Vue响应式系统介绍__Vue.js

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前言

之前学习 vue 的时候，一直没刨根问底过。在看到网上这类文章比较多，参差不齐的质量有时候看的一头雾水。当然也有不错的文章，但是终究是别人的理解。于是写一篇关于自己的理解记录下来，亲身实践才能收获更多！

初阶：响应式原理

在说明之前，我们先了解一个 Object.defineProperty() 。引用 MDN 上的权威介绍 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Object/defineProperty ：

Object.defineProperty() 方法会直接在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回此对象。

语法
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)
参数

obj

要定义属性的对象。

prop

要定义或修改的属性的名称或 Symbol 。

descriptor

要定义或修改的属性描述符。

返回值

被传递给函数的对象。

在了解了这个之后，我们就可以用它来实现一个响应式的初级样子。

const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}
let tempValue = '';
Object.defineProperty(TestObject,'name',{
  
  get:function (){
    console.log('我被获取了，我可以在这里搞点事情！')
    return tempValue;
  },
  set:function (newValue){
    console.log('我被写入了，我可以在这里搞点事情！')
    tempValue = newValue
  }
})

此时使用 TestObject.name 方法可以让 get 和 set 里面的对应生效。

我想看到这里，聪明的同学可能会有一个疑问，为啥要搞一个 tempValue ？我直接 TestObject.name 在 get 和 set 里面赋值不行么？就像这样：

const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}
Object.defineProperty(TestObject,'name',{
  get:function (){
    console.log('我被获取了，我可以在这里搞点事情！')
    return TestObject.name;
  },
  set:function (newValue){
    console.log('我被写入了，我可以在这里搞点事情！')
    TestObject.name = newValue
  }
})

真正运行的时候，其实会发现，陷入了死循环，这里大家切忌要避免坑！

我们重读MDN上的文档可以发现，get 和 set 本身就是在获取和设置的时候触发的函数，在里面写了 TestObject.name ，那么就会继续调用 set ，然后继续 TestObject.name ，继续 set ，继续…无限循环。所以使用一个临时变量在外面，是比较安全的做法。

中阶：接管对象

在前面基础上，我们现在可以开始接管整个对象了，逻辑非常简单，套个循环，上代码：

function ProxyObj(obj){
  Object.keys(obj).forEach(key=>{
    DefineObj(obj,key,obj[key])
  })
}
function DefineObj(obj,key,value){
  Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      console.log('我被获取了，我可以在这里搞点事情！')
      return value;
    },
    set:function (newValue){
      console.log('我被写入了，我可以在这里搞点事情！')
      value = newValue
    }
  })
}
const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}
ProxyObj(TestObject)

这时，聪明的同学又会有疑问了？为什么要创建两个 function ，ProxyObj 和 DefineObj 不能堆在一个里面么？就像这样

function ProxyObj(obj){
  Object.keys(obj).forEach(key=>{
    Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      console.log('我被获取了，我可以在这里搞点事情！')
      return obj[key];
    },
    set:function (newValue){
      console.log('我被写入了，我可以在这里搞点事情！')
      obj[key] = newValue
    }
  })
  })
}
const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}
ProxyObj(TestObject)

不能，其实原因跟之前提到的问题一样，存在死循环的问题。那为什么我们拆分开来就不存在呢？因为这里的 DefineObj 传入的形参。用我们了解到的 js 基础知识来解释，一个函数内的形参，相当于是函数内预设的变量，一般情况下（也会有二般情况）这个变量的生命周期仅在函数内。所以利用了这个特性，案例巧妙的将形参 value 拿出来传递和赋值，就不存在无限死循环的问题了。

划重点：使用 Object.defineProperty 切忌不要陷入到死循环当中！

高阶：收集依赖

理解需求

终于来到了收集依赖环节，这块也是我之前一直没有想通的地方。直到第二天醒来朦胧中看着屏幕前的代码，突然若有所思了，话不多说，直接来看看需求，对于需求都没有非常清晰的概念，直接上代码有点晕。

const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}

watcher(TestObject,'type',()=>{
 return TestObject.age>18?'成年人':'未成年人';
})

简单实现

我们需要实现这个watcher函数，里面可以填入对象，并且设置关注的对象 type 属性，此时该属性还没有在对象身上，我们需要赋予一下，当 age 变化以后，type 也要对应着改变一下。这就是我们所说的依赖收集需求。

我们这样简单实现一下：

function watcher(obj,key,cb){
  Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      const val = cb();
      return val;
    },
    set:function(newValue){
      console.log('该属性是被用于去自动计算的哦~不要人工赋值！')
    }  
  })
}

const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}

watcher(TestObject,'type',()=>{
  return TestObject.age>18?'成年人':'未成年人';
})
console.log(TestObject.type)//未成年人
TestObject.age=19;
console.log(TestObject.type)//成年人

可以看到，我们通过这样的方式，就简单的实现了 TestObject 属性上的依赖计算属性。

完善需求

但是问题又来了，我如果不去读取 type 它是不会主动更新的。如何做到 age 变化以后，type 自动更新呢？

在前面的基础上，我们先定义一个依赖更新时候的函数 updateTodo 此时代码变这样：

let target = '';

function watcher(obj,key,cb){
  function updateTodo(){
    const val = cb();
    console.log('更新啦',val)
    }
  Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      target = updateTodo;//重点代码
      const val = cb();//重点代码
      target = '';//重点代码
      return val;
    },
    set:function(newValue){
      console.log('该属性是被用于去自动计算的哦~不要人工赋值！')
    }  
  })
}

const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}

watcher(TestObject,'type',()=>{
  return TestObject.age>18?'成年人':'未成年人';//重点代码
})
console.log(TestObject.type)
TestObject.age = 19;
console.log(TestObject.type)

会发现我们顺便在全局还定义一个target，储存当前 callback，这里是我觉得最重要的部分，一定要认真看里面的这段，思考一下，我单独拿出来：

target = updateTodo;
const val = cb();
target = '';

callback函数长这样：

()=>{
  return TestObject.age>18?'成年人':'未成年人';
}

可能大家会有疑问，target 赋一下有重置是什么骚操作？有何意义？

注意， callback 里面有一个 TestObject.age ！这个一旦被访问，它的 get 函数就被调用了！那么此刻，前面target里面储存的 updateTodo 函数，是不是就可以在 get 里面取到了呢？

所以在 cb() 执行完之后，实际上里面就有机会收集依赖了，target 就是这个作用，作为一个临时的 callback 缓存着，那么我们的需求也很好解决了，只需要在这里进行一次依赖的收集和释放即可！

这里的疑问解决了以后，就开始直接上代码吧！后面就比较好理解，跟我们前面的接管对象章节做一个合并，直接展示完整代码，细细品味，非常有意思：

function ProxyObj(obj){
  Object.keys(obj).forEach(key=>{
    DefineObj(obj,key,obj[key])
  })
}

function DefineObj(obj,key,value){
  let deps = [];
  Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      console.log('我被获取了，我可以在这里搞点事情！')
      //依赖收集
      if(target && !deps.includes(target)){//判断是否存在或重复依赖
        deps.push(target)
      }
      return value;
    },
    set:function (newValue){
      console.log('我被写入了，我可以在这里搞点事情！')
      value = newValue;
      deps.forEach(fn=>{//依赖释放
        fn()
      })
    }
  })
}

function watcher(obj,key,cb){
  function updateTodo(){
    const val = cb();
    console.log('更新啦',val)
    }
  Object.defineProperty(obj,key,{
    get:function (){
      target = updateTodo;
      const val = cb();
      target='';
      return val;
    },
    set:function(newValue){
      console.log('该属性是被用于去自动计算的哦~不要人工赋值！')
    }  
  })
}


let target = '';
const TestObject = {
  name:"",
  age:10
}

ProxyObj(TestObject)
watcher(TestObject,'type',()=>{
  return TestObject.age>18?'成年人':'未成年人';
})
console.log(TestObject.type)
TestObject.age=19;
console.log(TestObject.type)

当然，如果你对设计模式和一些代码整洁有要求，看到这里你可能会觉得非常不爽，没有关系，尝试着自己来封装下吧，或者参看 Vue 内的源码部分。

数组类型检测原理

关于数组方面，可以参看 vue 源码部分。
主要逻辑是通过新建一个 Array 对象来代理实现原生 Array 对象的7大操作。当我们在 vue 里面使用数组方法的时候，实际上使用的是 vue 替我们实现的一些方法，而不是原生的数组操作。
这也很好解释了，为什么 vue 不推荐大家使用 [] 方式修改数组。因为受限于 js 语言本身，无法实现对 [] 修改的检测。