Vue2.0 源码解析 --- 响应式原理

题目 : Vue2.0 源码解析 — 响应式原理

前言：vue的响应式原理不仅是面试时的高频考点，也是Vue区别于其他框架的一个很重要的特点，本文尝试用文图结合的方式来剖析响应式原理。理解几个核心的类（Observer 、Watcher 、Dep 、VNode）,以及诸如依赖收集 、派发更新 等核心的概念

一、Vue在执行时的流程

<1> 概括
首先来看一张图片

当你通过npm下载vue时，模块化开发时的源码在src目录下，dist是通过rollup打包后，运行在生产环境下的js文件。

• 找到 dist 下的 vue.js，将其提取出来，新建一个html文件引入这个vue.js用于测试可调试代码，就像下面这样。
  

• 当你一旦引入这个文件，文件中的js代码就会执行，可以简单看一看vue.js中的内容。
  

• 看到这个匿名函数自调回立马执行，如果是在浏览器环境下就会在window上挂载一个Vue的变量，这个变量是一个factory执行的结构，执行后其实返回的就是Vue(一个巨大个的构造函数).

• 这个factory工厂函数在执行的时候，不仅创建了Vue的构造函数，而且还在Vue的构造函数身上 (注意不是原型对象上) 挂载了很多的方法和属性，我们来看一下。（这时候最好去src中去看，更加友好）

• 在src 下的 core 下的 index.js 中
  

• 点进那个initGlobalAPI中去看一下。

• 这里就一个一个展示了对响应式帮助不大，总之这个文件会在Vue上添加很多的方法和属性，也就是全局的api
  

• 所以此时Vue既是一个构造函数也是一个对象，身上有很多的全局api和属性。诸如Vue.version Vue.component Vue.mixin等等，这就是执行环境在加载到Vue源码立即就会做的事情。

• 下面当我们作为程序员去写出 new Vue({ ... })类似这样的代码的时候，就是去调用Vue构造函数,并且会把options传进去。
  

• 但Vue的构造函数却异常单调就执行了个this._init()的方法，并把参数传了进去。而vue实例上此时是没有_init方法的，就会去原型上面找，找啊找？
  

• 发现还真有，为什么会有这么一个方法呢，什么时候添加的呀？

• 原来在初始化Vue的构造函数的时候在initMixin(Vue)时就做了这件事情
  

• 点进initMixin中去看一下！
  

• 瞧，这不是么！_init就在初始化时添加在了Vue的原型对象上。然后在new Vue的调用，那就分析一下呗！

• 这里面初始化了生命周期，state ，render ，事件模型等，但最重要的还是对我们传入的data进行响应式化，后期我的博客中会对这些代码进行一一分析，但今天我们先来认识响应式化。
  

• 点进这个里面进去看一下。
  
  如果存在data ,一般情况下都是存在的，就去初始化Data.点进去。
  

• 这里面好多东西，但observe(data)才是重点，请深深的记住，这个的意思是 将data进行关注，或者观察。既然已经到这里了就不得不用到observer模块了。走到这里前面都能说通，但是我们还是欠缺一个observe的方法，不知道这个到底做了什么，我们在下面的章节中看一下。

二、Observer模块

• 从上面的分析当中我们其实留了一个悬念，就是最终代码会执行到observe(data)这里来，那这个函数到底做了什么呢？这就是observer模块做的事情了。

• 找到core 中的 observer 文件夹，打开它，可以看到这几个文件
  

• 可以看到这几个文件，首先找到index.js文件。因为这个里面就有observe()方法
  

• 这里面做的事情就一个，就是去观察传进来的数据，并且生成一个Observer的实例。返回出去

所以各位注意啦！接下来是重点，那就是Observer这个类它到底做了什么。一起来看一下！

• 我划线的部分就都是核心代码了。每当一个数据传进来进行实例化的时候，我可以直接告诉你，它一定是一个对象类型（普通对象或者数组），他会给这个对象类型添加一个__ob__的属性，指向当前的observer实例对象。（所以各位有没有发现只要是响应式对象的数据，都有的__ob__的字样）其次数组我们暂时不考虑，如果是 对象，那么就会指向walk()方法,walk方法会循环这个对象的每个属性，为每个属性进行defineReactive的处理。下面是重点！！！
  

• 这是整个响应式的核心部分。首先会创建一个实例化一个Dep对象，我们暂且先不管这个是干嘛的，但你一定要知道这里实例化了一个对象。

• 其次它截取了原生的getter和setter,并且执行了它，也就是正常的获取和修改是不会有问题的，除此之外它扩展了setter和setter，增加了一部分其他的逻辑，增加的getter中的这部分逻辑我们称之为依赖收集，setter中的我们称之为派发更新

• 上面我们提到过，每一次调用defineReactive,都会创建一个Dep实例对象，但我还想说的是，每一个响应式属性都拥有一个唯一属于自己的dep对象。并且将永久的保存在内存中，直到实例销毁。为什么呢？

• 我刚开始会觉得，这里的dep是一个局部变量，那么函数调用完之后不是会释放调么，那么为什么会永久的保存呢，这里的技巧就是因为dep在Object.defineProperty(,{})中进行了引用，因此形成了一个闭包，并不会被释放，这就是原因，而所谓的依赖收集：

• 当有人来访问响应式数据的属性的时候，就会触发相应的getter,然后在条件符合的时候，便会调用一个方法，将所有关心这个属性变化的所有关心这，收集到dep中，因此dep其实本质上就是一个收集盒子，收集着所有关心这个属性变化的人。

• 所以派发更新其实就很好理解了，因为这个dep已经存在于响应式数据中了，当某个变量变化了，就会触发setter,在setter当中它要想尽办法去造成影响呀

• 怎么办呢？想了半天，它发现，原来我身上有个dep对象呀，dep对象上，保存了一堆关心着我的人呀，我知道告诉他们我变了，剩下了他们自己就会知道怎么办了。

• 以上便是响应式原理的一部分真正的原理。

• 

• 但是看到这里可能我们还是比较懵，dep是啥？那些关心他们的人是啥？

• 其实就是Dep类，和Watcher类，一一来认识一下。

Dep类

• 其实所谓了Dep类代码并不复杂，但是理解起来会比较抽象，但请记住，this.subs = [],它就是一个盒子，往盒子里面放的元素必须是Watcher实例，但我们需要关注一个方法depend(),为什么要关注它，因为在我们刚刚说到的那个defineReactive方法中的getter中它调用了这个方法，这个方法简单来讲，就一个作用，将自己（某个dep实例对象）添加到全局watcher中保存，仅此而已，但请深深记住这句话。

• 一句话概括notify方法做了什么，循环遍历自己保存的每个watcher，依次调用他们的update()方法

• 这就是Dep类，先不着急和之前对接走通，我们直接把watcher也直接来认识一下。
  

• 这个watcher实在太长了，我一下截不完，我们直接看核心的构造器部分吧。其实每次实例化一个watcher我们至少都需要传入这么3个参数。vue实例 ，路径表达式或者渲染函数，回调函数 也就是上面的 vm , expOrFn , cb

• 这里我要解释一下，watcher分为两种，一种是掌控DOM的渲染watcher,一种是执行回调函数的，我将其称为 回调watcher。

• 我们在Vue中可以这样使用

{
  watch:{
    'a.b.c'(newVal){
      console.log('c发生了变化',newVal)
    }
  }
}

• 其中a.b.c就是路径表达式，在watcher中会把这个路径表达式转化称为一个函数，这个函数传入一个对象，就可以根据这个路径表达式找到目标值。这个过程会触发响应式的getter
  
• 最终this.getter一定是一个函数，要么是渲染函数，要么是一个取值函数。
• 每次实例化一个watcher通常情况下都会执行watchr的get方法。
• 首先会执行pushTarge(this),你可以点进去看一下。
  
• 这句话的作用就是把当前的watcher变成全局watcher,在任何地方都可以访问到。
• 下面会尝试执行一下this.getter,我们讨论渲染watcher的场景，此时全局会有一个渲染watcher，由于执行渲染函数的过程中，它一定会访问到响应式数据，进而会执行getter。我再把这个代码贴出来。
  
  此时因为全局中有渲染watcher的存在，因此当前的dep对象会调用dep.depend()方法，调用之后
  
  会调用全局watcher的addDep()方法，将当前的dep传过去。
  
  这个是全局watcher的addDep方法，它做了两件事情，第一将当前的dep添加到了全局watcher当中，第二，调用当前dep实例的addSub方法，当前dep对象就把全局watcher保存到了自己身上，因此形成了一个互相引用的过程。完成了依赖收集的使命。
• 再次回到上面。由于渲染函数的执行，页面上就把页面渲染出来了。
• 然后再次的，将全局watcher置为null,以便下次的依赖收集。
• 此时整个函数执行栈的最深层执行完毕，函数退出。初次渲染结束。
  

三、核心概念

一、函数劫持

• vue2并不支持使用数组下标的方式的响应式处理，原因是因为，vue2确实只劫持了部分数组的方法，我把代码贴上
  

• 在上面的代码当中。vue劫持了数组的这几个方法，在这几个方法当中。他会执行默认的数组行为，并且会对新增的元素做响应式的处理。一旦有数组数据的变化，同样的会通知相应的watcher执行变化的操作。

• 这里面有个小几千就是那个__ob__.

• 还记得么，之前在进行new Observer()的时候，我们为每一个响应式对象都添加了一个__ob__的属性指向当前的observer实例对象。为了就是在这里访问的到observer的observerArray方法，如果不这么做，会发现还真的不好拿到实例里面的方法去用。

四、部分Api原理

一、Vue.set ，Vue.delete

• 在vue中有这个两个api,众所周知，如果当vue已经实例化完成之后，我们再临时给响应式对象添加一个属性，这个添加的动作，是不会触发页面更新的。但是Vue.set可以实现，这是怎么做的呢？看一下源码
  
• 其实并不难理解，如果是数组就调用一下splice就好了，因为splice已经被vue劫持， 它是可以给新增的数据进行响应式处理的。
• 如果是对象，那么就再次响应式化一下就可以了呗？
• 同样的delete也是一样的
  
• 核心还是如果是数组方法就还是调用splice，那里面会触发更新，如果是对象，就调用一下更新的方法。触发更新就好了。

二、Vue.nextTick()

• nextTick的源码在这里。接受一个回调作为参数。他会把这个回调的执行放在一个函数中，再把这个函数放进callbacks容器中。
• 
  timerFunc是一个全局的变量，保存了一个函数，而且调用nextTick通常情况下会执行，核心就是p是一个成功的promise所以会执行第一个回调，也就是callbacks
  
  这个回调执行是异步的，因此就是等DOM更新完毕后在执行的。然后循环遍历callbacks中的函数执行。原理就是这样。

三、Vue.use

• 在Vue中我们可以使用各种各样的插件比如

• Vue.use(ElementUI) 等等。它的原理是什么呢？
  

• 这里可以看出，插件如果是一个对象的话，那么一定会有一个install方法，然后这个方法会将剩余的参数传进这个Install方法。
  如果是函数的会直接调用这个函数。

• 因此插件要么是个带install方法的对象，要么是一个函数。

四、Vue.mixin

• 有没有觉得mixin是个很好用的方法，可以在vue中混入一段独立的逻辑和状态。非常有利于代码复用。它复杂吗？
  

• 答案是就这么一段代码。原来，一旦我们定义好了一个mixin，它就会将我们的mixin混入的配置项与真正的实例组件配置项进行一个合并，那么这样，真正的组件其实就拥有了所有的状态和逻辑，并且可以复用，因为，Vue实例的一切行为都是根据这些配置项去完成的。

后记：好了，关于Vue2源码响应式我就介绍到这里了，很有很多不足之处，希望评论区批评指正，关于Vue2源码的编译原理，组件化，diff算法，期待后面的文章，成为一名优秀的前端工程师，一直在路上，加油！