关于vue.js:每日一题之Vue数据劫持原理是什么

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什么是数据劫持?

定义： 数据劫持，指的是在拜访或者批改对象的某个属性时，通过一段代码拦挡这个行为，进行额定的操作或者批改返回后果。

简略地说，就是当咱们 触发函数的时候 动一些手脚做点咱们本人想做的事件，也就是所谓的 “ 劫持 ” 操作

数据劫持的两种计划：

  • Object.defineProperty
  • Proxy

1).Object.defineProperty

  • 语法：

Object.defineProperty(obj,prop,descriptor)

  • 参数：

    • obj: 指标对象
    • prop: 须要定义的属性或办法的名称
    • descriptor: 指标属性所领有的个性

  • 可供定义的个性列表：

    • value: 属性的值
    • writable: 如果为 false，属性的值就不能被重写。
    • get: 一旦指标属性被拜访就会调回此办法，并将此办法的运算后果返回用户。
    • set: 一旦指标属性被赋值，就会调回此办法。
    • configurable: 如果为 false，则任何尝试删除指标属性或批改属性性以下个性（writable, configurable, enumerable）的行为将被有效化。
    • enumerable: 是否能在 for…in 循环中遍历进去或在 Object.keys 中列举进去。

例子

在 Vue 中其实就是通过 Object.defineProperty 来劫持对象属性的 setter 和getter操作，并“种下”一个监听器，当数据发生变化的时候发出通知, 如下：

var data = {name:'test'}
Object.keys(data).forEach(function(key){
    Object.defineProperty(data,key,{
        enumerable:true,
        configurable:true,
        get:function(){console.log('get');
        },
        set:function(){console.log('监听到数据产生了变动');
        }
    })
})；data.name // 控制台会打印出“get”data.name = 'hxx' // 控制台会打印出 "监听到数据产生了变动"

下面的这个例子能够看出，咱们齐全能够管制对象属性的设置和读取。在 Vue 中，在很多中央都十分奇妙的使用了 Object.defineProperty 这个办法，具体用在哪里并且它又解决了哪些问题，上面就简略的说一下：

监听对象属性的变动

它通过 observe 每个对象的属性，增加到订阅器 dep 中，当数据发生变化的时候收回一个 notice。相干源代码如下：（作者采纳的是 ES6+flow 写的，代码在 src/core/observer/index.js 模块外面）

export function defineReactive (
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: Function
) {const dep = new Dep()// 创立订阅对象  
  const property = Object.getOwnPropertyDe 述  // 属性的形容个性外面如果 configurable 为 false 则属性的任何批改将有效  
  if (property && property.configurable === false) {return}scriptor(obj, key)// 获取 obj 对象的 key 属性的描
    // cater for pre-defined getter/setters  
    const getter = property && property.get  
    const setter = property && property.set
  let childOb = observe(val)// 创立一个观察者对象  
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,// 可枚举    
    configurable: true,// 可批改    
    get: function reactiveGetter () {const value = getter ? getter.call(obj) : val// 先调用默认的 get 办法取值      // 这里就劫持了 get 办法，也是作者一个奇妙设计，在创立 watcher 实例的时候，通过调用对象的 get 办法往订阅器 dep 上增加这个创立的 watcher 实例      if (Dep.target) {dep.depend()
        if (childOb) {childOb.dep.depend()
        }
        if (Array.isArray(value)) {dependArray(value)
        }
      }
      return value// 返回属性值    
    },
    set: function reactiveSetter (newVal) {const value = getter ? getter.call(obj) : val// 先取旧值      
      if (newVal === value) {return}
      // 这个是用来判断生产环境的，能够忽视      
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {customSetter()
      }
      if (setter) {setter.call(obj, newVal)
      } else {val = newVal}
      childOb = observe(newVal)// 持续监听新的属性值      
      dep.notify()// 这个是真正劫持的目标，要对订阅者发告诉了}
  })
}

以上是 Vue 监听对象属性的变动，那么问题来了，咱们常常在传递数据的时候往往不是一个对象，很有可能是一个数组，那是不是就没有方法了呢，答案显然是否则的。那么上面就看看作者是如何监听数组的变动：

监听数组的变动

看代码：

const arrayProto = Array.prototype// 原生 Array 的原型
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto);
[
  'push',
  'pop',
  'shift',
  'unshift',
  'splice',
  'sort',
  'reverse']
.forEach(function (method) {const original = arrayProto[method]// 缓存元素数组原型  // 这里重写了数组的几个原型办法  
    def(arrayMethods, method, function mutator () {
    // 这里备份一份参数应该是从性能方面的思考    
    let i = arguments.length
    const args = new Array(i)
    while (i--) {args[i] = arguments[i]
    }
    const result = original.apply(this, args)// 原始办法求值    const ob = this.__ob__// 这里 this.__ob__指向的是数据的 Observer    
    let inserted
    switch (method) {
        case 'push':
            inserted = args
            break      
        case 'unshift':
            inserted = args
            break      
        case 'splice':
            inserted = args.slice(2)
            break    
    }
    if (inserted) ob.observeArray(inserted)
    // notify change    
    ob.dep.notify()
    return result
  })
})

...// 定义属性
function def (obj, key, val, enumerable) {
    Object.defineProperty(obj, key, {
        value: val,
        enumerable: !!enumerable,
        writable: true,
        configurable: true  
    });
}

参考 前端进阶面试题具体解答

下面的代码次要是继承了 Array 自身的原型办法，而后又做了劫持批改，能够发出通知。Vue 在 observer 数据阶段会判断如果是数组的话，则批改数组的原型，这样的话，前面对数组的任何操作都能够在劫持的过程中管制。联合 Vue 的思维，简略的写个小 demo 不便更好的了解:

let arrayMethod = Object.create(Array.prototype);
['push','shift'].forEach(function(method){
    Object.defineProperty(arrayMethod,method,{value:function(){
            let i = arguments.length
            let args = new Array(i)
            while (i--) {args[i] = arguments[i]
            }
            let original = Array.prototype[method];
            let result = original.apply(this,args);
            console.log("曾经管制了，哈哈");
            return result;
        },
        enumerable: true,
        writable: true,
        configurable: true    
    })
})
let bar = [1,2];
bar.__proto__ = arrayMethod;
bar.push(3);// 控制台会打印出“曾经管制了，哈哈”; 并且 bar 外面曾经胜利的增加了成员‘3’

整个过程看起来如同没有什么问题，仿佛 Vue 曾经做到了完满，其实不然，Vue 还是不能检测到数据项和数组长度扭转的变动，例如上面的调用：

vm.items[index] = "xxx";
vm.items.length = 100;

所以咱们尽量避免这样的调用形式，如果的确须要，作者也帮咱们实现了一个 $set 操作，上来本人理解

实现对象属性代理

失常状况下咱们是这样实例化一个 Vue 对象:

var VM = new Vue({data:{ name:'lhl'}, el:'#id'})

按理说咱们操作数据的时候应该是 VM.data.name =‘hxx’ 才对，然而作者感觉这样不够简洁，所以又通过代理的形式实现了 VM.name =‘hxx’ 的可能。相干代码如下：

function proxy (vm, key) {if (!isReserved(key)) {
    Object.defineProperty(vm, key, {
      configurable: true,
      enumerable: true,
      get: function proxyGetter () {return vm._data[key]
      },
      set: function proxySetter (val) {vm._data[key] = val;
      }
    });
  }
}

外表上看起来咱们是在操作 VM.name，实际上还是通过Object.defineProperty() 中的 get 和set办法劫持实现的。

Object.defineProperty()的毛病

1). 不能监听数组的变动
let arr = [1,2,3]
let obj = {}
Object.defineProperty(obj, 'arr', {get () {console.log('get arr')
    return arr
  },
  set (newVal) {console.log('set', newVal)
    arr = newVal
  }
})
obj.arr.push(4) // 只会打印 get arr, 不会打印 set
obj.arr = [1,2,3,4] // 这个能失常 set

数组的以下几个办法不会触发 set： push、pop、shift、unshift、splice、sort、reverse

Vue 把这些办法定义为变异办法 (mutation method)，指的是会批改原来数组的办法。与之对应则是非变异办法 (non-mutating method)，例如 filter, concat, slice 等，它们都不会批改原始数组，而会返回一个新的数组。

2). 必须遍历对象的每个属性

应用 Object.defineProperty() 少数要配合 Object.keys() 和遍历，于是多了一层嵌套。如：

Object.keys(obj).forEach(key => {
  Object.defineProperty(obj, key, {// ...})
})
3). 必须深层遍历嵌套的对象

所谓的嵌套对象，是指相似

let obj = {
  info: {name: 'eason'}
}

如果是这一类嵌套对象，那就必须逐层遍历，直到把每个对象的每个属性都调用 Object.defineProperty() 为止。

给出完整版的数据劫持代码：

const arrayProto = Array.prototype;// 失去原型上的办法
const proto = Object.create(arrayProto)  // 复制一份原型上的办法
    ;['push', 'shift', 'pop', 'splice'].forEach(method => {// console.log(method)
        // 重写 'push','shift','pop','splice', 当然也能够多加几个办法，想加什么就加什么
        proto[method] = function (...args) {// console.log(this)  // [1, 2, 3, { age: [Getter/Setter] } ]
            updateView();
            arrayProto[method].call(this, ...args)
        }
    })
function updateView() {console.log("更新视图胜利了...")
}
function observer(obj) {if (typeof obj !== "object" || obj == null) {return obj}
    if (Array.isArray(obj)) {
        // 如果是一个数组要重写数组上原型上的办法 
        Object.setPrototypeOf(obj, proto)
        for (let i = 0; i < obj.length; i++) {let item = obj[i];
            observer(item)
        }
    } else {for (let key in obj) {definedReactive(obj, key, obj[key])
        }
    }
}

function definedReactive(obj, key, value) {observer(value)
    Object.defineProperty(obj, key, {get() {console.log("获取数据胜利了...")
            return value;
        },
        set(newValue) {if (value !== newValue) {observer(newValue)
                value = newValue;
                updateView();}
        }
    })
}

let data = {name: [1, 2, 3, { age: 888}] }
observer(data)
// 数据扭转了
// data.name[3].age = 666;  
// push shift unshift pop 也能扭转数组中的数组
data.name.push({address: "xxx"})  // 目标是：更新视图

// 思路：重写 Push 办法  这些办法在 Array 的原型上
//      不要把 Array 原型上的办法间接重写了
//      先把原型上的办法 copy 一份，去重写（加上视图更新的操作）//      再去调用最原始的 push 办法

接下来说一下 Object.defineProperty() 的升级版 Proxy

2).Proxy 数据代理

在数据劫持这个问题上，Proxy 能够被认为是 Object.defineProperty() 的升级版。外界对某个对象的拜访，都必须通过这层拦挡。因而它是针对 整个对象，而不是 对象的某个属性。

proxy 即代理的意思。集体了解，建设一个 proxy 代理对象（Proxy 的实例），承受你要监听的对象和监听它的 handle 两个参数。当你要监听的对象产生任何扭转，都会被 proxy 代理拦挡来满足需要。

var arr = [1,2,3]
var handle = {
    //target 指标对象 key 属性名 receiver 理论承受的对象
    get(target,key,receiver) {console.log(`get ${key}`)
        // Reflect 相当于映射到指标对象上
        return Reflect.get(target,key,receiver)
    },
    set(target,key,value,receiver) {console.log(`set ${key}`)
        return Reflect.set(target,key,value,receiver)
    }
}
//arr 要拦挡的对象，handle 定义拦挡行为
var proxy = new Proxy(arr,handle)
proxy.push(4) // 能够翻到控制台测试一下会打印出什么

长处：
1. 应用 proxy 能够解决 defineProperty 不能监听数组的问题，防止重写数组办法；
2. 不须要再遍历 key。
3.Proxy handle 的拦挡处理器除了 get、set 外还反对多种拦挡形式。
4. 嵌套查问。实际上 proxy get() 也是不反对嵌套查问的。解决办法：

let handler = {get (target, key, receiver) {
    // 递归创立并返回
    if (typeof target[key] === 'object' && target[key] !== null) {return new Proxy(target[key], handler)
    }
    return Reflect.get(target, key, receiver)
  }
}

依赖治理计划

说完了下面的，简略说一下 依赖治理计划

Object.defineProperty 只是解决了状态变更后，如何触发告诉的问题，那要告诉谁呢？谁会关怀那些属性产生了变动呢？在 Vue 中，应用 Dep 解耦了依赖者与被依赖者之间关系的确定过程。简略来说：

  • 第一步，通过 Observer 提供的接口，遍历状态对象，给对象的每个属性、子属性都绑定了一个专用的 Dep 对象。这里的状态对象次要指组件当中的 data 属性。
  • 第二步，创立三中类型的watcher：
    1. 调用 initComputed 将 computed 属性转化为 watcher 实例
    2. 调用 initWatch 办法，将 watch 配置转化为 watcher 实例
    3. 调用 mountComponent 办法，为 render 函数绑定 watcher 实例
  • 第三步，状态变更后，触发 dep.notify() 函数，该函数再进一步触发 Watcher 对象 update 函数，执行 watcher 的从新计算。

对应下图：

留神，Vue 组件中的 render 函数，咱们能够单纯将其视为一种非凡的 computed 函数，在它所对应的 Watcher 对象发生变化时，触发执行render，生成新的 virutal-dom 构造，再交由 Vue 做diff，更新视图。

OK 本章就到此了

正文完
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发表至： vue.js
2023-01-09
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