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关于前端:Vue关于响应式一依赖收集原理分析

作者：

jiezi

在

一、什么是响应式？

在理解什么是响应式之前咱们现来看一段代码演示

let x;
let y;
let f = n => n * 100

x = 1;
y = f(x);
console.log(y); // 100

x = 2;
y = f(x);
console.log(y); // 200

x = 3;
y = f(x);
console.log(y); // 300

代码示例中，变量y依赖变量x进行求值，然而咱们会发现每一次变量x从新赋值时都要手动对y进行求值，存在大量的反复模板，因而，领导咱们进行程序设计的DRY准则就施展价值了

DRY 全称：Don’t Repeat Yourself （摘自wikipedia），是指编程过程中不写反复代码，将可能公共的局部形象进去，封装成工具类或者用“abstraction”类来形象私有的货色，升高代码的耦合性，这样不仅进步代码的灵活性、健壮性以及可读性，也不便前期的保护或者批改。

那么咱们须要有一个办法，实现主动监听x的变动并且主动对y进行求值，以缩小反复代码

假如咱们有一个onXChange函数，使得每次x从新赋值时都会触发onXChange中的回调函数，你的代码看起来应该像上面这样：

let x;
let y;
let onXChange = function(cb) {
  // ...
}

onXChange(() => {
  y = f(x);
  console.log(y);
})

x = 1; // 100
x = 2; // 200
x = 3; // 300

如果将y换成dom模板，依据x的变动主动渲染不同的模板也是同理。

当初咱们能够来解释什么是响应式了（其实都不必我解释，看到这你本人也有答案了），响应式只是一种编程形式，它的目标是为了简化编程，特点是主动对变动进行响应。

以下是摘自wikipedia的解释：

响应式（Reactive Programming）

是一种面向数据流和变动流传的编程范式。这意味着能够在编程语言中很不便的表白动态或动静的数据流，而相干的计算模型会主动将变动的值通过数据流进行流传。

二、Vue中的响应式剖析

咱们来看看Vue中是怎么实现响应式的

首先第一步须要监听数据变动，晓得变量什么时候进行了批改，JS提供的可能监听数据变动的API有Object.defineProperty以及ES6新增的Proxy，本节咱们只探讨Object.defineProperty

对于Object.defineProperty的应用如果你还不理解的话请浏览如下文档：

https://developer.mozilla.org…

Vue2.0中应用了Object.defineProperty来遍历data中的数据，在getter中将应用到这个数据的上下文进行收集，这个过程称之为【依赖收集】，在setter中批改这个数据时则会触发【告诉依赖更新】的操作，如下图所示：

什么是依赖收集？

所谓依赖收集，就是把一个数据用到的中央收集起来，在这个数据产生扭转的时候，对立去告诉各个中央做对应的操作。

为什么这里须要依赖收集？

思考到一个变量的批改可能会引起多处变动，因而须要将依赖这个变量的所有中央都收集起来，等到变量更新时再进行批量操作。

Vue对于响应式原理的介绍官网曾经说的很分明，这里贴出链接不再赘述：

https://cn.vuejs.org/v2/guide…

三、实现一个简略的数据响应

以下面的代码为例，咱们须要通过onXChange函数来监听x的批改，因为下面代码中x的值是根底类型，咱们须要将x更改为援用类型才能够应用Object.defineProperty，因而咱们能够创立一个函数来做这件事件，假如这个函数为ref

ref函数接管一个初始值，函数内闭包一个value变量赋值为传入的初始值，通过Object.defineProperty返回一个带有value属性的对象，在get中返回value，并在set中将value赋值，这样在咱们批改了x.value之后会主动触发set来更新闭包的value变量

let ref = initValue => {
  let value = initValue;

  return Object.defineProperty({}, 'value', {
    get() {
      return value;
    },
    set(newValue) {
      value = newValue;
    }
  })
}

对应的代码也须要批改一下：

  • 批改x为ref函数调用的返回值
  • 将对应的x赋值更改为x.value赋值
let x;
let y;
let f = n => n * 100

let onXChange = function(cb) {
  // ...
}

let ref = initValue => {
  let value = initValue;

  return Object.defineProperty({}, 'value', {
    get() {
      return value;
    },
    set(newValue) {
      value = newValue;
    }
  })
}

// 创立x对象，初始value传入1
x = ref(1);

// 监听x
onXChange(() => {
  y = f(x.value);
  console.log(y);
})

x.value = 2;
x.value = 3;

到这一步曾经能够主动获取到x.value扭转后的值了，咱们能够在set办法中打印newValue

set(newValue) {
  console.log('x: ', newValue)
  value = newValue;
}

既然曾经监听到x.value的批改了，接下来咱们只须要拿到onXChange中的回调函数，在set办法中调用它就能够同步批改y的值

怎么拿这个回调函数？

咱们能够创立一个变量将这个回调函数存起来，假如变量名为active，而后在set办法中调用active函数即可

// 省略局部代码...

// 创立active变量
let active;
let onXChange = function(cb) {
  // 将回调赋值给active
  active = cb;
}

let ref = initValue => {
  let value = initValue;

  return Object.defineProperty({}, 'value', {
    get() {
      return value;
    },
    set(newValue) {
      value = newValue;
      active(); // 调用active函数
    }
  })
}

能够看到y的打印后果进去了，但少了x.value初始为1时的后果，咱们还须要在初始的时候调用一次active

// 执行onXChange时就调用一次回调函数
let onXChange = function(cb) {
  active = cb;
  active();
  active = null; // 销毁active，防止批改x.value时反复增加依赖
}

四、联合Vue源码来看响应式

到这里一个简略的响应式其实曾经实现了，但还不够，如果咱们不仅有onXChange，还有onYChange、onZChange呢，这些函数都依赖了x变量怎么办？

Vue的解决办法是通过一个Dep对象将这些依赖都收集起来，在变量产生扭转时进行批量告诉更新。

那么Dep对象至多应该具备一个存储依赖的列表、一个增加依赖的办法和一个告诉依赖更新的办法

咱们先来简略实现一下，再联合Vue源码验证

Dep代码如下：

class Dep {
  deps = new Set();

  // 收集依赖
  depend() {
    if (active) {
      this.deps.add(active);
    }
  }

  // 批量更新
  // 将所有的依赖都执行一遍
  notify() {
    this.deps.forEach(dep => dep());
  }
}

而后咱们须要在ref函数中获取dep实例，在get时调用dep.depend()增加依赖，在set时调用dep.notify来告诉依赖更新

let ref = (initValue) => {
  let value = initValue;
  // 获取dep实例
  let dep = new Dep();

  return Object.defineProperty({}, "value", {
    get() {
      // 增加依赖
      dep.depend();
      return value;
    },
    set(newValue) {
      value = newValue;
      // 告诉依赖更新
      dep.notify();
    },
  });
};

当初来验证一下，咱们增加任意个依赖x变量的函数：

let onYChange = function(cb) {
  active = cb;
  active();
}

onYChange(() => {
  console.log('onYChange', f(x.value));
})

// ......

能够看到所有依赖x变量的中央都打印了后果，所有都没有问题。

那么Vue的源码是不是这么实现的呢？

以vue2.6.11版本为例：

defineReactive$$1函数的作用就是通过Object.defineProperty来将一般的数据处理成响应式数据，残缺代码如下：

function defineReactive$$1 (
    obj,
    key,
    val,
    customSetter,
    shallow
  ) {
    var dep = new Dep();

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

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

    var childOb = !shallow && observe(val);
    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function reactiveGetter () {
        var 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) {
        var 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 (customSetter) {
          customSetter();
        }
        // #7981: for accessor properties without setter
        if (getter && !setter) { return }
        if (setter) {
          setter.call(obj, newVal);
        } else {
          val = newVal;
        }
        childOb = !shallow && observe(newVal);
        dep.notify();
      }
    });
  }

去除源码中影响浏览的代码：

function defineReactive$$1 (
    obj,
    key,
    val,
  ) {
    var dep = new Dep();
    
    // 省略局部代码...
    
    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function reactiveGetter () {
        if (Dep.target) {
          dep.depend();
        }
        return value
      },
      set: function reactiveSetter (newVal) {
        val = newVal;
        dep.notify();
      }
    });
  }

与咱们本人实现的ref函数比照一下，你Get到了吗？

再看源码中的Dep是怎么实现的：

  var Dep = function Dep () {
    this.id = uid++;
    this.subs = [];
  };

  Dep.prototype.addSub = function addSub (sub) {
    this.subs.push(sub);
  };

  Dep.prototype.removeSub = function removeSub (sub) {
    remove(this.subs, sub);
  };

  Dep.prototype.depend = function depend () {
    if (Dep.target) {
      Dep.target.addDep(this);
    }
  };

  Dep.prototype.notify = function notify () {
    // stabilize the subscriber list first
    var subs = this.subs.slice();
    if (!config.async) {
      // subs aren't sorted in scheduler if not running async
      // we need to sort them now to make sure they fire in correct
      // order
      subs.sort(function (a, b) { return a.id - b.id; });
    }
    for (var i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update();
    }
  };

先不必管别的代码，至多咱们在Dep源码中找到了一个存储依赖的列表subs、增加依赖的办法depend、告诉依赖更新的办法notify，看到这里我想你对Vue的响应式原理曾经有本人的了解了。

那么咱们再来总结一下Vue的响应式原理：

  1. 将data中的数据通过Object.defineProperty解决成响应式数据
  2. 数据被【读】的时候会触发getter，将应用到这个数据的上下文进行依赖收集，寄存到Dep类中
  3. 数据被【写】的时候会触发setter，调用Dep.notify办法告诉依赖更新

不对的中央请斧正，但不要批评我，不听哈哈哈！以上演示代码已上传github：

https://github.com/Mr-Jemp/Vu…

前面要学习的内容在这里：

Vue—对于响应式（二、异步更新队列原理剖析）

Vue—对于响应式（三、Diff Patch原理剖析）

Vue—对于响应式（四、深刻学习Vue响应式源码）

本文由博客一文多发平台 OpenWrite 公布！

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