vue源码解析响应式原理(data)1

考虑如下示例:

{{ message }}
var app = new Vue({ el: '#app', data: { message: 'Hello Vue!' }, methods: { changeMessage() { this.message = 'Hello World!' } } })

当我们去修改 this.message 的时候,模板对应的插值也会渲染成新的数据,那么这一切是怎么做到的呢?
在 Vue 的初始化阶段,_init 方法执行的时候,会执行 initState(vm) 方法,它的定义在 src/core/instance/state.js 中。代码如下:

export function initState (vm: Component) {
  vm._watchers = []
  const opts = vm.$options
  if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
  if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
  if (opts.data) {
    initData(vm)
  } else {
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
  }
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
    initWatch(vm, opts.watch)
  }
}

initState 方法主要是对 props、methods、data、computed 和 wathcer 等属性做了初始化操作。这里我们重点分析 data,对于其它属性的初始化我们之后再详细分析。iniData代码如下:

function initData (vm: Component) {
  let data = vm.$options.data
  data = vm._data = typeof data === 'function'
    ? getData(data, vm)
    : data || {}
  if (!isPlainObject(data)) {
    data = {}
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'data functions should return an object:\n' +
      'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
      vm
    )
  }
  // proxy data on instance
  const keys = Object.keys(data)
  const props = vm.$options.props
  const methods = vm.$options.methods
  let i = keys.length
  while (i--) {
    const key = keys[i]
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (methods && hasOwn(methods, key)) {
        warn(
          `Method "${key}" has already been defined as a data property.`,
          vm
        )
      }
    }
    if (props && hasOwn(props, key)) {
      process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
        `The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
        `Use prop default value instead.`,
        vm
      )
    } else if (!isReserved(key)) {
      proxy(vm, `_data`, key)
    }
  }
  // observe data
  observe(data, true /* asRootData */)
}

data 的初始化主要过程也是做两件事,一个是对定义 data 函数返回对象的遍历,通过 proxy 把每一个值 vm._data.xxx 都代理到 vm.xxx 上;另一个是调用 observe 方法观测整个 data 的变化,把 data 也变成响应式。proxy 方法比较简单我们主要分析observe方法代码如下:

export function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
  if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
    return
  }
  let ob: Observer | void
  if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
    ob = value.__ob__
  } else if (
    shouldObserve &&
    !isServerRendering() &&
    (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
    Object.isExtensible(value) &&
    !value._isVue
  ) {
    ob = new Observer(value)
  }
  if (asRootData && ob) {
    ob.vmCount++
  }
  return ob
}

observe 方法的作用就是给非 VNode 的对象类型数据添加一个 Observer,如果已经添加过则直接返回。那么这个Observer到底是何方神圣,我们接着往下看:

export class Observer {
  value: any;
  dep: Dep;
  vmCount: number; // number of vms that has this object as root $data

  constructor (value: any) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.vmCount = 0
    def(value, '__ob__', this)
   //重点在这里
    if (Array.isArray(value)) {
      const augment = hasProto
        ? protoAugment
        : copyAugment
      augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      this.observeArray(value)
    } else {
      this.walk(value)
    }
  }

  /**
   * Walk through each property and convert them into
   * getter/setters. This method should only be called when
   * value type is Object.
   */
  walk (obj: Object) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i])
    }
  }

  /**
   * Observe a list of Array items.
   */
  observeArray (items: Array) {
    for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
      observe(items[i])
    }
  }
}

我们这里为了节省篇幅值分析data是对象(而不是数组的情形),
也就是构造函数会走到:this.walk(value)行代码,而walk函数非常简单就是遍历对象属性执行对其执行defineReactive方法,defineReactive
接着往下看:

export function defineReactive (
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: ?Function,
  shallow?: boolean
) {
  // 此处val和dep被obj的get和set方法持有形成闭包,也就是说每执行一次defineReactive就会多一个val变量和dep存储在内存中
  const dep = new Dep()

  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  if (property && property.configurable === false) {
    return
  }

  // cater for pre-defined getter/setters
  const getter = property && property.get
  const setter = property && property.set
  if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
    val = obj[key]
  }

  let childOb = !shallow && observe(val)
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter () {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      if (Dep.target) {
        dep.depend()
        if (childOb) {
          childOb.dep.depend()
          if (Array.isArray(value)) {
            dependArray(value)
          }
        }
      }
      return value
    },
    set: function reactiveSetter (newVal) {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      /* eslint-disable no-self-compare */
      if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
        return
      }
      /* eslint-enable no-self-compare */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
        customSetter()
      }
      if (setter) {
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
        val = newVal
      }
      childOb = !shallow && observe(newVal)
      dep.notify()
    }
  })
}

看到这里是不是稍微有点茅塞初开的感觉!!!原来vue的响应式原理是靠es5 里面的Object.defineProperty实现。
在执行 Object.defineProperty 之前有2行关键代码:

// 此处val和dep被obj的get和set方法持有形成闭包,也就是说每执行一次defineReactive就会多一个val变量和dep存储在内存中
  const dep = new Dep()
  ....
  let childOb = !shallow && observe(val)

defineReactive 函数最开始初始化 Dep 对象的实例,接着拿到 obj 的属性描述符,然后对子对象递归调用 observe 方法,这样就保证了无论 obj 的结构多复杂,它的所有子属性也能变成响应式的对象,这里Dep 对象又是啥????getter 和setter 方法又做了哪些事情???在在这里简单说一下defineReactive函数把普通对象变成响应式对象,响应式对象 getter 相关的逻辑就是做依赖收集,而setter相关的逻辑是就是做派发更新,而Dep就是整个依赖收集和派发更新的核心。
下一篇我们再接着分析vue是如何做到这些的。

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