Vue响应式原理

Alloceee

发布于：2021年8月14日

Vue 的响应式原理是核心是通过 ES5 的保护对象的 Object.defindeProperty 中的访问器属性中的 get 和 set 方法，data 中声明的属性都被添加了访问器属性，当读取 data 中的数据时自动调用 get 方法，当修改 data 中的数据时，自动调用 set 方法，检测到数据的变化，会通知观察者 Wacher，观察者 Wacher自动触发重新render 当前组件（子组件不会重新渲染）,生成新的虚拟 DOM 树，Vue 框架会遍历并对比新虚拟 DOM 树和旧虚拟 DOM 树中每个节点的差别，并记录下来，最后，加载操作，将所有记录的不同点，局部修改到真实 DOM树上。

虚拟DOM (Virtaul DOM): 用 js 对象模拟的，保存当前视图内所有 DOM 节点对象基本描述属性和节点间关系的树结构。用 js 对象，描述每个节点，及其父子关系，形成虚拟 DOM 对象树结构。
因为只要在 data 中声明的基本数据类型的数据，基本不存在数据不响应问题，所以重点介绍数组和对象在vue中的数据响应问题，vue可以检测对象属性的修改，但无法监听数组的所有变动及对象的新增和删除，只能使用数组变异方法及$set方法。

可以看到，arrayMethods 首先继承了 Array，然后对数组中所有能改变数组自身的方法，如 push、pop 等这些方法进行重写。重写后的方法会先执行它们本身原有的逻辑，并对能增加数组长度的 3 个方法 push、unshift、splice 方法做了判断，获取到插入的值，然后把新添加的值变成一个响应式对象，并且再调用 ob.dep.notify() 手动触发依赖通知，这就很好地解释了用 vm.items.splice(newLength) 方法可以检测到变化

总结：Vue 采用数据劫持结合发布—订阅模式的方法，通过 Object.defineProperty() 来劫持各个属性的 setter，getter，在数据变动时发布消息给订阅者，触发相应的监听回调。

Observer 遍历数据对象，给所有属性加上 setter 和 getter，监听数据的变化
compile 解析模板指令，将模板中的变量替换成数据，然后初始化渲染页面视图，并将每个指令对应的节点绑定更新函数，添加监听数据的订阅者，一旦数据有变动，收到通知，更新视图

Watcher 订阅者是 Observer 和 Compile 之间通信的桥梁，主要做的事情

在自身实例化时往属性订阅器 (dep) 里面添加自己
待属性变动 dep.notice() 通知时，调用自身的 update() 方法，并触发 Compile 中绑定的回调

**Object.defineProperty()**，那么它的用法是什么，以及优缺点是什么呢？

可以检测对象中数据发生的修改
对于复杂的对象，层级很深的话，是不友好的，需要经行深度监听，这样子就需要递归到底，这也是它的缺点。
对于一个对象中，如果你新增加属性，删除属性，**Object.defineProperty()**是不能观测到的，那么应该如何解决呢？可以通过Vue.set()和Vue.delete()来实现。

// 模拟 Vue 中的 data 选项 
let data = {
    msg: 'hello'
}
// 模拟 Vue 的实例 
let vm = {}
// 数据劫持:当访问或者设置 vm 中的成员的时候，做一些干预操作
Object.defineProperty(vm, 'msg', {
  // 可枚举(可遍历)
  enumerable: true,
  // 可配置(可以使用 delete 删除，可以通过 defineProperty 重新定义) 
  configurable: true,
  // 当获取值的时候执行 
  get () {
    console.log('get: ', data.msg)
    return data.msg 
  },
  // 当设置值的时候执行 
  set (newValue) {
    console.log('set: ', newValue) 
    if (newValue === data.msg) {
      return
    }
    data.msg = newValue
    // 数据更改，更新 DOM 的值 
    document.querySelector('#app').textContent = data.msg
  } 
})

// 测试
vm.msg = 'Hello World' 
console.log(vm.msg)

Vue3.x响应式数据原理

Vue3.x改用Proxy替代Object.defineProperty。因为Proxy可以直接监听对象和数组的变化，并且有多达13种拦截方法。并且作为新标准将受到浏览器厂商重点持续的性能优化。

Proxy只会代理对象的第一层，那么Vue3又是怎样处理这个问题的呢？

判断当前Reflect.get的返回值是否为Object，如果是则再通过reactive方法做代理，这样就实现了深度观测。

监测数组的时候可能触发多次get/set，那么如何防止触发多次呢？

我们可以判断key是否为当前被代理对象target自身属性，也可以判断旧值与新值是否相等，只有满足以上两个条件之一时，才有可能执行trigger

// 模拟 Vue 中的 data 选项 
let data = {
  msg: 'hello',
  count: 0 
}
// 模拟 Vue 实例
let vm = new Proxy(data, {
  // 当访问 vm 的成员会执行
  get (target, key) {
    console.log('get, key: ', key, target[key])
    return target[key]
  },
  // 当设置 vm 的成员会执行
  set (target, key, newValue) {
    console.log('set, key: ', key, newValue)
    if (target[key] === newValue) {
      return
    }
    target[key] = newValue
    document.querySelector('#app').textContent = target[key]
  }
})

// 测试
vm.msg = 'Hello World'
console.log(vm.msg)

Proxy 相比于 defineProperty 的优势

数组变化也能监听到
不需要深度遍历监听

Proxy 是 ES6 中新增的功能，可以用来自定义对象中的操作

let p = new Proxy(target, handler);
// `target` 代表需要添加代理的对象
// `handler` 用来自定义对象中的操作
// 可以很方便的使用 Proxy 来实现一个数据绑定和监听

let onWatch = (obj, setBind, getLogger) => {
  let handler = {
    get(target, property, receiver) {
      getLogger(target, property)
      return Reflect.get(target, property, receiver);
    },
    set(target, property, value, receiver) {
      setBind(value);
      return Reflect.set(target, property, value);
    }
  };
  return new Proxy(obj, handler);
};

let obj = { a: 1 }
let value
let p = onWatch(obj, (v) => {
  value = v
}, (target, property) => {
  console.log(`Get '${property}' = ${target[property]}`);
})
p.a = 2 // bind `value` to `2`
p.a // -> Get 'a' = 2

总结

Vue
- 记录传入的选项，设置 $data/$el
- 把 data 的成员注入到 Vue 实例
- 负责调用 Observer 实现数据响应式处理(数据劫持)
- 负责调用 Compiler 编译指令/插值表达式等

```
Observer


  - 数据劫持
    - 负责把 `data` 中的成员转换成 `getter/setter`
    - 负责把多层属性转换成 `getter/setter`
    - 如果给属性赋值为新对象，把新对象的成员设置为 `getter/setter`
  - 添加 `Dep` 和 `Watcher` 的依赖关系
  - 数据变化发送通知

- ```
  Compiler

负责编译模板，解析指令/插值表达式
负责页面的首次渲染过程
当数据变化后重新渲染

```
Dep
1
2
3
4
5
6

- 收集依赖，添加订阅者(`watcher`)
- 通知所有订阅者

- ```
Watcher
- 自身实例化的时候往dep对象中添加自己
- 当数据变化dep通知所有的 Watcher 实例更新视图