Vue的响应式原理
Vue 响应式原理
一、起步
Vue的响应式原理，我们可以从它的兼容性说起，Vue不支持IE8以下版本的浏览器，因为Vue是基于 Object.defineProperty 来实现数据响应的，而 Object.defineProperty 是 ES5 中一个无法 shim 的特性，这也就是为什么 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因；Vue通过Object.defineProperty的getter/setter 对收集的依赖项进行监听,在属性被访问和修改时通知变化,进而更新视图数据；
这些 getter/setter 对用户来说是不可见的，但是在内部它们让 Vue 能够追踪依赖，在 property 被访问和修改时通知变更。这里需要注意的是不同浏览器在控制台打印数据对象时对 getter/setter 的格式化并不同，所以建议安装 vue-devtools 来获取对检查数据更加友好的用户界面。
受现代JavaScript 的限制 (以及废弃 Object.observe)，Vue不能检测到对象属性的添加或删除。由于 Vue 会在初始化实例时对属性执行 getter/setter 转化过程，所以属性必须在 data 对象上存在才能让Vue转换它，这样才能让它是响应的。
每个组件实例都对应一个 watcher 实例，它会在组件渲染的过程中把“接触”过的数据 property 记录为依赖。之后当依赖项的 setter 触发时，会通知 watcher，从而使它关联的组件重新渲染。
对于对象
Vue 无法检测 property 的添加或移除。由于 Vue 会在初始化实例时对 property 执行 getter/setter 转化，所以 property 必须在 data 对象上存在才能让 Vue 将它转换为响应式的。例如：
var vm = new Vue({
data:{
a:1
}
})
// `vm.a` 是响应式的
vm.b = 2
// `vm.b` 是非响应式的
对于已经创建的实例，Vue 不允许动态添加根级别的响应式 property。但是，可以使用 Vue.set(object, propertyName, value) 方法向嵌套对象添加响应式 property。例如，对于：
Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)
您还可以使用 vm.$set 实例方法，这也是全局 Vue.set 方法的别名：
this.$set(this.someObject,'b',2)
声明响应式
由于 Vue 不允许动态添加根级响应式 property，所以你必须在初始化实例前声明所有根级响应式 property，哪怕只是一个空值：
const app = new Vue({
el: '#app',
data: {
message: '哈哈哈',
name: '云澈'
}
})
// 之后设置 `message`
app.message = 'Hello!'
如果你未在 data 选项中声明 message，Vue 将警告你渲染函数正在试图访问不存在的 property。
这样的限制在背后是有其技术原因的，它消除了在依赖项跟踪系统中的一类边界情况，也使 Vue 实例能更好地配合类型检查系统工作。但与此同时在代码可维护性方面也有一点重要的考虑：data 对象就像组件状态的结构 (schema)。提前声明所有的响应式 property，可以让组件代码在未来修改或给其他开发人员阅读时更易于理解。
异步更新队列
Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化，Vue 将开启一个队列，并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发，只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后，在下一个的事件循环“tick”中，Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.then、MutationObserver 和 setImmediate，如果执行环境不支持，则会采用 setTimeout(fn, 0) 代替。
例如，当你设置 vm.someData = 'new value'，该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时，组件会在下一个事件循环“tick”中更新。多数情况我们不需要关心这个过程，但是如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么，这就可能会有些棘手。虽然 Vue.js 通常鼓励开发人员使用“数据驱动”的方式思考，避免直接接触 DOM，但是有时我们必须要这么做。为了在数据变化之后等待 Vue 完成更新 DOM，可以在数据变化之后立即使用 Vue.nextTick(callback)。这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。例如：
{{message}}
{{message}}
{{message}}
const app = new Vue({
el: '#app',
data: {
message: '哈哈哈',
name: '云澈'
}
})
vm.message = 'new message' // 更改数据
vm.$el.textContent === 'new message' // false
Vue.nextTick(function () {
vm.$el.textContent === 'new message' // true
在组件内使用 vm.$nextTick() 实例方法特别方便，因为它不需要全局 Vue，并且回调函数中的 this 将自动绑定到当前的 Vue 实例上：
Vue.component('example', {
template: '{{ message }}',
data: function () {
return {
message: '未更新'
}
},
methods: {
updateMessage: function () {
this.message = '已更新'
console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
this.$nextTick(function () {
console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
})
}
}
})
因为 $nextTick() 返回一个 Promise 对象，所以你可以使用新的 ES2017 async/await 语法完成相同的事情：
methods: {
updateMessage: async function () {
this.message = '已更新'
console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
await this.$nextTick()
console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
}
}
Object.defineProperty -> 监听对象属性的改变
//监听key的改变set设置，get返回
//告诉谁了？谁用就告诉谁
//根据解析HTML代码，获取到那些人有用属性
//message1、message2、message3 各自调用get
set(newValue) {
console.log('监听' + key + '改变');
value = newValue;
//当监听到对象呗调用，则发出notify
dep.notify()
},
get() {
console.log('获取' + key + '对应的值');
return value;
}
发布者订阅者
通过以下代码简单模拟原理
Observer类是将每个目标对象（即data）的键值转换成getter/setter形式，用于进行依赖收集以及调度更新。
- 首先将Observer实例绑定到data的ob属性上面去，防止重复绑定；
- 若data为数组，先实现对应的变异方法（这里变异方法是指Vue重写了数组的7种原生方法，这里不做赘述，后续再说明），再将数组的每个成员进行observe，使之成响应式数据；
- 否则执行walk()方法，遍历data所有的数据，进行getter/setter绑定，这里的核心方法就是 defineReative(obj, keys[i], obj[keys[i]])
其中getter方法：
- 先为每个data声明一个 Dep 实例对象，被用于getter时执行dep.depend()进行收集相关的依赖;
- 根据Dep.target来判断是否收集依赖，还是普通取值。Dep.target是在什么时候，如何收集的后面再说明，先简单了解它的作用，
在setter方法中:
- 获取新的值并且进行observe，保证数据响应式；
- 通过dep对象通知所有观察者去更新数据，从而达到响应式效果。
在Observer类中，我们可以看到在getter时，dep会收集相关依赖，即收集依赖的watcher，然后在setter操作时候通过dep去通知watcher,此时watcher就执行变化
Watcher是一个观察者对象。依赖收集以后Watcher对象会被保存在Dep的subs中，数据变动的时候Dep会通知Watcher实例，然后由Watcher实例回调cb进行视图的更新。
被Observer的data在触发 getter 时，Dep 就会收集依赖的 Watcher ，其实 Dep 就像刚才说的是一个书店，可以接受多个订阅者的订阅，当有新书时即在data变动时，就会通过 Dep 给 Watcher 发通知进行更新。
const obj = {
message: '哈哈哈',
name: '云澈'
}
//通过下面的遍历拿到对象的数据
Object.keys(obj).forEach(key => {
let value = obj[key];
//通过下面的方法监听数据改变
Object.defineProperty(obj, key, {
//监听key的改变set设置，get返回
//告诉谁了？谁用就告诉谁
//根据解析HTML代码，获取到那些人有用属性
//message1、message2、message3 各自调用get
set(newValue) {
console.log('监听' + key + '改变');
value = newValue;
//当监听到对象呗调用，则发出notify
dep.notify()
},
get() {
console.log('获取' + key + '对应的值');
return value;
}
})
})
//发布者订阅者（类似于观察者模式）
class Dep {
constructor() {
//次数组用于记录谁 使用 属性了
this.subscribes = []
}
//添加订阅者
addSub(watch) {
this.subscribes.push(watch);
}
//通知方法
notify() {
this.subscribes.forEach(item => {
item.update();
})
}
}
//订阅者对象
class Watch {
constructor(name) {
this.name = name;
}
update() {
console.log(this.name + '发生了update');
}
}
const dep = new Dep();
const w1 = new Watch('张三');
dep.addSub(w1);
const w2 = new Watch('李四');
dep.addSub(w2);
const w3 = new Watch('王五');
dep.addSub(w3);
dep.notify()
总
其实在 Vue 中初始化渲染时，视图上绑定的数据就会实例化一个 Watcher，依赖收集就是是通过属性的 getter 函数完成的，文章一开始讲到的 Observer 、Watcher 、Dep 都与依赖收集相关。其中 Observer 与 Dep 是一对一的关系， Dep 与 Watcher 是多对多的关系，Dep 则是 Observer 和 Watcher 之间的纽带。依赖收集完成后，当属性变化会执行被 Observer 对象的 dep.notify() 方法，这个方法会遍历订阅者（Watcher）列表向其发送消息， Watcher 会执行 run 方法去更新视图
- 在 Vue 中模板编译过程中的指令或者数据绑定都会实例化一个 Watcher 实例，实例化过程中会触发 get() 将自身指向 Dep.target;
- data在 Observer 时执行 getter 会触发 dep.depend() 进行依赖收集;依赖收集的结果：1、data在 Observer 时闭包的dep实例的subs添加观察它的 Watcher 实例；2. Watcher 的deps中添加观察对象 Observer 时的闭包dep；
的指令或者数据绑定都会实例化一个 Watcher 实例，实例化过程中会触发 get() 将自身指向 Dep.target; - data在 Observer 时执行 getter 会触发 dep.depend() 进行依赖收集;依赖收集的结果：1、data在 Observer 时闭包的dep实例的subs添加观察它的 Watcher 实例；2. Watcher 的deps中添加观察对象 Observer 时的闭包dep；
- 当data中被 Observer 的某个对象值变化后，触发subs中观察它的watcher执行 update() 方法，最后实际上是调用watcher的回调函数cb，进而更新视图。