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vue響應(yīng)式系統(tǒng)之observe、watcher、dep的源碼解析

 更新時間:2019年04月09日 10:19:38   作者:hfhan  
這篇文章主要介紹了vue響應(yīng)式系統(tǒng)之observe、watcher、dep的源碼解析,小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

Vue的響應(yīng)式系統(tǒng)

Vue 最獨(dú)特的特性之一,是其非侵入性的響應(yīng)式系統(tǒng)。數(shù)據(jù)模型僅僅是普通的JavaScript 對象,而當(dāng)你修改它們時,視圖會進(jìn)行更新,這使得狀態(tài)管理非常簡單直接,我們可以只關(guān)注數(shù)據(jù)本身,而不用手動處理數(shù)據(jù)到視圖的渲染,避免了繁瑣的 DOM 操作,提高了開發(fā)效率。

vue 的響應(yīng)式系統(tǒng)依賴于三個重要的類:Dep 類、Watcher 類、Observer 類,然后使用發(fā)布訂閱模式的思想將他們?nèi)嗪显谝黄穑ú涣私獍l(fā)布訂閱模式的可以看我之前的文章發(fā)布訂閱模式與觀察者模式)。

Observer

Observe扮演的角色是發(fā)布者,他的主要作用是調(diào)用defineReactive函數(shù),在defineReactive函數(shù)中使用Object.defineProperty 方法對對象的每一個子屬性進(jìn)行數(shù)據(jù)劫持/監(jiān)聽。

部分代碼展示

defineReactive函數(shù),Observe的核心,劫持?jǐn)?shù)據(jù),在setter中向Dep(調(diào)度中心)添加觀察者,在getter中通知觀察者更新。

function defineReactive(obj, key, val, customSetter, shallow){
  //監(jiān)聽屬性key
  //關(guān)鍵點(diǎn):在閉包中聲明一個Dep實(shí)例,用于保存watcher實(shí)例
  var dep = new Dep();

  var getter = property && property.get;
  var setter = property && property.set;
  
  if(!getter && arguments.length === 2) {
    val = obj[key];
  }
  //執(zhí)行observe,監(jiān)聽屬性key所代表的值val的子屬性
  var childOb = observe(val);
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter() {
      //獲取值
      var value = getter ? getter.call(obj) : val;
      //依賴收集:如果當(dāng)前有活動的Dep.target(觀察者--watcher實(shí)例)
      if(Dep.target) {
        //將dep放進(jìn)當(dāng)前觀察者的deps中,同時,將該觀察者放入dep中,等待變更通知
        dep.depend();
        if(childOb) {
          //為子屬性進(jìn)行依賴收集
          //其實(shí)就是將同一個watcher觀察者實(shí)例放進(jìn)了兩個dep中
          //一個是正在本身閉包中的dep,另一個是子屬性的dep
          childOb.dep.depend();
        }
      }
      return value
    },
    set: function reactiveSetter(newVal) {
      //獲取value
      var value = getter ? getter.call(obj) : val;
      if(newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
        return
      }
      if(setter) {
        setter.call(obj, newVal);
      } else {
        val = newVal;
      }
      //新的值需要重新進(jìn)行observe,保證數(shù)據(jù)響應(yīng)式
      childOb = observe(newVal);
      //關(guān)鍵點(diǎn):遍歷dep.subs,通知所有的觀察者
      dep.notify();
    }
  });
}

Dep

Dep 扮演的角色是調(diào)度中心/訂閱器,主要的作用就是收集觀察者Watcher和通知觀察者目標(biāo)更新。每個屬性擁有自己的消息訂閱器dep,用于存放所有訂閱了該屬性的觀察者對象,當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生改變時,會遍歷觀察者列表(dep.subs),通知所有的watch,讓訂閱者執(zhí)行自己的update邏輯。

部分代碼展示

Dep的設(shè)計(jì)比較簡單,就是收集依賴,通知觀察者

//Dep構(gòu)造函數(shù)
var Dep = function Dep() {
  this.id = uid++;
  this.subs = [];
};
//向dep的觀察者列表subs添加觀察者
Dep.prototype.addSub = function addSub(sub) {
  this.subs.push(sub);
};
//從dep的觀察者列表subs移除觀察者
Dep.prototype.removeSub = function removeSub(sub) {
  remove(this.subs, sub);
};
Dep.prototype.depend = function depend() {
  //依賴收集:如果當(dāng)前有觀察者,將該dep放進(jìn)當(dāng)前觀察者的deps中
  //同時,將當(dāng)前觀察者放入觀察者列表subs中
  if(Dep.target) {
    Dep.target.addDep(this);
  }
};
Dep.prototype.notify = function notify() {
  // 循環(huán)處理,運(yùn)行每個觀察者的update接口
  var subs = this.subs.slice();
  for(var i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
    subs[i].update();
  }
};

//Dep.target是觀察者,這是全局唯一的,因?yàn)樵谌魏螘r候只有一個觀察者被處理。
Dep.target = null;
//待處理的觀察者隊(duì)列
var targetStack = [];

function pushTarget(_target) {
  //如果當(dāng)前有正在處理的觀察者,將他壓入待處理隊(duì)列
  if(Dep.target) {
    targetStack.push(Dep.target);
  }
  //將Dep.target指向需要處理的觀察者
  Dep.target = _target;
}

function popTarget() {
  //將Dep.target指向棧頂?shù)挠^察者,并將他移除隊(duì)列
  Dep.target = targetStack.pop();
}

Watcher

Watcher扮演的角色是訂閱者/觀察者,他的主要作用是為觀察屬性提供回調(diào)函數(shù)以及收集依賴(如計(jì)算屬性computed,vue會把該屬性所依賴數(shù)據(jù)的dep添加到自身的deps中),當(dāng)被觀察的值發(fā)生變化時,會接收到來自dep的通知,從而觸發(fā)回調(diào)函數(shù)。,

部分代碼展示

Watcher類的實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜,因?yàn)樗膶?shí)例分為渲染 watcher(render-watcher)、計(jì)算屬性 watcher(computed-watcher)、偵聽器 watcher(normal-watcher)三種,
這三個實(shí)例分別是在三個函數(shù)中構(gòu)建的:mountComponent 、initComputed和Vue.prototype.$watch。

normal-watcher:我們在組件鉤子函數(shù)watch 中定義的,都屬于這種類型,即只要監(jiān)聽的屬性改變了,都會觸發(fā)定義好的回調(diào)函數(shù),這類watch的expression是我們寫的回調(diào)函數(shù)的字符串形式。

computed-watcher:我們在組件鉤子函數(shù)computed中定義的,都屬于這種類型,每一個 computed 屬性,最后都會生成一個對應(yīng)的 watcher 對象,但是這類 watcher 有個特點(diǎn):當(dāng)計(jì)算屬性依賴于其他數(shù)據(jù)時,屬性并不會立即重新計(jì)算,只有之后其他地方需要讀取屬性的時候,它才會真正計(jì)算,即具備 lazy(懶計(jì)算)特性。這類watch的expression是計(jì)算屬性中的屬性名。

render-watcher:每一個組件都會有一個 render-watcher, 當(dāng) data/computed 中的屬性改變的時候,會調(diào)用該 render-watcher 來更新組件的視圖。這類watch的expression是 function () {vm._update(vm._render(), hydrating);}。

除了功能上的區(qū)別,這三種 watcher 也有固定的執(zhí)行順序,分別是:computed-render -> normal-watcher -> render-watcher。

這樣安排是有原因的,這樣就能盡可能的保證,在更新組件視圖的時候,computed 屬性已經(jīng)是最新值了,如果 render-watcher 排在 computed-render 前面,就會導(dǎo)致頁面更新的時候 computed 值為舊數(shù)據(jù)。

這里我們只看其中一部分代碼

function Watcher(vm, expOrFn, cb, options, isRenderWatcher) {
  this.vm = vm;
  if(isRenderWatcher) {
    vm._watcher = this;
  }
  vm._watchers.push(this);
  // options
  if(options) {
    this.deep = !!options.deep; //是否啟用深度監(jiān)聽
    this.user = !!options.user; //主要用于錯誤處理,偵聽器 watcher的 user為true,其他基本為false
    this.lazy = !!options.lazy; //惰性求職,當(dāng)屬于計(jì)算屬性watcher時為true
    this.sync = !!options.sync; //標(biāo)記為同步計(jì)算,三大類型暫無
  } else {
    this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false;
  }
  //初始化各種屬性和option
  
  //觀察者的回調(diào)
  //除了偵聽器 watcher外,其他大多為空函數(shù)
  this.cb = cb;
  this.id = ++uid$1; // uid for batching
  this.active = true;
  this.dirty = this.lazy; // for lazy watchers
  this.deps = [];
  this.newDeps = [];
  this.depIds = new _Set();
  this.newDepIds = new _Set();
  this.expression = expOrFn.toString();
  // 解析expOrFn,賦值給this.getter
  // 當(dāng)是渲染watcher時,expOrFn是updateComponent,即重新渲染執(zhí)行render(_update)
  // 當(dāng)是計(jì)算watcher時,expOrFn是計(jì)算屬性的計(jì)算方法
  // 當(dāng)是偵聽器watcher時,expOrFn是watch屬性的名字,this.cb就是watch的handler屬性
  
  //對于渲染watcher和計(jì)算watcher來說,expOrFn的值是一個函數(shù),可以直接設(shè)置getter
  //對于偵聽器watcher來說,expOrFn是watch屬性的名字,會使用parsePath函數(shù)解析路徑,獲取組件上該屬性的值(運(yùn)行g(shù)etter)
  
  //依賴(訂閱目標(biāo))更新,執(zhí)行update,會進(jìn)行取值操作,運(yùn)行watcher.getter,也就是expOrFn函數(shù)
  if(typeof expOrFn === 'function') {
    this.getter = expOrFn;
  } else {
    this.getter = parsePath(expOrFn);
  }
  this.value = this.lazy ? undefined : this.get();
};  
//取值操作
Watcher.prototype.get = function get() {
  //Dep.target設(shè)置為該觀察者
  pushTarget(this);
  var vm = this.vm;
  //取值
  var value = this.getter.call(vm, vm);
  //移除該觀察者
  popTarget();
  return value
};
Watcher.prototype.addDep = function addDep(dep) {
  var id = dep.id;
  if(!this.newDepIds.has(id)) {
    //為觀察者的deps添加依賴dep
    this.newDepIds.add(id);
    this.newDeps.push(dep);
    if(!this.depIds.has(id)) {
      //為dep添加該觀察者
      dep.addSub(this);
    }
  }
};
//當(dāng)一個依賴改變的時候,通知它update
Watcher.prototype.update = function update() {
  //三種watcher,只有計(jì)算屬性 watcher的lazy設(shè)置了true,表示啟用惰性求值
  if(this.lazy) {
    this.dirty = true;
  } else if(this.sync) {
    //標(biāo)記為同步計(jì)算的直接運(yùn)行run,三大類型暫無,所以基本會走下面的queueWatcher
    this.run();
  } else {
    //將watcher推入觀察者隊(duì)列中,下一個tick時調(diào)用。
    //也就是數(shù)據(jù)變化不是立即就去更新的,而是異步批量去更新的
    queueWatcher(this);
  }
};

//update執(zhí)行后,運(yùn)行回調(diào)cb
Watcher.prototype.run = function run() {
  if(this.active) {
    var value = this.get();
    if(
      value !== this.value ||
      isObject(value) ||
      this.deep
    ) {
      var oldValue = this.value;
      this.value = value;
      //運(yùn)行 cb 函數(shù),這個函數(shù)就是之前傳入的watch中的handler回調(diào)函數(shù)
      if(this.user) {
        try {
          this.cb.call(this.vm, value, oldValue);
        } catch(e) {
          handleError(e, this.vm, ("callback for watcher \"" + (this.expression) + "\""));
        }
      } else {
        this.cb.call(this.vm, value, oldValue);
      }
    }
  }
};

//對于計(jì)算屬性,當(dāng)取值計(jì)算屬性時,發(fā)現(xiàn)計(jì)算屬性的watcher的dirty是true
//說明數(shù)據(jù)不是最新的了,需要重新計(jì)算,這里就是重新計(jì)算計(jì)算屬性的值。
Watcher.prototype.evaluate = function evaluate() {
  this.value = this.get();
  this.dirty = false;
};

//收集依賴
Watcher.prototype.depend = function depend() {
  var this$1 = this;

  var i = this.deps.length;
  while(i--) {
    this$1.deps[i].depend();
  }
};

總結(jié)

Observe是對數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)聽,Dep是一個訂閱器,每一個被監(jiān)聽的數(shù)據(jù)都有一個Dep實(shí)例,Dep實(shí)例里面存放了N多個訂閱者(觀察者)對象watcher。

被監(jiān)聽的數(shù)據(jù)進(jìn)行取值操作時(getter),如果存在Dep.target(某一個觀察者),則說明這個觀察者是依賴該數(shù)據(jù)的(如計(jì)算屬性中,計(jì)算某一屬性會用到其他已經(jīng)被監(jiān)聽的數(shù)據(jù),就說該屬性依賴于其他屬性,會對其他屬性進(jìn)行取值),就會把這個觀察者添加到該數(shù)據(jù)的訂閱器subs里面,留待后面數(shù)據(jù)變更時通知(會先通過觀察者id判斷訂閱器中是否已經(jīng)存在該觀察者),同時該觀察者也會把該數(shù)據(jù)的訂閱器dep添加到自身deps中,方便其他地方使用。

被監(jiān)聽的數(shù)據(jù)進(jìn)行賦值操作時(setter)時,就會觸發(fā)dep.notify(),循環(huán)該數(shù)據(jù)訂閱器中的觀察者,進(jìn)行更新操作。

以上就是本文的全部內(nèi)容,希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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