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手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

开发技术 开发技术 3个月前 (07-28) 49次浏览

系列文章:

  • 手牵手,从零学习Vue源码 系列一(前言-目录篇)

  • 手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

    陆续更新中…

    预计八月中旬更新完毕。

    1 概述

    Vue最大的特点之一就是数据驱动视图,那么什么是数据驱动视图呢?

    其实,我们可以把数据理解为状态,而视图就是用户可直观看到页面。页面不可能是一成不变的,它应该是动态变化的,而它的变化也应该是有迹可寻的,或者是由用户操作引起的,亦或者是由后端数据变化引起的,当状态发生改变时,页面也就应该随之而变化,所以我们就可以得到如下一个公式:

    UI = render(state)

    上述公式中:状态state是输入,页面UI输出,状态输入一旦变化了,页面输出也随之而变化。我们把这种特性称之为数据驱动视图。

    我们可以把上述公式拆成三部分:state、render()以及UI。我们知道state和UI都是用户定的,而不变的是这个render()。所以Vue就扮演了render()这个角色,当Vue发现state变化之后,经过一系列加工,最终将变化反应在UI上。

    那么第一个问题来了,Vue怎么知道state变化了呢?

    变化侦测

    那么第一个问题来了,Vue怎么知道state变化了呢? 那么,这就引出了Vue中的变化侦测。

    变化侦测就是追踪状态,亦或者说是数据的变化,一旦发生了变化,就要去更新视图。

    变化侦测可不是个新名词,它在目前的前端三大框架中均有涉及。在Angular中是通过脏值检查流程来实现变化侦测;在React是通过对比虚拟DOM来实现变化侦测,而在Vue中也有自己的一套变化侦测实现机制。

    2.Object的变化侦测

    在上一篇文章中,我们知道:数据驱动视图的关键点则在于我们如何知道数据发生了变化,只要知道数据在什么时候变了,那么问题就变得迎刃而解,我们只需在数据变化的时候去通知视图更新即可。

    要想知道数据什么时候被读取了或数据什么时候被改写了,其实不难,JS为我们提供了Object.defineProperty方法,通过该方法我们就可以轻松的知道数据在什么时候发生变化。

    那么,我们从源码出发,学习在Vue中是如何对数据进行变化侦测的。

    2.1 使Object数据变得“可观测”

    数据的每次读和写能够被我们看的见,即我们能够知道数据什么时候被读取了或数据什么时候被改写了,我们将其称为数据变的‘可观测’。

    要将数据变的‘可观测’,我们就要借助前言中提到的Object.defineProperty方法了,在本文中,我们就使用这个方法使数据变得“可观测”。


    首先,我们定义一个数据对象car

    let car = {
      'brand':'BMW',
      'price':3000
    }
    

    我们定义了这个car的品牌brandBMW,价格price3000。现在我们可以通过car.brandcar.price直接读写这个car对应的属性值。但是,当这个car的属性被读取或修改时,我们并不知情。那么应该如何做才能够让car主动告诉我们,它的属性被修改了呢?

    接下来,我们使用Object.defineProperty改写上面的例子:

    let car = {}
    let val = 3000
    Object.defineProperty(car, 'price', {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get(){
        console.log('price属性被读取了')
        return val
      },
      set(newVal){
        console.log('price属性被修改了')
        val = newVal
      }
    })
    

    通过Object.defineProperty方法给car定义了一个price属性,并把这个属性的读和写分别使用getset进行拦截,每当该属性进行读或写操作的时候就会触发get()set()。如下图:
    手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)
    可以看到,car已经可以主动告诉我们它的属性的读写情况了,这也意味着,这个car的数据对象已经是“可观测”的了。

    为了把car的所有属性都变得可观测,我们可以编写如下代码:

    /**
     * Observer类会通过递归的方式把一个对象的所有属性都转化成可观测对象
     */
    export class Observer {
      constructor (value) {
        this.value = value
        // 给value新增一个__ob__属性,值为该value的Observer实例
        // 相当于为value打上标记,表示它已经被转化成响应式了,避免重复操作
        def(value,'__ob__',this)
        if (Array.isArray(value)) {
          // 当value为数组时的逻辑
          // ...
        } else {
          this.walk(value)
        }
      }
      walk (obj: Object) {
        const keys = Object.keys(obj)
        for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
          defineReactive(obj, keys[i])
        }
      }
    }
    /**
     * 使一个对象转化成可观测对象
     * @param { Object } obj 对象
     * @param { String } key 对象的key
     * @param { Any } val 对象的某个key的值
     */
    function defineReactive (obj,key,val) {
      // 如果只传了obj和key,那么val = obj[key]
      if (arguments.length === 2) {
        val = obj[key]
      }
      if(typeof val === 'object'){
          new Observer(val)
      }
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get(){
          console.log(`${key}属性被读取了`);
          return val;
        },
        set(newVal){
          if(val === newVal){
              return
          }
          console.log(`${key}属性被修改了`);
          val = newVal;
        }
      })
    }
    

    在上面的代码中,我们定义了observer类,它用来将一个正常的object转换成可观测的object

    并且给value新增一个ob属性,值为该valueObserver实例。这个操作相当于为value打上标记,表示它已经被转化成响应式了,避免重复操作

    然后判断数据的类型,只有object类型的数据才会调用walk将每一个属性转换成getter/setter的形式来侦测变化。最后,在defineReactive中当传入的属性值还是一个object时使用new observer(val)来递归子属性,这样我们就可以把obj中的所有属性(包括子属性)都转换成getter/seter的形式来侦测变化。也就是说,只要我们将一个object传到observer中,那么这个object就会变成可观测的、响应式的object

    那么现在,我们就可以这样定义car:

    let car = new Observer({
      'brand':'BMW',
      'price':3000
    })
    

    这样,car的两个属性都变得可观测了。

    2.2 依赖收集

    2.2.1 什么是依赖收集

    在上一章中,我们迈出了第一步:让object数据变的可观测。变的可观测以后,我们就能知道数据什么时候发生了变化,那么当数据发生变化时,我们去通知视图更新就好了。那么问题又来了,视图那么大,我们到底该通知谁去变化?总不能一个数据变化了,把整个视图全部更新一遍吧,这样显然是不合理的。此时,你肯定会想到,视图里谁用到了这个数据就更新谁呗。对!你想的没错,就是这样。

    视图里谁用到了这个数据就更新谁,我们换个优雅说法:我们把”谁用到了这个数据”称为”谁依赖了这个数据”,我们给每个数据都建一个依赖数组(因为一个数据可能被多处使用),谁依赖了这个数据(即谁用到了这个数据)我们就把谁放入这个依赖数组中,那么当这个数据发生变化的时候,我们就去它对应的依赖数组中,把每个依赖都通知一遍,告诉他们:”你们依赖的数据变啦,你们该更新啦!”。这个过程就是依赖收集。

    2.2.2 何时收集依赖?何时通知依赖更新?

    明白了什么是依赖收集后,那么我们到底该在何时收集依赖?又该在何时通知依赖更新?

    其实这个问题在上一小节中已经回答了,我们说过:谁用到了这个数据,那么当这个数据变化时就通知谁。所谓谁用到了这个数据,其实就是谁获取了这个数据,而可观测的数据被获取时会触发getter属性,那么我们就可以在getter中收集这个依赖。同样,当这个数据变化时会触发setter属性,那么我们就可以在setter中通知依赖更新。

    总结一句话就是:在getter中收集依赖,在setter中通知依赖更新。

    2.2.3 把依赖收集到哪里

    明白了什么是依赖收集以及何时收集何时通知后,那么我们该把依赖收集到哪里?

    在2.2.1小节中也说了,我们给每个数据都建一个依赖数组,谁依赖了这个数据我们就把谁放入这个依赖数组中。单单用一个数组来存放依赖的话,功能好像有点欠缺并且代码过于耦合。我们应该将依赖数组的功能扩展一下,更好的做法是我们应该为每一个数据都建立一个依赖管理器,把这个数据所有的依赖都管理起来。OK,到这里,我们的依赖管理器Dep类应运而生,代码如下:

    export default class Dep {
      constructor () {
        this.subs = []
      }
      addSub (sub) {
        this.subs.push(sub)
      }
      // 删除一个依赖
      removeSub (sub) {
        remove(this.subs, sub)
      }
      // 添加一个依赖
      depend () {
        if (window.target) {
          this.addSub(window.target)
        }
      }
      // 通知所有依赖更新
      notify () {
        const subs = this.subs.slice()
        for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
          subs[i].update()
        }
      }
    }
    /**
     * Remove an item from an array
     */
    export function remove (arr, item) {
      if (arr.length) {
        const index = arr.indexOf(item)
        if (index > -1) {
          return arr.splice(index, 1)
        }
      }
    }
    

    在上面的依赖管理器Dep类中,我们先初始化了一个subs数组,用来存放依赖,并且定义了几个实例方法用来对依赖进行添加,删除,通知等操作。

    有了依赖管理器后,我们就可以在getter中收集依赖,在setter中通知依赖更新了,代码如下:

    function defineReactive (obj,key,val) {
      if (arguments.length === 2) {
        val = obj[key]
      }
      if(typeof val === 'object'){
        new Observer(val)
      }
      const dep = new Dep()  //实例化一个依赖管理器,生成一个依赖管理数组dep
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get(){
          dep.depend()    // 在getter中收集依赖
          return val;
        },
        set(newVal){
          if(val === newVal){
              return
          }
          val = newVal;
          dep.notify()   // 在setter中通知依赖更新
        }
      })
    }
    

    在上述代码中,我们在getter中调用了dep.depend()方法收集依赖,在setter中调用dep.notify()方法通知所有依赖更新。

    2.2.4 依赖到底是谁

    通过上一章节,我们明白了什么是依赖?何时收集依赖?以及收集的依赖存放到何处?那么我们收集的依赖到底是谁?

    虽然我们一直在说”谁用到了这个数据谁就是依赖“,但是这仅仅是在口语层面上,那么反应在代码上该如何来描述这个”谁“呢?

    其实在Vue中还实现了一个叫做Watcher的类,而Watcher类的实例就是我们上面所说的那个”谁”。换句话说就是:谁用到了数据,谁就是依赖,我们就为谁创建一个Watcher实例****。在之后数据变化时,我们不直接去通知依赖更新,而是通知依赖对应的Watch实例**,由Watcher实例去通知真正的视图。

    Watcher类的具体实现如下:

    export default class Watcher {
      constructor (vm,expOrFn,cb) {
        this.vm = vm;
        this.cb = cb;
        this.getter = parsePath(expOrFn)
        this.value = this.get()
      }
      get () {
        window.target = this;
        const vm = this.vm
        let value = this.getter.call(vm, vm)
        window.target = undefined;
        return value
      }
      update () {
        const oldValue = this.value
        this.value = this.get()
        this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue)
      }
    }
    /**
     * Parse simple path.
     * 把一个形如'data.a.b.c'的字符串路径所表示的值,从真实的data对象中取出来
     * 例如:
     * data = {a:{b:{c:2}}}
     * parsePath('a.b.c')(data)  // 2
     */
    const bailRE = /[^w.$]/
    export function parsePath (path) {
      if (bailRE.test(path)) {
        return
      }
      const segments = path.split('.')
      return function (obj) {
        for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
          if (!obj) return
          obj = obj[segments[i]]
        }
        return obj
      }
    }
    

    谁用到了数据,谁就是依赖,我们就为谁创建一个Watcher实例,在创建Watcher实例的过程中会自动的把自己添加到这个数据对应的依赖管理器中,以后这个Watcher实例就代表这个依赖,当数据变化时,我们就通知Watcher实例,由Watcher实例再去通知真正的依赖。

    那么,在创建Watcher实例的过程中它是如何的把自己添加到这个数据对应的依赖管理器中呢?

    下面我们分析Watcher类的代码实现逻辑:

    当实例化Watcher类时,会先执行其构造函数;
    在构造函数中调用了this.get()实例方法;
    get()方法中,首先通过window.target = this把实例自身赋给了全局的一个唯一对象window.target上,然后通过let value = this.getter.call(vm, vm)获取一下被依赖的数据,获取被依赖数据的目的是触发该数据上面的getter,上文我们说过,在getter里会调用dep.depend()收集依赖,而在dep.depend()中取到挂载window.target上的值并将其存入依赖数组中,在get()方法最后将window.target释放掉。
    而当数据变化时,会触发数据的setter,在setter中调用了dep.notify()方法,在dep.notify()方法中,遍历所有依赖(即watcher实例),执行依赖的update()方法,也就是Watcher类中的update()实例方法,在update()方法中调用数据变化的更新回调函数,从而更新视图。 简单总结一下就是:Watcher先把自己设置到全局唯一的指定位置(window.target),然后读取数据。因为读取了数据,所以会触发这个数据的getter。接着,在getter中就会从全局唯一的那个位置读取当前正在读取数据的Watcher,并把这个watcher收集到Dep中去。收集好之后,当数据发生变化时,会向Dep中的每个Watcher发送通知。通过这样的方式,Watcher可以主动去订阅任意一个数据的变化。为了便于理解,我们画出了其关系流程图,如下图:

    手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

    以上,就彻底完成了对Object数据的侦测,依赖收集,依赖的更新等所有操作。

    2.2.5 不足之处

    虽然我们通过Object.defineProperty方法实现了对object数据的可观测,但是这个方法仅仅只能观测到object数据的取值及设置值,当我们向object数据里添加一对新的key/value或删除一对已有的key/value时,它是无法观测到的,导致当我们对object数据添加或删除值时,无法通知依赖,无法驱动视图进行响应式更新。

    当然,Vue也注意到了这一点,为了解决这一问题,Vue增加了两个全局API:Vue.setVue.delete,这两个API的实现原理将会在后面学习全局API的时候说到。

    2.2.6 小结

    首先,我们通过Object.defineProperty方法实现了对object数据的可观测,并且封装了Observer类,让我们能够方便的把object数据中的所有属性(包括子属性)都转换成getter/seter的形式来侦测变化。

    接着,我们学习了什么是依赖收集?并且知道了在getter中收集依赖,在setter中通知依赖更新,以及封装了依赖管理器Dep,用于存储收集到的依赖。

    最后,我们为每一个依赖都创建了一个Watcher实例,当数据发生变化时,通知Watcher实例,由Watcher实例去做真实的更新操作。

    其整个流程大致如下:

    Data通过observer转换成了getter/setter的形式来追踪变化。
    当外界通过Watcher读取数据时,会触发getter从而将Watcher添加到依赖中。
    当数据发生了变化时,会触发setter,从而向Dep中的依赖(即Watcher)发送通知。
    Watcher接收到通知后,会向外界发送通知,变化通知到外界后可能会触发视图更新,也有可能触发用户的某个回调函数等。

    3.Array的变化侦测

    3.1 前言

    上一节文章中我们介绍了Object数据的变化侦测方式,本篇文章我们来看一下对Array型数据的变化Vue是如何进行侦测的。

    为什么Object数据和Array型数据会有两种不同的变化侦测方式?

    这是因为对于Object数据我们使用的是JS提供的对象原型上的方法Object.defineProperty,而这个方法是对象原型上的,所以Array无法使用这个方法,所以我们需要对Array型数据设计一套另外的变化侦测机制。

    万变不离其宗,虽然对Array型数据设计了新的变化侦测机制,但是其根本思路还是不变的。那就是:还是在获取数据时收集依赖,数据变化时通知依赖更新。

    下面我们就通过源码来看看Vue对Array型数据到底是如何进行变化侦测的。

    3.2 在哪里收集依赖

    首先还是老规矩,我们得先把用到Array型数据的地方作为依赖收集起来,那么第一问题就是该在哪里收集呢?

    其实Array型数据的依赖收集方式和Object数据的依赖收集方式相同,都是在getter中收集。那么问题就来了,不是说Array无法使用Object.defineProperty方法吗?无法使用怎么还在getter中收集依赖呢?

    其实不然,我们回想一下平常在开发的时候,在组件的**data8*中是不是都这么写的:

    data(){
      return {
        arr:[1,2,3]
      }
    }
    

    想想看,arr这个数据始终都存在于一个object数据对象中,而且我们也说了,谁用到了数据谁就是依赖,那么要用到arr这个数据,是不是得先从object数据对象中获取一下arr数据,而从object数据对象中获取arr数据自然就会触发arrgetter,所以我们就可以在getter中收集依赖。

    总结一句话就是:Array型数据还是在getter中收集依赖。

    3.3 使Array型数据可观测

    上一章节中我们知道了Array型数据还是在getter中收集依赖,换句话说就是我们已经知道了Array型数据何时被读取了。

    回想上一篇文章中介绍Object数据变化侦测的时候,我们先让Object数据变的可观测,即我们能够知道数据什么时候被读取了、什么时候发生变化了。同理,对于Array型数据我们也得让它变的可观测,目前我们已经完成了一半可观测,即我们只知道了Array型数据何时被读取了,而何时发生变化我们无法知道,那么接下来我们就来解决这一问题:当Array型数据发生变化时我们如何得知?

    3.3.1 思路分析

    Object的变化时通过setter来追踪的,只有某个数据发生了变化,就一定会触发这个数据上的setter。但是Array型数据没有setter,怎么办?

    我们试想一下,要想让Array型数据发生变化,那必然是操作了Array,而JS中提供的操作数组的方法就那么几种,我们可以把这些方法都重写一遍,在不改变原有功能的前提下,我们为其新增一些其他功能,例如下面这个例子:

    let arr = [1,2,3]
    arr.push(4)
    Array.prototype.newPush = function(val){
      console.log('arr被修改了')
      this.push(val)
    }
    arr.newPush(4)
    

    在上面这个例子中,我们针对数组的原生push方法定义个一个新的newPush方法,这个newPush方法内部调用了原生push方法,这样就保证了新的newPush方法跟原生push方法具有相同的功能,而且我们还可以在新的newPush方法内部干一些别的事情,比如通知变化。

    是不是很巧妙?Vue内部就是这么干的。

    3.3.2 数组方法拦截器

    基于上一小节的思想,在Vue中创建了一个数组方法拦截器,它拦截在数组实例与Array.prototype之间,在拦截器内重写了操作数组的一些方法,当数组实例使用操作数组方法时,其实使用的是拦截器中重写的方法,而不再使用Array.prototype上的原生方法。如下图所示:

    手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

    经过整理,Array原型中可以改变数组自身内容的方法有7个,分别是:push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse。那么源码中的拦截器代码如下:

    const arrayProto = Array.prototype
    // 创建一个对象作为拦截器
    export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
    // 改变数组自身内容的7个方法
    const methodsToPatch = [
      'push',
      'pop',
      'shift',
      'unshift',
      'splice',
      'sort',
      'reverse'
    ]
    /**
     * Intercept mutating methods and emit events
     */
    methodsToPatch.forEach(function (method) {
      const original = arrayProto[method]      // 缓存原生方法
      Object.defineProperty(arrayMethods, method, {
        enumerable: false,
        configurable: true,
        writable: true,
        value:function mutator(...args){
          const result = original.apply(this, args)
          return result
        }
      })
    })
    

    在上面的代码中,首先创建了继承自Array原型的空对象arrayMethods,接着在arrayMethods上使用object.defineProperty方法将那些可以改变数组自身的7个方法遍历逐个进行封装。最后,当我们使用push方法的时候,其实用的是arrayMethods.push,而arrayMethods.push就是封装的新函数mutator,也就后说,实标上执行的是函数mutator,而mutator函数内部执行了original函数,这个original函数就是Array.prototype上对应的原生方法。那么,接下来我们就可以在mutator函数中做一些其他的事,比如说发送变化通知。

    3.3.3 使用拦截器

    在上一小节的图中,我们把拦截器做好还不够,还要把它挂载到数组实例与Array.prototype之间,这样拦截器才能够生效。

    其实挂载不难,我们只需把数据的proto属性设置为拦截器arrayMethods即可,源码实现如下:

    export class Observer {
      constructor (value) {
        this.value = value
        if (Array.isArray(value)) {
          const augment = hasProto
            ? protoAugment
            : copyAugment
          augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
        } else {
          this.walk(value)
        }
      }
    }
    // 能力检测:判断__proto__是否可用,因为有的浏览器不支持该属性
    export const hasProto = '__proto__' in {}
    const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods)
    /**
     * Augment an target Object or Array by intercepting
     * the prototype chain using __proto__
     */
    function protoAugment (target, src: Object, keys: any) {
      target.__proto__ = src
    }
    /**
     * Augment an target Object or Array by defining
     * hidden properties.
     */
    /* istanbul ignore next */
    function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {
      for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
        const key = keys[i]
        def(target, key, src[key])
      }
    }
    

    上面代码中首先判断了浏览器是否支持proto,如果支持,则调用protoAugment函数value.proto = arrayMethods;如果不支持,则调用copyAugment函数把拦截器中重写的7个方法循环加入到value上。

    拦截器生效以后,当数组数据再发生变化时,我们就可以在拦截器中通知变化了,也就是说现在我们就可以知道数组数据何时发生变化了,OK,以上我们就完成了对Array型数据的可观测。

    3.4. 再谈依赖收集

    3.4.1 把依赖收集到哪里

    在第二章中我们说了,数组数据的依赖也在getter中收集,而给数组数据添加getter/setter都是在Observer类中完成的,所以我们也应该在Observer类中收集依赖,源码如下:

    export class Observer {
      constructor (value) {
        this.value = value
        this.dep = new Dep()    // 实例化一个依赖管理器,用来收集数组依赖
        if (Array.isArray(value)) {
          const augment = hasProto
            ? protoAugment
            : copyAugment
          augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
        } else {
          this.walk(value)
        }
      }
    }
    

    上面代码中,在Observer类中实例化了一个依赖管理器,用来收集数组依赖。

    3.4.2 如何收集依赖

    在第二章中我们说了,数组的依赖也在getter中收集,那么在getter中到底该如何收集呢?这里有一个需要注意的点,那就是依赖管理器定义在Observer类中,而我们需要在getter中收集依赖,也就是说我们必须在getter中能够访问到Observer类中的依赖管理器,才能把依赖存进去。源码是这么做的:

    function defineReactive (obj,key,val) {
      let childOb = observe(val)
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get(){
          if (childOb) {
            childOb.dep.depend()
          }
          return val;
        },
        set(newVal){
          if(val === newVal){
            return
          }
          val = newVal;
          dep.notify()   // 在setter中通知依赖更新
        }
      })
    }
    /**
     * Attempt to create an observer instance for a value,
     * returns the new observer if successfully observed,
     * or the existing observer if the value already has one.
     * 尝试为value创建一个0bserver实例,如果创建成功,直接返回新创建的Observer实例。
     * 如果 Value 已经存在一个Observer实例,则直接返回它
     */
    export function observe (value, asRootData){
      if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
        return
      }
      let ob
      if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
        ob = value.__ob__
      } else {
        ob = new Observer(value)
      }
      return ob
    }
    

    在上面代码中,我们首先通过observe函数为被获取的数据arr尝试创建一个Observer实例,在observe函数内部,先判断当前传入的数据上是否有ob属性,因为在上篇文章中说了,如果数据有ob属性,表示它已经被转化成响应式的了,如果没有则表示该数据还不是响应式的,那么就调用new Observer(value)将其转化成响应式的,并把数据对应的Observer实例返回。

    而在defineReactive函数中,首先获取数据对应的Observer实例childOb,然后在getter中调用Observer实例上依赖管理器,从而将依赖收集起来。

    3.4.3 如何通知依赖

    到现在为止,依赖已经收集好了,并且也已经存放好了,那么我们该如何通知依赖呢?

    其实不难,在前文说过,我们应该在拦截器里通知依赖,要想通知依赖,首先要能访问到依赖。要访问到依赖也不难,因为我们只要能访问到被转化成响应式的数据value即可,因为vaule上的ob就是其对应的Observer类实例,有了Observer类实例我们就能访问到它上面的依赖管理器,然后只需调用依赖管理器的dep.notify()方法,让它去通知依赖更新即可。源码如下:

    /**
     * Intercept mutating methods and emit events
     */
    methodsToPatch.forEach(function (method) {
      const original = arrayProto[method]
      def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
        const result = original.apply(this, args)
        const ob = this.__ob__
        // notify change
        ob.dep.notify()
        return result
      })
    })
    

    上面代码中,由于我们的拦截器是挂载到数组数据的原型上的,所以拦截器中的this就是数据value,拿到value上的Observer类实例,从而你就可以调用Observer类实例上面依赖管理器的dep.notify()方法,以达到通知依赖的目的。

    OK,以上就基本完成了Array数据的变化侦测

    3.5. 深度侦测

    在前文所有讲的Array型数据的变化侦测都仅仅说的是数组自身变化的侦测,比如给数组新增一个元素或删除数组中一个元素,而在Vue中,不论是Object型数据还是Array型数据所实现的数据变化侦测都是深度侦测,所谓深度侦测就是不但要侦测数据自身的变化,还要侦测数据中所有子数据的变化。举个例子:

    let arr = [
      {
        name:'NLRX'    age:'18'
      }
    ]
    

    数组中包含了一个对象,如果该对象的某个属性发生了变化也应该被侦测到,这就是深度侦测。

    这个实现起来比较简单,源码如下:

    export class Observer {
      value: any;
      dep: Dep;
      constructor (value: any) {
        this.value = value
        this.dep = new Dep()
        def(value, '__ob__', this)
        if (Array.isArray(value)) {
          const augment = hasProto
            ? protoAugment
            : copyAugment
          augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
          this.observeArray(value)   // 将数组中的所有元素都转化为可被侦测的响应式
        } else {
          this.walk(value)
        }
      }
      /**
       * Observe a list of Array items.
       */
      observeArray (items: Array<any>) {
        for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
          observe(items[i])
        }
      }
    }
    export function observe (value, asRootData){
      if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
        return
      }
      let ob
      if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
        ob = value.__ob__
      } else {
        ob = new Observer(value)
      }
      return ob
    }
    

    在上面代码中,对于Array型数据,调用了observeArray()方法,该方法内部会遍历数组中的每一个元素,然后通过调用observe函数将每一个元素都转化成可侦测的响应式数据。

    而对应object数据,在上一节文章中我们已经在defineReactive函数中进行了递归操作。

    3.6 数组新增元素的侦测

    对于数组中已有的元素我们已经可以将其全部转化成可侦测的响应式数据了,但是如果向数组里新增一个元素的话,我们也需要将新增的这个元素转化成可侦测的响应式数据。

    这个实现起来也很容易,我们只需拿到新增的这个元素,然后调用observe函数将其转化即可。我们知道,可以向数组内新增元素的方法有3个,分别是:pushunshiftsplice。我们只需对这3中方法分别处理,拿到新增的元素,再将其转化即可。源码如下:

    /**
     * Intercept mutating methods and emit events
     */
    methodsToPatch.forEach(function (method) {
      // cache original method
      const original = arrayProto[method]
      def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
        const result = original.apply(this, args)
        const ob = this.__ob__
        let inserted
        switch (method) {
          case 'push':
          case 'unshift':
            inserted = args   // 如果是push或unshift方法,那么传入参数就是新增的元素
            break
          case 'splice':
            inserted = args.slice(2) // 如果是splice方法,那么传入参数列表中下标为2的就是新增的元素
            break
        }
        if (inserted) ob.observeArray(inserted) // 调用observe函数将新增的元素转化成响应式
        // notify change
        ob.dep.notify()
        return result
      })
    })
    

    在上面拦截器定义代码中,如果是pushunshift方法,那么传入参数就是新增的元素;如果是splice方法,那么传入参数列表中下标为2的就是新增的元素,拿到新增的元素后,就可以调用observe函数将新增的元素转化成响应式的了。

    3.7 不足之处

    前文中我们说过,对于数组变化侦测是通过拦截器实现的,也就是说只要是通过数组原型上的方法对数组进行操作就都可以侦测到,但是别忘了,我们在日常开发中,还可以通过数组的下标来操作数据,如下:

    let arr = [1,2,3]
    arr[0] = 5;       // 通过数组下标修改数组中的数据
    arr.length = 0    // 通过修改数组长度清空数组
    123
    

    而使用上述例子中的操作方式来修改数组是无法侦测到的。同样,Vue也注意到了这个问题, 为了解决这一问题,Vue增加了两个全局API:Vue.setVue.delete,这两个API的实现原理将会在后面学习全局API的时候说到。

    3.8 总结

    在本篇文章中,首先我们分析了对于Array型数据也在getter中进行依赖收集;其次我们发现,当数组数据被访问时我们轻而易举可以知道,但是被修改时我们却很难知道,为了解决这一问题,我们创建了数组方法拦截器,从而成功的将数组数据变的可观测。接着我们对数组的依赖收集及数据变化如何通知依赖进行了深入分析;最后我们发现Vue不但对数组自身进行了变化侦测,还对数组中的每一个元素以及新增的元素都进行了变化侦测,我们也分析了其实现原理。

    以上就是对Array型数据的变化侦测分析。

    文章参考资料:

    • 难凉热血的剖析Vue源码 不知什么原因该大佬的gitHub资源消失了,大家也可以关注这位大佬的其他git项目,受益匪浅;
    • VNode虚拟DOM学习 – violet-jack 文章关于源码的一些使用解读,参考了这位大佬的文章;

    关于本系列文章,其实更多的是参考的各大佬的博客、gitHub,加上自己的总结,希望与大家共同进步!

    系列文章:

    • 手牵手,从零学习Vue源码 系列一(前言-目录篇)

    • 手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

      手牵手,从零学习Vue源码 系列一(前言-目录篇)

    • 手牵手,从零学习Vue源码 系列二(变化侦测篇)

    陆续更新中…

    预计八月中旬更新完毕。

    我曾踏足山巅,也曾跌入低谷,这两者都让我受益良多。个人网站:https://zhaohongcheng.com


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