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背景
在 Vue 的初始化阶段，_init 办法执行的时候，会执行 initState(vm)，它的定义在 src/core/instance/state.js 中。在初始化 data 和 props option 时咱们留神 initProps 和 initData 办法中都调用了 observe 办法。通过 observe (value)，就能够将数据变成响应式。
export function initState (vm: Component) {vm._watchers = []
const 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 */)
}
if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {initWatch(vm, opts.watch)
}
}-
initProps
if (value === undefined) {observe(value); } -
initData
observe(data, true /* asRootData */)
指标
- 了解 Vue 数据响应式原理，理解响应式原理依赖收集的过程
- 理解在什么阶段会触发依赖收集
源码解读
入口函数：observe
observe 办法定义在 src/core/observer/index.js 中。如果是一个非 VNode 的对象类型的数据，它会尝试给这个值去创立一个 observer 实例，如果创立胜利，返回新的 observer。或者如果 ob 曾经存在了，就会间接返回一个现有的 observer。
/** * 尝试给这个值去创立一个 observer 实例，如果创立胜利，返回新的 observer * 或者如果值曾经有了，返回一个现有的 observer * @param {*} value * @param {boolean} asRootData * @returns Observer | void */
export function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {return}
let ob: Observer | void
// 如果 value 曾经有 observer，就返回现有的 observer
// 否则如果不是服务器渲染，value 是数组或者对象，value 是可扩大的，value 不是 vue 实例，就创立一个新的 observer
if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {ob = value.__ob__} else if (
shouldObserve &&
!isServerRendering() &&
(Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
Object.isExtensible(value) &&
!value._isVue
) {ob = new Observer(value)
}
// 如果是根组件，vmCount 不为 0
if (asRootData && ob) {ob.vmCount++}
return ob
}通过 new Observer(value) 能够给 value 创立一个 observer 实例，那么 Observer 类的定义和作用是什么？在同一个文件下能够看到 class Observer 是如何定义的。
class Observer
Observer 办法定义在 src/core/observer/index.js 中。在它的构造函数中，首先实例化 Dep 对象（次要用来寄存它的 watcher 列表），接着通过执行 def 函数把本身实例增加到数据对象 value 的 ob 属性上，所以存在 ob 属性意味着曾经被察看过。最初判断 value 为数组的状况下，会数组项遍历，给数组的每一项创立一个 observe 实例；如果是对象，那么遍历所有的属性，通过 Object.defineProperty 批改 getter/setters。参考 vue 实战视频解说：进入学习
/** * Observer 类和每个响应式对象关联。* observer 会转化对象的属性值的 getter/setters 办法收集依赖和派发更新。*/
export class Observer {
value: any;
dep: Dep;
vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data
constructor(value: any) {
this.value = value
this.dep = new Dep() // 寄存 Observer 的 watcher 列表
this.vmCount = 0
def(value, '__ob__', this) // __ob__ 指向本身 observe 实例，存在 __ob__ 属性意味着曾经被察看过
// 如果是数组
if (Array.isArray(value)) {// hasProto = '__proto__' in {} 判断对象是否存在 __proto__ 属性
if (hasProto) {
// 如果有 __proto__，就将 value.__proto__ 指向 arrayMethods
protoAugment(value, arrayMethods)
} else {
// 否则，就遍历 arrayMethods，将值复制到 value 上
copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
}
this.observeArray(value) // 数组项遍历，给数组的每一项创立一个 observe 实例
} else {this.walk(value) // 遍历所有的属性，批改 getter/setters
}
}
// 遍历所有的属性，批改 getter/setters，这个办法只有在 value 是 object 时调用
walk (obj: Object) {const keys = Object.keys(obj)
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {defineReactive(obj, keys[i])
}
}
// 数组项遍历，给数组的每一项创立一个 observe 实例
observeArray (items: Array<any>) {for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {observe(items[i])
}
}
}咱们来看看对于数组和对象，Observe 别离做了什么解决。
Observe 如何解决数组
首先，对于 value 为数组而言，因为 proto 不是规范属性，有些浏览器不反对，比方 IE6-10，Opera10.1，所以须要依据对象是否存在 proto 属性辨别在原型链上增加办法，protoAugment 和 copyAugment 都是在指标对象上增加属性值。
/** * 将 target.__proto__ 指向 src * 拦挡原型链__proto__，来加强指标对象或数组 * @param {*} target * @param {Object} src */
function protoAugment (target, src: Object) {
/* eslint-disable no-proto */
target.__proto__ = src
/* eslint-enable no-proto */
}
/** * 遍历 key 属性值列表，将 src 中的 key 属性值逐个定义到 target 的属性中 * 通过定义暗藏属性，来加强指标对象或数组 * @param {Object} target * @param {Object} src * @param {Array<string>} keys */
/* istanbul ignore next */
function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {const key = keys[i]
def(target, key, src[key]) // // 为 target 定义 key 和值
}
}在原型链上增加的属性办法 arrayMethods 在 src/core/observer/array.js 能够找到他的定义。实际上 arrayMethods 就是 push pop shift unshift splice sort reverse 七个个办法。这么做的目标是因为要通过 proto 操作数据的原型链，笼罩数组默认的七个原型办法，以实现数组响应式。
Observe 如何解决对象
其次，对于对象而言，会去遍历对象的每个 key，调用 defineReactive(obj, keys[i]) 办法。它会为 obj[key] 创立一个依赖类 dep（会帮这个 key 定义一个 id 和 subs(watcher 订阅者列表) 不便依赖收集）而后再利用 Object.defineProperty 对对象的 get 和 set 办法做了解决。get 拦挡对 obj[key] 的读取操作，set 拦挡对 obj[key] 的写操作。
/** * 在对象上定义一个响应式的属性。* @param {Object} obj * @param {string} key * @param {*} val * @param {*} customSetter * @param {*} shallow * @returns */
export function defineReactive (
obj: Object,
key: string,
val: any,
customSetter?: ?Function,
shallow?: boolean
) {const dep = new Dep() // 为 Object 的 key 创立一个依赖类，会帮这个 key 定义一个 id 和 subs(watcher 订阅者列表)
const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
// 获取 obj[key] 的属性描述符，发现它是不可配置对象的话间接 return
if (property && property.configurable === false) {return}
// cater for pre-defined getter/setters
const getter = property && property.get
const setter = property && property.set
if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {val = obj[key]
}
// 对 obj[key] 进行察看，保障对象中的所有 key 都被察看
let childOb = !shallow && observe(val)
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter () {const 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) {// 旧的 obj[key]
const value = getter ? getter.call(obj) : val
// 如果新老值一样，则间接 return，不跟新更不触发响应式更新过程
/* eslint-disable no-self-compare */
if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {return}
/* eslint-enable no-self-compare */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {customSetter()
}
// setter 不存在阐明该属性是一个只读属性，间接 return
// #7981: for accessor properties without setter
if (getter && !setter) return
// 设置新值
if (setter) {setter.call(obj, newVal)
} else {val = newVal}
// 对新值进行察看，让新值也是响应式的
childOb = !shallow && observe(newVal)
dep.notify() // 告诉依赖的观察者更新}
})
}能够看到，defineReactive(obj, keys[i]) 中对对象做了解决，不管嵌套的多深，都会 observe(value) 持续察看，在设置了新的值后，也会从新对新值进行察看，让新值也是响应式的。
下面的代码中，在 Observer 类构造函数执行时创立了一个 new Dep()，之后在定义对象的响应式属性时，也为 Object 的 key 创立一个依赖类 const dep = new Dep()，而后在 set 数据值会触发 dep.notify()。那么 Dep 的作用是什么呢？
class Dep
Dep 类的定义在 src/core/observer/dep.js 下。它的构造函数中定义了 id 和一个用于贮存订阅这个 dep 的 watcher 的数组 subs[]。
/** * 一个 dep 对应一个 object.key，每次 key 更新时调用 dep.notify()，* dep 下的 subs 寄存 Watcher 列表，能够调用 dep.notify() 触发 watcher.update() 使 Watcher 列表更新。*/
export default class Dep {
static target: ?Watcher; // Dep 类的动态属性，能够应用 Dep.target 拜访，内容是 Watcher
id: number;
subs: Array<Watcher>; // Watcher 组成的订阅列表
constructor() {
this.id = uid++
this.subs = [] // watcher 订阅者列表}
// 向订阅者列表中增加一个订阅者 Watcher
addSub (sub: Watcher) {this.subs.push(sub)
}
// 从订阅者列表中删掉一个 Watcher
removeSub (sub: Watcher) {remove(this.subs, sub)
}
// 让全局惟一的 watcher 增加以后的依赖
depend () {if (Dep.target) {Dep.target.addDep(this)
}
}
// 告诉订阅者列表触发更新
notify () {// 用 slice() 办法拷贝一个 subs，不影响 this.subs
const subs = this.subs.slice()
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !config.async) {
// 如果不是运行异步，Watcher 列表不会在调度器中排序，咱们须要去对他们进行排序以确保他们按程序正确的调度
subs.sort((a, b) => a.id - b.id)
}
// 顺次触发 Watcher.update()
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {subs[i].update()}
}
}Dep.target
这里的 Dep.target 就是一个 watcher 实例，在依赖收集时会调用 watcher.addDep(this) 向观察者中增加本人这个依赖。Dep.notify() 会告诉这个依赖的观察者们顺次触发 Watcher.update()。
Dep.target 是以后正在执行的 watcher，同一时间只会有一个 watcher 在执行。
Dep.target = null
const targetStack = []
// 在须要进行依赖收集的时候调用，设置 Dep.target = watcher
export function pushTarget (target: ?Watcher) {targetStack.push(target)
Dep.target = target
}
// 依赖收集完结调用，设置 Dep.target 为对堆栈中前一个 watcher
export function popTarget () {targetStack.pop()
Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}class Watcher
Watcher 类定义在 src/core/observer/watcher.js 中。一个组件渲染时创立一个 watcher。
或者一个表达式创立一个 Watcher，当表达式产生扭转时触发调度。
Watcher 的原型办法中和依赖收集相干的办法有 get() addDep() cleanupDep() 等。在 watcher 的构造函数中会调用它的原型办法 get()，它将 Dep.target 指向以后 watcher。
/** * Watcher 解析一个表达式，收集依赖，当表达式产生扭转时触发调度。Watcher 类用于 $watch() api 和指令。*/
export default class Watcher {
vm: Component;
expression: string;
cb: Function;
id: number;
deep: boolean;
user: boolean;
lazy: boolean;
sync: boolean;
dirty: boolean;
active: boolean;
deps: Array<Dep>; // deps 示意上一次增加的 Dep 实例数组
newDeps: Array<Dep>; // newDeps 示意新增加的 Dep 实例数组
depIds: SimpleSet;
newDepIds: SimpleSet;
before: ?Function;
getter: Function;
value: any;
constructor( // 类实例化时传入的参数会用作构造函数的参数
vm: Component, expOrFn: string | Function, cb: Function, options?: ?Object, isRenderWatcher?: boolean ) {
this.vm = vm
if (isRenderWatcher) {vm._watcher = this}
vm._watchers.push(this)
// options
if (options) {
this.deep = !!options.deep
this.user = !!options.user
this.lazy = !!options.lazy
this.sync = !!options.sync
this.before = options.before
} else {this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false}
this.cb = cb
this.id = ++uid // uid for batching
this.active = true
this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
this.deps = []
this.newDeps = []
this.depIds = new Set()
this.newDepIds = new Set()
this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
? expOrFn.toString()
: ''
// parse expression for getter
if (typeof expOrFn === 'function') {this.getter = expOrFn} else {this.getter = parsePath(expOrFn)
if (!this.getter) {
this.getter = noop
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(`Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
'Watcher only accepts simple dot-delimited paths.' +
'For full control, use a function instead.',
vm
)
}
}
this.value = this.lazy
? undefined
: this.get()}
// 一些原型办法
// 以下是定义在 watcher 类原型对象上的办法，用 Watcher.prototype.get() 拜访
/** * Evaluate the getter, and re-collect dependencies. */
get () {
// 将 Dep.target 指向以后 watcher
pushTarget(this)
let value
const vm = this.vm
try {
// 让 vm 调用 this.getter，并传入 vm 作为参数
// this.getter = expOrFn
value = this.getter.call(vm, vm)
} catch (e) {if (this.user) {handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
} else {throw e}
} finally {
// 如果须要监听对象外部值的变动，那么调用 traverse 办法
if (this.deep) {traverse(value) // 递归遍历 value 的每个属性，确保每个属性都被监听
}
// 以后 vm 的数据依赖收集曾经实现，复原 Dep.target
popTarget()
this.cleanupDeps()}
return value
}
/** * Add a dependency to this directive. * 增加一个依赖：如果 dep 数组中没有 dep.id，那么触发 dep 订阅以后 watcher */
addDep (dep: Dep) {
const id = dep.id
if (!this.newDepIds.has(id)) {this.newDepIds.add(id)
this.newDeps.push(dep)
if (!this.depIds.has(id)) {dep.addSub(this)
}
}
}
/** * Clean up for dependency collection. * 革除依赖收集 */
cleanupDeps () {
// 先放弃 deps 和 newDepIds 数量雷同
let i = this.deps.length
while (i--) {const dep = this.deps[i]
if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {dep.removeSub(this) // 如果以后 dep 中没有 newDepIds，就移除它的订阅者列表
}
}
// 更新 depIds、deps 为以后的 deps，而后革除 newDepIds 和 newDeps
let tmp = this.depIds
this.depIds = this.newDepIds
this.newDepIds = tmp
this.newDepIds.clear()
tmp = this.deps
this.deps = this.newDeps
this.newDeps = tmp
this.newDeps.length = 0
}
/** * Subscriber interface. * Will be called when a dependency changes. */
// 订阅者接口，当依赖扭转时将会被调用
update () {
/* istanbul ignore else */
if (this.lazy) {this.dirty = true} else if (this.sync) {this.run()
} else {queueWatcher(this)
}
}
/** * Scheduler job interface. * Will be called by the scheduler. */
// 调度器工作接口，将会被调度器调用
run () {if (this.active) {const value = this.get()
if (
value !== this.value ||
// Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even
// when the value is the same, because the value may
// have mutated.
isObject(value) ||
this.deep
) {
// set new value
const oldValue = this.value
this.value = value
if (this.user) {const info = `callback for watcher "${this.expression}"`
invokeWithErrorHandling(this.cb, this.vm, [value, oldValue], this.vm, info)
} else {this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
}
}
}
}
/** * Evaluate the value of the watcher. * This only gets called for lazy watchers. */
evaluate () {this.value = this.get()
this.dirty = false
}
/** * Depend on all deps collected by this watcher. */
depend () {
let i = this.deps.length
while (i--) {this.deps[i].depend()}
}
/** * Remove self from all dependencies' subscriber list. * 从所有依赖项的订阅者列表中删除 self */
teardown () {if (this.active) {
// remove self from vm's watcher list
// this is a somewhat expensive operation so we skip it
// if the vm is being destroyed.
// 如果组件不是正在被销毁
if (!this.vm._isBeingDestroyed) {remove(this.vm._watchers, this) // 从数组中删除一个我的项目。}
let i = this.deps.length
while (i--) {this.deps[i].removeSub(this)
}
this.active = false
}
}
}下面的流程是在 Vue 初始化时对数据做的解决，调用创立了 observe 实例和 dep 实例。然而并没有提到 watcher 实例是在什么时候创立的。咱们先来看看一些应用 Watcher 的中央。
Watcher 的利用
- beforeMount
在 beforeMount 生命周期时，会通过 new Watcher 生成一个渲染 Watcher，它会在页面渲染的过程中拜访每个数据对象的 getter 属性，从而进行依赖的收集。 - initComputed()
遍历 computed 中的每个 key，向 computed watcher 列表中新增一个 watcher 实例。 - initWatch()
遍历 watch 中的每一个 key，调用 vm.$watch 创立一个 watcher 实例。
何时触发依赖收集？
在 src/core/instance/lifecycle.js 中能够看到，在 beforeMount 阶段实例化了一个 render watcher，并传入一个 updateComponent 的 expOrFn 办法。之后 watcher 调用它的 this.get()。\
callHook(vm, 'beforeMount')
updateComponent = () => {vm._update(vm._render(), hydrating)
}
new Watcher(vm, updateComponent, noop, {before () {if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {callHook(vm, 'beforeUpdate')
}
}
}, true /* isRenderWatcher */)在 get() 中先调用了 pushTarget(this) 将 Dep.target 指向以后的渲染 watcher。而后调用了 this.getter.call(vm, vm)，实际上意味着执行了 vm._update(vm._render(), hydrating)。vm._render() 返回了一个 vnode，vm._update 实现页面更新。在这个过程中会对 vm 上的数据拜访，这个时候就触发了数据对象的 getter。
// this.getter = expOrFn = updateComponent()
value = this.getter.call(vm, vm)数据的 getter 中触发 dep.depend() 进行依赖收集。
get: function reactiveGetter () {const value = getter ? getter.call(obj) : val
if (Dep.target) {dep.depend()
if (childOb) {childOb.dep.depend()
if (Array.isArray(value)) {dependArray(value)
}
}
}
return value
},当依赖收集实现后会 popTarget()，复原 Dep.target() = null。最初清空这些依赖。
popTarget()
this.cleanupDeps()数据变动时，如何进行更新？
数据更新时，会执行 setter，首先会对这个新值 newVal observe(newVal)，再调用这个属性的 dep.notify() 告诉它的订阅者们进行更新。
总结
- Vue 初始化时就会通过 Object.defineProperty 拦挡属性的 getter 和 setter，为对象的每个值创立一个 dep 并用 Dep.addSub() 来存储该属性值的 watcher 列表。
- 触发依赖收集的阶段是在 beforeMount 时，它会为组件创立一个渲染 Watcher，在执行 render 的过程中就会触发对象的 getter 办法，通过 dep.depend() 将订阅者收集起来。艰深的来说，渲染的时候会先解析模板，因为模板中有应用到 data 中的数据，所以会触发 get 操作，从将渲染的 Watcher 对象收集起来，以便在 set 的时候批量更新。
正文完
