关于vue.js:vue源码分析响应式系统一

从这一大节开始，正式进入 Vue 源码的外围，也是难点之一，响应式零碎的构建。这一节将作为剖析响应式构建过程源码的入门，次要分为两大块, 第一块是针对响应式数据 props,methods,data,computed,wather 初始化过程的剖析，另一块则是在保留源码设计理念的前提下，尝试手动构建一个根底的响应式零碎。有了这两个根底内容的铺垫，下一篇进行源码具体细节的剖析会更加得心应手。

回顾一下之前的内容，咱们对 Vue 源码的剖析是从初始化开始，初始化 _init 会执行一系列的过程，这个过程包含了配置选项的合并，数据的监测代理，最初才是实例的挂载。而在实例挂载前还有意疏忽了一个重要的过程，数据的初始化 (即initState(vm))。initState 的过程，是对数据进行响应式设计的过程，过程会针对 props,methods,data,computed 和watch做数据的初始化解决，并将他们转换为响应式对象，接下来咱们会逐渐剖析每一个过程。

function initState (vm) {vm._watchers = [];
  var opts = vm.$options;
  // 初始化 props
  if (opts.props) {initProps(vm, opts.props); }
  // 初始化 methods
  if (opts.methods) {initMethods(vm, opts.methods); }
  // 初始化 data
  if (opts.data) {initData(vm);
  } else {
    // 如果没有定义 data，则创立一个空对象，并设置为响应式
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */);
  }
  // 初始化 computed
  if (opts.computed) {initComputed(vm, opts.computed); }
  // 初始化 watch
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {initWatch(vm, opts.watch);
  }
}

简略回顾一下 props 的用法，父组件通过属性的模式将数据传递给子组件，子组件通过 props 属性接管父组件传递的值。

// 父组件
<child :test="test"></child>
var vm = new Vue({
  el: '#app',
  data() {
    return {test: 'child'}
  }
})
// 子组件
Vue.component('child', {template: '<div>{{test}}</div>',
  props: ['test']
})

因而剖析 props 须要剖析父组件和子组件的两个过程，咱们先看父组件对传递值的解决。依照以往文章介绍的那样，父组件优先进行模板编译失去一个 render 函数，在解析过程中遇到子组件的属性，:test=test会被解析成 {attrs: {test：test}} 并作为子组件的 render 函数存在，如下所示:

with(){..._c('child',{attrs:{"test":test}})}

render解析 Vnode 的过程遇到 child 这个子占位符节点，因而会进入创立子组件 Vnode 的过程，创立子 Vnode 过程是调用 createComponent, 这个阶段咱们在组件章节有剖析过，在组件的高级用法也有剖析过，最终会调用new Vnode 去创立子 Vnode。而对于props 的解决，extractPropsFromVNodeData会对 attrs 属性进行标准校验后，最初会把校验后的后果以 propsData 属性的模式传入 Vnode 结构器中。总结来说，props传递给占位符组件的写法，会以 propsData 的模式作为子组件 Vnode 的属性存在。上面会剖析具体的细节。

// 创立子组件过程
function createComponent() {
  // props 校验
  var propsData = extractPropsFromVNodeData(data, Ctor, tag);
  ···
  // 创立子组件 vnode
  var vnode = new VNode(("vue-component-" + (Ctor.cid) + (name ? ("-" + name) : '')),
    data, undefined, undefined, undefined, context,
    {Ctor: Ctor, propsData: propsData, listeners: listeners, tag: tag, children: children},
    asyncFactory
  );
}

先看检测 props 规范性的过程。props编译后的后果有两种，其中 attrs 后面剖析过，是编译生成 render 函数针对属性的解决，而 props 是针对用户自写 render 函数的属性值。因而须要同时对这两种形式进行校验。

function extractPropsFromVNodeData (data,Ctor,tag) {
  // Ctor 为子类结构器
  ···
  var res = {};
  // 子组件 props 选项
  var propOptions = Ctor.options.props;
  // data.attrs 针对编译生成的 render 函数，data.props 针对用户自定义的 render 函数
  var attrs = data.attrs;
  var props = data.props;
  if (isDef(attrs) || isDef(props)) {for (var key in propOptions) {
      // aB 模式转成 a-b
      var altKey = hyphenate(key);
      {var keyInLowerCase = key.toLowerCase();
          if (
            key !== keyInLowerCase &&
            attrs && hasOwn(attrs, keyInLowerCase)
          ) {// 正告}
        }
    }
  }
}

重点说一下源码在这一部分的解决，HTML 对大小写是不敏感的，所有的浏览器会把大写字符解释为小写字符，因而咱们在应用 DOM 中的模板时，cameCase(驼峰命名法)的 props 名须要应用其等价的 kebab-case (短横线分隔命名) 命代替。 即：<child :aB="test"></child>须要写成<child :a-b="test"></child>

方才说到剖析 props 须要两个过程，后面曾经针对父组件对 props 的解决做了形容，而对于子组件而言，咱们是通过 props 选项去接管父组件传递的值。咱们再看看子组件对 props 的解决：

子组件解决 props 的过程，是产生在父组件 _update 阶段，这个阶段是 Vnode 生成实在节点的过程，期间会遇到子 Vnode, 这时会调用createComponent 去实例化子组件。而实例化子组件的过程又回到了 _init 初始化，此时又会经验选项的合并，针对 props 选项，最终会对立成 {props: { test: { type: null}}} 的写法。接着会调用 initProps, initProps 做的事件，简略概括一句话就是，将组件的 props 数据设置为响应式数据。

function initProps (vm, propsOptions) {var propsData = vm.$options.propsData || {};
  var loop = function(key) {
    ···
    defineReactive(props,key,value,cb)；if (!(key in vm)) {proxy(vm, "_props", key);
    }
  }
  // 遍历 props，执行 loop 设置为响应式数据。for (var key in propsOptions) loop(key);
}

其中 proxy(vm, "_props", key); 为props做了一层代理，用户通过 vm.XXX 能够代理拜访到 vm._props 上的值。针对 defineReactive, 实质上是利用Object.defineProperty 对数据的 getter,setter 办法进行重写，具体的原理能够参考数据代理章节的内容，在这大节后半段也会有一个根本的实现。

initMethod办法和这一节介绍的响应式没有任何的关系，他的实现也绝对简略，次要是保障 methods 办法定义必须是函数，且命名不能和 props 反复，最终会将定义的办法都挂载到根实例上。

function initMethods (vm, methods) {
    var props = vm.$options.props;
    for (var key in methods) {
      {
        // method 必须为函数模式
        if (typeof methods[key] !== 'function') {
          warn("Method \"" + key + "\" has type \""+ (typeof methods[key]) +"\"in the component definition." +
            "Did you reference the function correctly?",
            vm
          );
        }
        // methods 办法名不能和 props 反复
        if (props && hasOwn(props, key)) {
          warn(("Method \"" + key + "\" has already been defined as a prop."),
            vm
          );
        }
        //  不能以_ or $. 这些 Vue 保留标记结尾
        if ((key in vm) && isReserved(key)) {
          warn("Method \"" + key + "\" conflicts with an existing Vue instance method. "+"Avoid defining component methods that start with _ or $.");
        }
      }
      // 间接挂载到实例的属性上, 能够通过 vm[method]拜访。vm[key] = typeof methods[key] !== 'function' ? noop : bind(methods[key], vm);
    }
  }

data在初始化选项合并时会生成一个函数，只有在执行函数时才会返回真正的数据，所以 initData 办法会先执行拿到组件的 data 数据，并且会对对象每个属性的命名进行校验，保障不能和 props，methods 反复。最初的外围办法是 observe,observe 办法是将 数据对象标记为响应式对象 ，并对对象的每个属性进行响应式解决。与此同时，和props 的代理解决形式一样，proxy会对 data 做一层代理，间接通过 vm.XXX 能够代理拜访到 vm._data 上挂载的对象属性。参考 Vue3 源码视频解说：进入学习

function initData(vm) {
  var data = vm.$options.data;
  // 根实例时，data 是一个对象，子组件的 data 是一个函数，其中 getData 会调用函数返回 data 对象
  data = vm._data = typeof data === 'function'? getData(data, vm): data || {};
  var keys = Object.keys(data);
  var props = vm.$options.props;
  var methods = vm.$options.methods;
  var i = keys.length;
  while (i--) {var key = keys[i];
    {
      // 命名不能和办法反复
      if (methods && hasOwn(methods, key)) {warn(("Method \"" + key + "\" has already been defined as a data property."),vm);
      }
    }
    // 命名不能和 props 反复
    if (props && hasOwn(props, key)) {warn("The data property \"" + key + "\" is already declared as a prop. "+"Use prop default value instead.",vm);
    } else if (!isReserved(key)) {
      // 数据代理，用户可间接通过 vm 实例返回 data 数据
      proxy(vm, "_data", key);
    }
  }
  // observe data
  observe(data, true /* asRootData */);
}

最初讲讲 observe,observe 具体的行为是将数据对象增加一个不可枚举的属性 __ob__，标记对象是一个响应式对象，并且拿到每个对象的属性值，重写getter,setter 办法，使得每个属性值都是响应式数据。具体的代码咱们前面剖析。

和下面的分析方法一样，initComputed是 computed 数据的初始化, 不同之处在于以下几点：

computed能够是对象，也能够是函数，然而对象必须有 getter 办法, 因而如果 computed 中的属性值是对象时须要进行验证。
针对 computed 的每个属性，要创立一个监听的依赖，也就是实例化一个 watcher,watcher 的定义，能够临时了解为数据应用的依赖自身，一个 watcher 实例代表多了一个须要被监听的数据依赖。

除了不同点，initComputed也会将每个属性设置成响应式的数据，同样的，也会对 computed 的命名做检测，避免与 props,data 抵触。

function initComputed (vm, computed) {
  ···
  for (var key in computed) {var userDef = computed[key];
      var getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get;
      // computed 属性为对象时，要保障有 getter 办法
      if (getter == null) {warn(("Getter is missing for computed property \"" + key + "\"."),vm);
      }
      if (!isSSR) {
        // 创立 computed watcher
        watchers[key] = new Watcher(vm,getter || noop,noop,computedWatcherOptions);
      }
      if (!(key in vm)) {
        // 设置为响应式数据
        defineComputed(vm, key, userDef);
      } else {
        // 不能和 props，data 命名抵触
        if (key in vm.$data) {warn(("The computed property \"" + key + "\" is already defined in data."), vm);
        } else if (vm.$options.props && key in vm.$options.props) {warn(("The computed property \"" + key + "\" is already defined as a prop."), vm);
        }
      }
    }
}

显然 Vue 提供了很多种数据供开发者应用，然而剖析完后发现每个解决的外围都是将数据转化成响应式数据，有了响应式数据，如何构建一个响应式零碎呢？后面提到的 watcher 又是什么货色？构建响应式零碎还须要其余的货色吗？接下来咱们尝试着去实现一个极简风的响应式零碎。

Vue的响应式零碎构建是比较复杂的，间接进入源码剖析构建的每一个流程会让了解变得艰难，因而我感觉在尽可能保留源码的设计逻辑下, 用最小的代码构建一个最根底的响应式零碎是有必要的。对 Dep,Watcher,Observer 概念的初步意识，也有助于下一篇对响应式零碎设计细节的剖析。

咱们以 MyVue 作为类响应式框架，框架的搭建不做赘述。咱们模仿 Vue 源码的实现思路，实例化 MyVue 时会传递一个选项配置，精简的代码只有一个 id 挂载元素和一个数据对象 data。模仿源码的思路，咱们在实例化时会先进行数据的初始化，这一步就是响应式的构建，咱们稍后剖析。数据初始化后开始进行实在DOM 的挂载。

var vm = new MyVue({
  id: '#app',
  data: {test: 12}
})
// myVue.js
(function(global) {
  class MyVue {constructor(options) {
        this.options = options;
        // 数据的初始化
        this.initData(options);
        let el = this.options.id;
        // 实例的挂载
        this.$mount(el);
      }
      initData(options) { }
      $mount(el) {}}
}(window))

首先引入一个类 Observer, 这个类的目标是将数据变成响应式对象，利用Object.defineProperty 对数据的 getter,setter 办法进行改写。在数据读取 getter 阶段咱们会进行 依赖的收集 ，在数据的批改setter 阶段，咱们会进行 依赖的更新 (这两个概念的介绍放在前面)。因而在数据初始化阶段，咱们会利用Observer 这个类将数据对象批改为相应式对象，而这是所有流程的根底。

class MyVue {initData(options) {if(!options.data) return;
    this.data = options.data;
    // 将数据重置 getter，setter 办法
    new Observer(options.data);
  }
}
// Observer 类的定义
class Observer {constructor(data) {
    // 实例化时执行 walk 办法对每个数据属性重写 getter，setter 办法
    this.walk(data)
  }

  walk(obj) {const keys = Object.keys(obj);
    for(let i = 0;i< keys.length; i++) {
      // Object.defineProperty 的解决逻辑
      defineReactive(obj, keys[i])
    }
  }
}

咱们能够这样了解，一个 Watcher 实例就是一个依赖，数据不论是在渲染模板时应用还是在用户计算时应用，都能够算做一个须要监听的依赖，watcher中记录着这个依赖监听的状态，以及如何更新操作的办法。

// 监听的依赖
class Watcher {constructor(expOrFn, isRenderWatcher) {
    this.getter = expOrFn;
    // Watcher.prototype.get 的调用会进行状态的更新。this.get();}

  get() {}
}

那么哪个工夫点会实例化 watcher 并更新数据状态呢？显然在渲染数据到实在 DOM 时能够创立 watcher。$mount 流程后面章节介绍过，会经验模板生成 render 函数和 render 函数渲染实在 DOM 的过程。咱们对代码做了精简，updateView稀释了这一过程。

class MyVue {$mount(el) {
    // 间接改写 innerHTML
    const updateView = _ => {let innerHtml = document.querySelector(el).innerHTML;
      let key = innerHtml.match(/{(\w+)}/)[1];
      document.querySelector(el).innerHTML = this.options.data[key]
    }
    // 创立一个渲染的依赖。new Watcher(updateView, true)
  }
}

watcher如果了解为每个数据须要监听的依赖，那么 Dep 能够了解为对依赖的一种治理。数据能够在渲染中应用，也能够在计算属性中应用。相应的每个数据对应的watcher 也有很多。而咱们在更新数据时，如何告诉到数据相干的每一个依赖，这就须要 Dep 进行告诉治理了。并且浏览器同一时间只能更新一个 watcher, 所以也须要一个属性去记录以后更新的watcher。而Dep 这个类只须要做两件事件，将依赖进行收集，派发依赖进行更新。

let uid = 0;
class Dep {constructor() {
    this.id = uid++;
    this.subs = []}
  // 依赖收集
  depend() {if(Dep.target) {
      // Dep.target 是以后的 watcher, 将以后的依赖推到 subs 中
      this.subs.push(Dep.target)
    }
  }
  // 派发更新
  notify() {const subs = this.subs.slice();
    for (var i = 0, l = subs.length; i < l; i++) { 
      // 遍历 dep 中的依赖，对每个依赖执行更新操作
      subs[i].update();}
  }
}

Dep.target = null;

咱们看看数据拦挡的过程。后面的 Observer 实例化最终会调用 defineReactive 重写 getter,setter 办法。这个办法开始会实例化一个 Dep, 也就是创立一个数据的依赖治理。在重写的getter 办法中会进行依赖的收集，也就是调用 dep.depend 的办法。在 setter 阶段，比拟两个数不同后，会调用依赖的派发更新。即dep.notify

const defineReactive = (obj, key) => {const dep = new Dep();
  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj);
  let val = obj[key]
  if(property && property.configurable === false) return;
  Object.defineProperty(obj, key, {
    configurable: true,
    enumerable: true,
    get() {
      // 做依赖的收集
      if(Dep.target) {dep.depend()
      }
      return val
    },
    set(nval) {if(nval === val) return
      // 派发更新
      val = nval
      dep.notify();}
  })
}

回过头来看 watcher, 实例化watcher 时会将 Dep.target 设置为以后的 watcher, 执行完状态更新函数之后，再将Dep.target 置空。这样在收集依赖时只有将 Dep.target 以后的 watcher push 到Dep的 subs 数组即可。而在派发更新阶段也只须要从新更新状态即可。

class Watcher {constructor(expOrFn, isRenderWatcher) {
    this.getter = expOrFn;
    // Watcher.prototype.get 的调用会进行状态的更新。this.get();}

  get() {
    // 以后执行的 watcher
    Dep.target = this
    this.getter()
    Dep.target = null;
  }
  update() {this.get()
  }
}

一个极简的响应式零碎搭建实现。在精简代码的同时，放弃了源码设计的思维和逻辑。有了这一步的根底，接下来深入分析源码中每个环节的实现细节会更加简略。

这一节内容，咱们正式进入响应式零碎的介绍，后面在数据代理章节，咱们学过 Object.defineProperty, 这是一个用来进行数据拦挡的办法，而响应式零碎构建的根底就是数据的拦挡。咱们先介绍了Vue 外部在初始化数据的过程，最终得出的论断是，不论是 data,computed, 还是其余的用户定义数据，最终都是调用Object.defineProperty 进行数据拦挡。而文章的最初，咱们在保留源码设计思维和逻辑的前提下，构建出了一个简化版的响应式零碎。残缺的性能有助于咱们下一节对源码具体实现细节的剖析和思考。

关于vue.js:vue源码分析响应式系统一

7.1 数据初始化

7.2 initProps

7.2.1 props 的命名标准

7.2.2 响应式数据 props

7.3 initMethods

7.4 initData

7.5 initComputed

7.6 极简风的响应式零碎

7.6.1 框架搭建

7.6.2 设置响应式对象 – Observer

7.6.3 依赖自身 – Watcher

7.6.4 依赖治理 – Dep

7.6.5 依赖治理过程 – defineReactive

7.6.6 后果

7.7 小结