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浏览源码,集体感觉更多的播种是你从源码中提炼到了什么知识点,Vue 的很多外围源码都非常精妙,让咱们一起来关注它「依赖收集」的实现。
**tip:Vue 版本:v2.6.12,浏览器:谷歌,浏览形式:在动态 html 援用 Vue 包<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.12/dist/vue.js"></script>
进行断点浏览 **
文章篇幅有点长,泡杯咖啡,缓缓看 ~
我从「依赖收集」中学习到了什么?
1. 观察者模式
观察者模式的基本概念:
察看指标发生变化 -> notify[告诉] -> 观察者们 -> update[更新]
上面这段代码是 Vue 源码中通过运算的后果,能够让小伙伴们的脑袋瓜先有个简略的构造:
名词解释:
dep:depend[依赖],这里的“依赖”,咱们能够了解成“察看指标”。
subs:subscribers[订阅者],这里的“订阅者”等价“观察者”。
// 根底数据
data: {
a: 1, // 关联 dep:id=0 的对象,a 如果发生变化,this.a=3,调用 notify,b: 2, // 关联 dep:id=1 的对象...
// ...
}
dep = {
id: 0,
// 告诉观察者们
notify() {
this.subs.forEach(item => {item.update();
});
},
// 观察者们
subs: [
{
id: 1,
update() {// 被指标者告诉,做点什么事}
},
{
id: 2,
update() {// 被指标者告诉,做点什么事}
}
]
};
dep = {
id: 1,
//...
2. defineProperty 对一级 / 多级对象进行拦挡
对于一级对象的拦挡置信小伙伴们都会啦。
这里论述一下对于多级对象设置拦截器的封装,看下这段代码:
const obj = {message: { str1: 'hello1', str2: 'hello2'} };
function observer(obj) {if (!(obj !== null && typeof obj === 'object')) {return;}
walk(obj);
}
function walk(obj) {let keys = Object.keys(obj);
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {defineReactive(obj, keys[i]);
}
}
function defineReactive(obj, key) {let val = obj[key];
observer(val);
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {console.log('get :>>', key, val);
return val;
},
set(newVal) {console.log('set :>>', key, newVal);
observer(newVal);
val = newVal;
}
});
}
observer(obj);
解释:observer
这个办法示意如果以后是一个对象,就会持续被遍历封装拦挡。
咱们对 obj 进行操作,看控制台的输入:
obj.message
// get :>> message {str1: "hello1", str2: "hello2"}
/* 这个例子阐明了:不论是在 get/set str1,都会先触发 message 的 get*/
obj.message.str1
// get :>> message {str1: "hello1", str2: "hello2"}
// get :>> str1 hello1
obj.message.str1="123"
// get :>> message {str1: "123", str2: "hello2"}
// set :>> str1 123
// 重点:obj.message={test: "test"}
// set :>> message {test: "test"}
obj.message.test='test2'
// get :>> message {test: "test2"}
// set :>> test test2
/*
有些小伙伴可能会有纳闷,这里进行 obj.message={test: "test"} 赋值一个新对象的话,不就无奈检测到属性的变动,为什么执行 obj.message.test='test2' 还会触发到 set 呢?返回到下面,在 defineReactive 办法拦截器 set 中,咱们做了这样一件事:set(newVal) {
// 这里调用 observer 办法从新遍历,如果以后是一个对象,就会持续被遍历封装拦挡
observer(newVal)
// ...
}
*/
延长到理论业务场景:「获取用户信息而后进行展现」。我在 data 设置了一个 userInfo: {}
,ajax 获取到后果进行赋值 this.userInfo = {id: 1, name: 'refined'}
,就能够显示到模板 {{userInfo.name}}
,之后再进行 this.userInfo.name = "xxx"
,也会进行响应式渲染了。
3. defineProperty 对数组的拦挡丨 Object.create 原型式继承丨原型链丨 AOP
咱们都晓得 defineProperty 只能拦挡对象,对于数组的拦挡 Vue 有奇妙的扩大:
var arrayProto = Array.prototype;
var arrayMethods = Object.create(arrayProto);
var methodsToPatch = [
'push',
'pop',
'shift',
'unshift',
'splice',
'sort',
'reverse'
];
methodsToPatch.forEach(function (method) {var original = arrayProto[method];
Object.defineProperty(arrayMethods, method, {
enumerable: true,
configurable: true,
value: function mutator(...args) {console.log('set and do something...');
var result = original.apply(this, args);
return result;
}
});
});
function protoAugment(target, src) {target.__proto__ = src;}
var arr = [1, 2, 3];
protoAugment(arr, arrayMethods);
arr.push(4)
// set and do something...
解释:Object.create(arrayProto);
为原型式继承,即 arrayMethods.__proto__ === Array.prototype === true
,所以当初的 arrayMethods
就能够用数组的所有办法。
代码中的 target.__proto__ = src
,即 arr.__proto__ = arrayMethods
,咱们曾经对 arrayMethods 本人定义了几个办法了,如 push。
当初咱们进行 arr.push
,就能够调用到 arrayMethods
自定义的 push 了,外部还是有调用了 Array.prototype.push
原生办法。这样咱们就实现了一个拦挡,就能够检测到数组内容的批改。
原型链机制:Array.prototype
自身是有 push 办法的,但原型链的机制就是,arr 通过 __proto__
找到了 arrayMethods.push,曾经找到了,就不会往下进行找了。
能够留神到,封装的这几个办法 'push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice', 'sort', 'reverse'
,都是波及到数组内容会被扭转的,那如果我要调用 arr.map 办法呢? 还是刚刚讲的 原型链 机制,arrayMethods 没有 map 办法,就持续顺着 __proto__
往下找,而后找到 Array.prototype.map
。
不得不说,这个数组的扩大封装,能够学习到很多,赞赞赞 ~
下面讲的例子都是对一个数组内容的扭转。细节的小伙伴会发现,如果我对整个数组进行赋值呢,如:arr = [4,5,6]
,拦挡不到吧,是的。其实我只是把这个例子和下面第二点的例子拆分进去了。咱们只须要对下面 observer
办法,进行这样一个判断,即
function observer(value) {if (!(value !== null && typeof value === 'object')) {return;}
if (Array.isArray(value)) {protoAugment(value, arrayMethods);
} else {walk(value);
}
}
多级对象和数组的拦挡概念其实很像,只是对象只须要逐级遍历封装拦截器,而数组须要用 AOP 的思维来封装。
4. 微工作(microtask)的妙用丨 event loop
间接来一手例子:
var waiting = false;
function queue(val) {console.log(val);
nextTick();}
function nextTick() {if (!waiting) {
waiting = true;
Promise.resolve().then(() => {console.log('The queue is over,do something...');
});
}
}
queue(1);
queue(2);
queue(3);
// 1
// 2
// 3
// The queue is over,do something...
解释:主程序办法执行结束之后,才会执行 promise 微工作。这也能够解释,为什么 Vue 更新动作是异步的【即:咱们没方法立刻操作 dom】,因为这样做能够进步渲染性能,前面会具体讲这块。
5. 闭包的妙用
这里也间接来一手例子,集体认为这个闭包用法是成就了依赖收集的要害 ~
var id = 0;
var Dep = function () {this.id = id++;};
Dep.prototype.notify = function notify() {console.log('id :>>', this.id, ',告诉依赖我的观察者们');
};
function defineReactive(obj, key) {var dep = new Dep();
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {},
set() {dep.notify();
}
});
}
var obj = {str1: 'hello1', str2: 'hello2'};
defineReactive(obj, 'str1');
defineReactive(obj, 'str2');
obj.str1 = 'hello1-change';
obj.str2 = 'hello2-change';
// id :>> 0,告诉依赖我的观察者们
// id :>> 1,告诉依赖我的观察者们
这也是第一点讲到的关联 dep 对象,当初每个属性都能够拜访到词法作用域的属于本人的 dep 对象,这就是闭包。
6. with 扭转作用域
这里只是模仿一下 Vue 的渲染函数
function render() {with (this) {return `<div>${message}</div>`;
}
}
var data = {message: 'hello~'};
render.call(data);
// <div>hello~</div>
这就是咱们平时在 <template>
中不必写 {{this.message}}
的起因,而是如:
<template>
<div> {{message}} </<div>
</template>
下面这 6 点是集体感觉有学习到货色的中央,当然要深刻了解依赖收集,咱们须要走一遍流程。如果你以后在电脑前,我会通知你须要打第几行的断点,让咱们一起读源码吧,go go go ~
深刻源码
tip:为了浏览品质,我会把一些绝对与流程无关的代码省略掉,代码中相似「✅ :123」,示意须要打的断点,谷歌浏览器上开启调试 ctrl + o
,输出 :123 即可跳转至 123 行。
本地新建 index.html,引入 Vue 包,关上浏览器浏览
<body>
<div id="app">
<div>{{message}}</div>
<button @click="handleClick">change</button>
</div>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.12/dist/vue.js"></script>
<script>
var app = new Vue({
el: '#app',
data: {message: 'hello world'},
methods: {handleClick() {this.message = 'hello world 2';}
}
});
</script>
</body>
断点 ✅ :4700 initData 办法
顾名思义,初始化咱们写的 data 数据并做一些操作,在这个办法里有两个办法值得咱们关注,proxy(vm, "_data", key);
与 observe(data, true);
。
function initData (vm) {
var data = vm.$options.data;
data = vm._data = typeof data === 'function'
? getData(data, vm)
: data || {};
var keys = Object.keys(data);
var i = keys.length;
while (i--) {var key = keys[i];
✅ :4734 proxy(vm, "_data", key);
}
✅ :4738 observe(data, true);
}
tip:在遇到办法的时候,咱们用步入的形式能够疾速定位到办法,如图:
步入到 proxy 办法
function proxy (target, sourceKey, key) {sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {return this[sourceKey][key]
};
sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {this[sourceKey][key] = val;
};
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition);
✅ :4633 }
剖析:这个办法是在 while 里的,这里循环遍历了咱们写在 data 上的对象。以后 target = vm,key = message,走到这个 4633 断点,控制台打印 target,如图:
下面咱们提到了一个 with
的例子:Vue 会进行 render.call(vm)
。这样子咱们就会触发到 message 的 get 办法,这是一个入口,后续会做一系列的操作。
步入到 observe 办法
function observe (value, asRootData) {if (!isObject(value)) {return}
var ob;
✅ :4633 ob = new Observer(value);
}
剖析:能够了解成这个办法开始正在对 data 上的 可察看数据 进行察看的一些提前准备,如:往属性上附加 get/set 拦截器,而后别离在 get/set 里做点什么 …
步入到 new Observer [可观测类]
这是第一个外围类,接下来咱们还会别离讲到其余的两个类,每个类都是外围
var Observer = function Observer (value) {this.dep = new Dep();
if (Array.isArray(value)) {protoAugment(value, arrayMethods);
} else {✅ :935 this.walk(value);
}
};
剖析:这里有个数组 or 对象的判断,对于数组拦挡咱们在下面曾经有讲过了,咱们当初关注 walk 办法。
步入到 walk 办法
Observer.prototype.walk = function walk (obj) {var keys = Object.keys(obj);
for (var i = 0; i < keys.length; i++) {✅ :947 defineReactive$$1(obj, keys[i]);
}
};
持续步入到 defineReactive$$1 办法
function defineReactive$$1 (
obj, // obj -> data
key, // key -> 'message'
val
) {✅ :1021 var dep = new Dep();
val = obj[key];
var childOb = observe(val);
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter () {
var value = val;
✅ :1041 if (Dep.target) {dep.depend();
if (childOb) {childOb.dep.depend();
if (Array.isArray(value)) {dependArray(value);
}
}
}
return value
},
set: function reactiveSetter (newVal) {
var value = val;
if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {return}
val = newVal;
childOb = observe(newVal);
✅ :1070 dep.notify();}
});
}
剖析:这个办法能够说是依赖收集中的外围,通过 get 办法增加依赖,通过 set 办法告诉观察者。咱们下面讲到的 proxy 办法,能够把它当做第一层拦截器,当咱们触发一级拦截器之后,就会到二级拦截器 defineReactive$$1 里定义的 get/set 办法。
new Dep() [察看指标类] 这个是第二个外围类。
还记得咱们在下面说过这个办法是一个“闭包”吗?是的,在以后办法外部 Object.defineProperty(obj, key, {
以上的所有变量 / 办法,是各个属性各自独立领有的。
至此,咱们对于 data 上属性的 get/set 封装 就讲完了。
如何对数据进行依赖收集?
断点 ✅ :4074
updateComponent = function () {✅ :4067 vm._update(vm._render(), hydrating);
};
✅ :4074 new Watcher(vm, updateComponent);
剖析:Watcher 类,这个是第三个外围类,观察者类。和下面说的 Observer[可观擦类]、Dep[察看指标类],总共三个。这个代码片段是在 mounted 钩子之前调用的,也就是咱们之前对 data 数据先进行了 get/set 封装之后,就要开始进行 render 了,在 render 之前,须要创立 render 观察者 ,为了不便咱们这里叫它 renderWatcher
。除了 renderWatcher
,咱们还有 computedWatcher
和 watchWatcher
,这两个别离是 计算属性 和 侦听器 观察者,在 Vue 中次要是这三个类型的观察者。
步入到 new Watcher [观察者类]
var Watcher = function Watcher (
vm,
expOrFn
) {
this.getter = expOrFn;
this.deps = [];
this.newDeps = [];
this.depIds = new Set();
this.newDepIds = new Set();
✅ :4467 this.get();};
剖析:
- deps:缓存 每次执行观察者函数时所用到的 dep 所有实例。
- depIds:缓存 每次执行观察者函数时所用到的 dep 所有实例 id,用于判断。
- newDeps:存储 本次执行观察者函数时所用到的 dep 所有实例。
- newDepIds:存储 本次执行观察者函数时所用到的 dep 所有实例 id,用于判断。
步入到 get 办法
Watcher.prototype.get = function get () {✅ :4474 pushTarget(this);
var vm = this.vm;
✅ :4478 this.getter.call(vm, vm);
✅ :4491 popTarget();
✅ :4492 this.cleanupDeps();};
剖析【这段剖析比拟具体】:pushTarget 和 popTarget 是一对办法,别离用来记录以后的观察者,和剔除以后观察者
Dep.target = null;
var targetStack = [];
function pushTarget (target) {targetStack.push(target);
Dep.target = target;
}
function popTarget () {targetStack.pop();
Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1];
}
Dep.target 为全局惟一的,因为在一个时刻内,就只会有一个观察者函数在执行,把以后的 观察者实例 赋值给 Dep.target,后续只有拜访 Dep.target 就能晓得以后的观察者是谁了。
咱们持续步入 this.getter.call(vm, vm)
,【以下这几个步入咱们就简略过一下】
updateComponent = function () {✅ :4067 vm._update(vm._render(), hydrating);
};
步入 vm._update(vm._render(), hydrating)
Vue.prototype._render = function () {✅ :3551 vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement);
};
步入 render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
,在谷歌会新关上一个 tab 用来执行上面这个函数
(function anonymous() {with(this){return _c('div',{attrs:{"id":"app"}},[_c('div',[_v(_s(message))]),_v(""),_c('button',{on:{"click":handleClick}},[_v("change")])])}
})
要害局部来了,这个是 Vue 的渲染函数。咱们当初只有关注,它这里是会读取到 this.message 的,所以会触发 message 的 get 办法,也就是说以后观察者 renderWatcher
依赖了 message,所以就会开始对它进行“收集”。
谷歌浏览器器,间接点击下一步「||>」,
咱们就能够看到光标跳到了 defineReactive$$1
办法外部咱们的 get 办法,开始进行“依赖收集”了
get: function reactiveGetter () {
var value = val;
✅ :1041 if (Dep.target) {dep.depend();
if (childOb) {childOb.dep.depend();
if (Array.isArray(value)) {dependArray(value);
}
}
}
return value
},
以后的 Dep.target 是有值的,所以执行 dep.depend 开始进行依赖,
步入 dep.depend
Dep.protJavaScriptotype.depend = function depend () {if (Dep.target) {✅ :731 Dep.target.addDep(this);
}
};
步入 Dep.target.addDep(this)
Watcher.prototype.addDep = function addDep (dep) {
var id = dep.id;
if (!this.newDepIds.has(id)) {this.newDepIds.add(id);
this.newDeps.push(dep);
if (!this.depIds.has(id)) {dep.addSub(this);
}
}
✅ :4059 };
dep.addSub(this)
把以后的 watcher 实例 push 到 subs 数组,并且判断如果以后 观察者 被 察看指标 增加到 subs 数组里,就不会持续增加,过滤反复数据。
走到这个 4059 断点,控制台打印 dep,如:
dep = {
id:3,
subs:[renderWatcher 实例]
}
跳出持续往下走会调用 4491 popTarget()
,剔除以后 观察者。
接着步入 this.cleanupDeps()
Watcher.prototype.cleanupDeps = function cleanupDeps () {
var i = this.deps.length;
while (i--) {var dep = this.deps[i];
if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {dep.removeSub(this);
}
}
var tmp = this.depIds;
this.depIds = this.newDepIds;
this.newDepIds = tmp;
this.newDepIds.clear();
tmp = this.deps;
this.deps = this.newDeps;
this.newDeps = tmp;
this.newDeps.length = 0;
};
这里把 this.deps = this.newDeps
,缓存到 deps 里,而后清空 newDeps,来做下一次的收集。
至此,咱们就实现了一个 依赖收集 ~
更新依赖数据如何 notify 观察者做出 update?
官网:只有侦听到数据变动,Vue 将开启一个队列,并缓冲在同一事件循环中产生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被屡次触发,只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除反复数据对于防止不必要的计算和 DOM 操作是十分重要的。而后,在下一个的事件循环“tick”中,Vue 刷新队列并执行理论 (已去重的) 工作。
当用户点击 change 按钮
this.message = 'hello world 2';
光标主动跳转至 message 对应的 set 办法,执行 dep.notify() 进行告诉观察者进行 update 动作
Dep.prototype.notify = function notify () {for (var i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {✅ :745 subs[i].update();}
};
步入 subs[i].update()
Watcher.prototype.update = function update () {✅ :4543 queueWatcher(this);
};
步入 queueWatcher()
function queueWatcher (watcher) {
var id = watcher.id;
if (has[id] == null) {has[id] = true;
if (!flushing) {queue.push(watcher);
} else {
var i = queue.length - 1;
while (i > index && queue[i].id > watcher.id) {i--;}
queue.splice(i + 1, 0, watcher);
}
if (!waiting) {
waiting = true;
✅ :4403 nextTick(flushSchedulerQueue);
}
}
}
flushSchedulerQueue 办法
function flushSchedulerQueue () {
flushing = true;
var watcher, id;
queue.sort(function (a, b) {return a.id - b.id;});
for (index = 0; index < queue.length; index++) {watcher = queue[index];
id = watcher.id;
has[id] = null;
✅ :4311 watcher.run();}
}
剖析[联合下面 queueWatcher
和 flushSchedulerQueue
两个办法]:
flushSchedulerQueue
办法:
queue.sort
须要排序是起因:
确保 watcher 的更新程序与它们被创立的程序统一。
- 对于父子组件来说,组件的创立程序是父组件先被创立,而后子组件再被创立,所以父组件的 renderWatcher 的 id 是小于子组件的。
- 对于用户自定义 watcher【watchWatcher】和 renderWatcher,用户自定义 watcher 是先于组件的 renderWatcher 被创立的。
- 如果子组件在父组件的监督程序运行期间被销毁,则会跳过子组件的 watcher。
queueWatcher
办法:
- 这里进行了 watcher id 的反复判断,因为在一个
renderWatch
中可能会依赖多个察看指标,当咱们同时扭转多个依赖的值,通过判断 watcher.id 一样就不必把两次更新 push 到 队列,防止渲染性能耗费,如:
this.message1 = 'hello world 1';
this.message2 = 'hello world 2';
// 更多...
或 循环扭转同一个依赖
for (let i = 0; i < 10; i++) {this.message++;}
- flushing 示意 queue 队列的更新状态,
flushing=true
代表队列正在更新中。
这里的 else 分支,次要是判断一种边界状况,i--
,从后往前遍历,其实目标是看刚进入的这个 watcher 在不在以后更新队列中。留神这里的 index
是来自 flushSchedulerQueue
办法外部定义的,是全局的。
咱们能够看到跳出 while 的条件为:
queue[i].id === watcher.id
咱们能够这样了解,以后在更新一个 id 为 3 的 watcher,而后又进来了一个 watcher,id 也为 3。相当于须要从新更新一次 id 为 3 的 watcher,这样能力获取到最新值保障视图渲染正确。用代码解释如:
// ...
<div>{{message}}</div>
// ...
new Vue({
el: '#app',
data: {message: 'hello world'},
watch: {message() {this.message = 'hello world 3';}
},
methods: {handleClick() {this.message = 'hello world 2';}
}
});
点击按钮更新 message 之后,又用 watch 监听其变动,而后在外部再对 message 进行更新,咱们试着读一下这段代码的更新流程。首先,用户自定义 watcher【watchWatcher】是先于 renderWatcher 被创立的,所以咱们在更新 message 的时候,会先执行 watch,触发到外部办法又更新了一次 message,为了保障视图渲染正确,咱们须要在执行一次这个 watcher 的 update。
queue[i].id < watcher.id
剖析:更新队列中有 id 为 1,2,5 三个 watcher,以后正在更新 id 为 2 的 watcher,当 queueWatcher 被调用并传进来一个 id 为 3 的 watcher,于是就将这个 watcher 放到 2 的前面,确保 watcher 的更新程序与它们被创立的程序统一。
咱们都晓得,flushSchedulerQueue
办法是一个微工作。在对 queue 操作之后,主程序办法执行结束之后,开始执行微工作,进行 queue 的调度更新,watcher.run()
至此,咱们就实现了当察看指标扭转时告诉观察者更新的动作。
总结
以上举的例子是一个简略 renderWatcher
的一个流程闭环,依赖收集 到 告诉更新。Vue 有renderWatcher
【视图观察者】,computedWatcher
【计算属性观察者】和 watchWatcher
【侦听器观察者】,次要这三个类型的观察者。
次要的三个类 Dep【察看指标类】,Observe【可观测类】,Watcher【观察者类】。
咱们能够了解,在依赖被扭转的时候告诉观察者的一过程,一切都是为了视图渲染,在这过程中会进行一些性能优化 / 解决一些边界状况,最终保障视图渲染的完整性。
集体感觉源码有点艰涩难懂,但还是得本人多过几遍能力相熟。这边还是倡议亲自浏览几遍源码,看一些别人的总结还是会有点含糊,所以本篇文章提供了 断点 参考。帮忙小伙伴疾速定位源码比拟精华的地位。
理解源码的运作,也能够让咱们更加的晓得,咱们须要怎么去调用框架提供的 api 会更加优化。
后话
Vue3 曾经进去了,咱们看完 Vue2 就能够比照看看 Vue3 的更弱小之处了,
这边就不再举例 computedWatcher
和 watchWatcher
了,小伙伴们能够入手 debug 看看 ~。
能够从页面的 initState 办法作为入口:
function initState (vm) {vm._watchers = [];
var 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 */);
}
✅ :4645 if (opts.computed) {initComputed(vm, opts.computed); }
if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {✅ :4647 initWatch(vm, opts.watch);
}
}
感兴趣的小伙伴也能够 debug 看 computed 这种场景
computed: {c1() {return this.c2 + 'xxx';},
c2() {return this.message + 'xxx';}
}
computed 是“lazy”的,它不参加 queue 的更新,而是如果在模板上有用到 computed 属性,才会去进行获取计算后的值。