浅谈vue响应式原理

以下只是个人在学习过程中的总结，原理大概了解了一番，把自己的理解写在了概述里。

但是看源码的时候就一脸懵逼，后续有更深入的理解再回来完善（捂脸），如有疏漏，欢迎指出。

预备知识

首先需要明白三个概念：

Vue响应式
Object.defineProperty(obj , prop , descriptor)
观察者模式（又名，发布者订阅者模式）

Vue响应式

响应式就是当数据发生变化后会重新渲染页面。

要完成这个过程，需要：

监听数据的变化
收集视图依赖了哪些数据
数据变化时，自动通知需要更新的视图部分进行更新

换成专业术语来讲，即需要：

数据劫持/数据代理
依赖收集
观察者模式

Object.defineProperty

该方法会直接在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回此对象。

三个参数分别表示：要定义属性的对象、要定义或修改的属性的名称或 Symbol、要定义或修改的属性描述符。

该方法中有两个可选字段：set 和 get，分别代表这个属性的 getter函数和 setter函数。

当要取该属性的值时，会调用set函数，并返回一个值。

当修改该属性的值时，会调用get函数，将传入的参数赋给属性。

// 在对象中添加一个属性与存取描述符的示例
var bValue;
var o = {};

Object.defineProperty(o, "b", {
  enumerable : true,
  configurable : true,
  get : function(){
    console.log('监听正在获取b')
    return bValue;
  },
  set : function(newValue){
    console.log('监听正在设置b')
    bValue = newValue;
  },
});

o.b = 38;//监听正在设置b
console.log(o.b)//监听正在获取b
                //38

观察者模式

观察者模式分为注册环节和发布环节。

比如我们订阅一本杂志的时候，杂志方会把我们的信息记录下来，这就是观察者模式中的注册环节。

当新一期杂志发行后，杂志方就会一次性通知所有记录了的客户，这就是观察者模式中的发布环节。

  function Dependency() {
    this.customers = []

    register(people) {
      this.customers.push(people)
    }

    notify() {
      this.customers.forEach(people => {
        console.log('give ' + people + ' a book');
      })
    }
  }

  const bookStore = new Dependency();
  // 记录每一个需要订阅的用户
  bookStore.register('sandy')
  bookStore.register('lily')
  bookStore.register('andy')

  // 最后杂志发行之后，通知所有的客户
  bookStore.notify()

概述

当创建一个Vue实例对象时，底层代码的Observer会对Vue.data进行reactive化，即对Vue.data中的属性进行遍历，用Object.defineProperty给属性加上set和get，以达到监听对象属性修改的目的。另外，会给每个属性分别创建一个对应的Dep对象，其中有一个subs数组可用来记录模板中使用该属性的组件的Watcher对象（下文将提到）等。
而后底层代码的Compile会解析Vue实例中的el模板，每当发现有组件（比如，{{name}}）使用了data中的属性，就会触发属性的get方法，然后给组件创建一个Watcher对象，并把这个Watcher对象存入该属性对应Dep对象的subs数组中，该过程称为依赖收集；同时，get方法返回一个值给这个组件，组件把得到的数据渲染到页面View上，页面初次渲染完成。
当data中某一个属性发生了改变时会触发属性的set方法。在修改值的同时，set还会调用相应的Dep的notify()方法，即Dep.notify()，来遍历Dep中的subs数组，让每个Watcher执行自己的update()方法更新视图。

响应式原理三个阶段

摘自知乎某答案，不完全。

看起来是ts写的伪代码，我看得也不是很懂，不过可以对照着上述概述加深理解。

init阶段

Vue的data的属性都会被reactive化，即加上 set / get函数。

function defineReactive(obj: Object, key: string, ...) {
    const dep = new Dep()

    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function reactiveGetter () {
        ....
        dep.depend()
        return value
        ....
      },
      set: function reactiveSetter (newVal) {
        ...
        val = newVal
        dep.notify()
        ...
      }
    })
  }
  
  class Dep {
      static target: ?Watcher;
      subs: Array<Watcher>;

      depend () {
        if (Dep.target) {
          Dep.target.addDep(this)
        }
      }

      notify () {
        const subs = this.subs.slice()
        for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
          subs[i].update()
        }
      }

mount 阶段

mount 阶段的时候，会创建Watcher类的对象。

这个Watcher实际上是连接Vue组件与Dep的桥梁，每一个Watcher对应一个vue component。

mountComponent(vm: Component, el: ?Element, ...) {
    vm.$el = el

    ...

    updateComponent = () => {
      vm._update(vm._render(), ...)
    }

    new Watcher(vm, updateComponent, ...)
    ...
}

class Watcher {
  getter: Function;

  // 代码经过简化
  constructor(vm: Component, expOrFn: string | Function, ...) {
    ...
    this.getter = expOrFn
    Dep.target = this                      // 注意这里将当前的Watcher赋值给了Dep.target
    this.value = this.getter.call(vm, vm)  // 调用组件的更新函数
    ...
  }
}

更新阶段

当data属性发生改变的时候，就去调用Dep的notify函数,然后通知所有的Watcher调用update函数更新。

notify () {
    const subs = this.subs.slice()
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update()
    }
}

参考

MDN文档
coderwhy的vue课程视频
知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/88648401