关于vue.js:了解Vue中computed的缓存实现原理

本文围绕上面这个例子，解说一下 computed 初始化及更新时的流程，来看看计算属性是怎么实现的缓存，及依赖是怎么被收集的。

<div id="app">
  <span @click="change">{{sum}}</span>
</div>
<script src="./vue2.6.js"></script>
<script>
  new Vue({
    el: "#app",
    data() {
      return {count: 1,}
    },
    methods: {change() {this.count = 2},
    },
    computed: {sum() {return this.count + 1},
    },
  })
</script>

初始化 computed

vue 初始化时先执行 init 办法，外面的 initState 会进行计算属性的初始化

if (opts.computed) {initComputed(vm, opts.computed);}

上面是 initComputed 的代码

var watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null); 
// 顺次为每个 computed 属性定义一个计算 watcher
for (const key in computed) {const userDef = computed[key]
  watchers[key] = new Watcher(
      vm, // 实例
      getter, // 用户传入的求值函数 sum
      noop, // 回调函数 能够先漠视
      {lazy: true} // 申明 lazy 属性 标记 computed watcher
  )
  // 用户在调用 this.sum 的时候，会产生的事件
  defineComputed(vm, key, userDef)
}

每个计算属性对应的计算 watcher 的初始状态如下：

{deps: [],
    dirty: true,
    getter: ƒ sum(),
    lazy: true,
    value: undefined
}

能够看到它的 value 刚开始是 undefined，lazy 是 true，阐明它的值是惰性计算的，只有到真正在模板里去读取它的值后才会计算。

这个 dirty 属性其实是缓存的要害，先记住它。

接下来看看比拟要害的 defineComputed，它决定了用户在读取 this.sum 这个计算属性的值后会产生什么，持续简化，排除掉一些不影响流程的逻辑。

Object.defineProperty(target, key, {get() {
        // 从刚刚说过的组件实例上拿到 computed watcher
        const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
        if (watcher) {
          // 只有 dirty 了才会从新求值
          if (watcher.dirty) {
            // 这里会求值，会调用 get，会设置 Dep.target
            watcher.evaluate()}
          // 这里也是个要害 等会细讲
          if (Dep.target) {watcher.depend()
          }
          // 最初返回计算出来的值
          return watcher.value
        }
    }
})

这个函数须要认真看看，它做了好几件事，咱们以初始化的流程来解说它：

首先 dirty 这个概念代表脏数据，阐明这个数据须要从新调用用户传入的 sum 函数来求值了。咱们暂且不论更新时候的逻辑，第一次在模板中读取到 {{sum}} 的时候它肯定是 true，所以初始化就会经验一次求值。

evaluate () {
  // 调用 get 函数求值
  this.value = this.get()
  // 把 dirty 标记为 false
  this.dirty = false
}

这个函数其实很清晰，它先求值，而后把 dirty 置为 false。

再回头看看咱们刚刚那段 Object.defineProperty 的逻辑，

下次没有非凡状况再读取到 sum 的时候，发现 dirty 是 false 了，是不是间接就返回 watcher.value 这个值就能够了，这其实就是计算属性缓存的概念。

更新

初始化的流程讲完了，置信大家也对 dirty 和 缓存 有了个大略的概念（如果没有，再认真回头看一看）。

接下来就讲更新的流程，细化到本文的例子中，也就是 count 的更新到底是怎么触发 sum 在页面上的变更。

首先回到刚刚提到的 evalute 函数里，也就是读取 sum 时发现是脏数据的时候做的求值操作。

evaluate () {
  // 调用 get 函数求值
  this.value = this.get()
  // 把 dirty 标记为 false
  this.dirty = false
}

Dep.target

computed 初始化求值执行 this.get() 时，此时全局的 Dep.target 应该是 渲染 watcher，targetStack 是 [ 渲染 watcher]，进去就 pushTarget，也就是把 计算 watcher 本身置为 Dep.target，期待收集依赖。
执行完 pushTarget(this) 后，此时的 Dep.target 是计算 watcher，targetStack 是 [渲染 watcher，计算 watcher]。

getter 函数执行时，会读取 this.count 的值，留神它是一个响应式的属性，会触发 count 的 getter。

// 在闭包中，会保留对于 count 这个 key 所定义的 dep
const dep = new Dep()
 
// 闭包中也会保留上一次 set 函数所设置的 val
let val
 
Object.defineProperty(obj, key, {get: function reactiveGetter () {
    const value = val
    // Dep.target 此时就是计算 watcher
    if (Dep.target) {
      // 收集依赖
      dep.depend()}
    return value
  },
})

此时，count 会收集计算 watcher 作为依赖。

// dep.depend()
depend () {if (Dep.target) {Dep.target.addDep(this)
  }
}

// watcher 的 addDep 函数
addDep (dep: Dep) {
  // 这里做了一系列的去重操作 简化掉 
  
  // 这里会把 count 的 dep 也存在本身的 deps 上
  this.deps.push(dep)
  // 又带着 watcher 本身作为参数
  // 回到 dep 的 addSub 函数了
  dep.addSub(this)
}

class Dep {subs = []
 
  addSub (sub: Watcher) {this.subs.push(sub)
  }
}

通过这两段代码，计算 watcher 就被属性所绑定 dep 所收集。watcher 依赖 dep，dep 同时也依赖 watcher，它们之间的这种相互依赖的数据结构，能够不便晓得一个 watcher 被哪些 dep 依赖和一个 dep 依赖了哪些 watcher。

经验了这样的一个收集的流程后，此时的一些状态：

{deps: [ count 的 dep],
    dirty: false, // 求值完了 所以是 false
    value: 2, // 1 + 1 = 2
    getter: ƒ sum(),
    lazy: true
}

count 的 dep:

{subs: [ sum 的计算 watcher]
}

此时求值完结，回到 计算 watcher 的 getter 函数，继续执行 popTarget()，计算 watcher 出栈，Dep.target 变更为渲染 watcher，接着执行 watcher.depend()

// watcher.depend
depend () {
  let i = this.deps.length
  while (i--) {this.deps[i].depend()}
}

还记得刚刚的 计算 watcher 的状态吗？它的 deps 里保留了 count 的 dep。

也就是说，又会调用 count 上的 dep.depend()

class Dep {subs = []
  
  depend () {if (Dep.target) {Dep.target.addDep(this)
    }
  }
}

这次的 Dep.target 曾经是 渲染 watcher 了，所以这个 count 的 dep 又会把 渲染 watcher 寄存进本身的 subs 中。

count 的 dep:

{subs: [ sum 的计算 watcher，渲染 watcher]
}

那么来到了此题的重点，这时候 count 更新了，是如何去触发视图更新的呢？

再回到 count 的响应式劫持逻辑里去：

// 在闭包中，会保留对于 count 这个 key 所定义的 dep
const dep = new Dep()
 
// 闭包中也会保留上一次 set 函数所设置的 val
let val
 
Object.defineProperty(obj, key, {set: function reactiveSetter (newVal) {
      val = newVal
      // 触发 count 的 dep 的 notify
      dep.notify()}
  })
})

好，这里触发了咱们刚刚精心筹备的 count 的 dep 的 notify 函数，感觉离胜利越来越近了。

class Dep {subs = []
  
  notify () {for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {subs[i].update()}
  }
}

这里的逻辑就很简略了，把 subs 里保留的 watcher 顺次去调用它们的 update 办法，也就是

1. 调用 计算 watcher 的 update
2. 调用 渲染 watcher 的 update

计算 watcher 的 update

update () {if (this.lazy) {this.dirty = true}
}

wtf，就这么一句话…… 没错，就仅仅是把 计算 watcher 的 dirty 属性置为 true，静静的期待下次读取即可。

渲染 watcher 的 update

这里其实就是调用 vm._update(vm._render()) 这个函数，从新依据 render 函数生成的 vnode 去渲染视图了。

而在 render 的过程中，肯定会拜访到 sum 这个值，那么又回回到 sum 定义的 get 上：

Object.defineProperty(target, key, {get() {const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
        if (watcher) {
          // 上一步中 dirty 曾经置为 true, 所以会从新求值
          if (watcher.dirty) {watcher.evaluate()
          }
          if (Dep.target) {watcher.depend()
          }
          // 最初返回计算出来的值
          return watcher.value
        }
    }
})

因为上一步中的响应式属性更新，触发了 计算 watcher 的 dirty 更新为 true。所以又会从新调用用户传入的 sum 函数计算出最新的值，页面上天然也就显示出了最新的值。

至此为止，整个计算属性更新的流程就完结了。