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深入理解Vue響應(yīng)式原理及其實(shí)現(xiàn)方式

 更新時(shí)間:2023年05月11日 14:58:08   作者:世界和平  
Vue的響應(yīng)式原理是Vue最核心的特性之一,也是Vue能夠?yàn)殚_(kāi)發(fā)者提供高效便捷的開(kāi)發(fā)體驗(yàn)的重要原因之一,這篇文章主要介紹了響應(yīng)式的原理及其實(shí)現(xiàn)方式,需要詳細(xì)了解可以參考下文

Vue的響應(yīng)式

用過(guò)Vue這個(gè)框架的人應(yīng)該都知道,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是Vue框架的核心,數(shù)據(jù)雙向綁定是它的一大特色,根據(jù)官方的解釋?zhuān)覀兛梢员容^清晰地去知道響應(yīng)式的簡(jiǎn)單原理。

Vue2的響應(yīng)式原理

當(dāng)你把一個(gè)普通的 JavaScript 對(duì)象傳入 Vue 實(shí)例作為 data 選項(xiàng),Vue 將遍歷此對(duì)象所有的 property,并使用 Object.defineProperty 把這些 property 全部轉(zhuǎn)為 getter/setter。Object.defineProperty 是 ES5 中一個(gè)無(wú)法 shim 的特性,這也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本瀏覽器的原因。

這些 getter/setter 對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是不可見(jiàn)的,但是在內(nèi)部它們讓 Vue 能夠追蹤依賴(lài),在 property 被訪(fǎng)問(wèn)和修改時(shí)通知變更。這里需要注意的是不同瀏覽器在控制臺(tái)打印數(shù)據(jù)對(duì)象時(shí)對(duì) getter/setter 的格式化并不同,所以建議安裝 vue-devtools 來(lái)獲取對(duì)檢查數(shù)據(jù)更加友好的用戶(hù)界面。

每個(gè)組件實(shí)例都對(duì)應(yīng)一個(gè) watcher 實(shí)例,它會(huì)在組件渲染的過(guò)程中把“接觸”過(guò)的數(shù)據(jù) property 記錄為依賴(lài)。之后當(dāng)依賴(lài)項(xiàng)的 setter 觸發(fā)時(shí),會(huì)通知 watcher,從而使它關(guān)聯(lián)的組件重新渲染。

Vue3的響應(yīng)式原理

實(shí)現(xiàn)原理:

通過(guò)Proxy(代理): 攔截對(duì)象中任意屬性的變化,包括:屬性值的讀寫(xiě),屬性的增加,屬性的刪除等。

通過(guò)Reffect(反射): 對(duì)源對(duì)象的屬性進(jìn)行操作

new Proxy(data,{
  //攔截讀取屬性值
  get(target, prop){
    return Reflect.get(target, prop)
  },
  //攔截設(shè)置屬性值或添加新屬性
  set(target, prop, value){
    return Reflect.set(target, prop, value)
  },
  //攔截刪除屬性
  deleteProperty(target, prop){
    return Reflect.deleteProperty(target, prop)
  }
})

Vue2和Vue3的響應(yīng)式原理其實(shí)有異曲同工之妙,但是Vue3的proxy封裝性和獨(dú)立性相對(duì)更強(qiáng)更靈活一些,但是我們看到的這些只是最簡(jiǎn)單的,也是最基礎(chǔ)的一個(gè)響應(yīng)式原理,如果要更深入地去了解Vue是如何利用這一原理去實(shí)現(xiàn)框架中的各種雙向綁定和數(shù)據(jù)渲染操作,我們可以對(duì)它的源碼進(jìn)行分析。

深入理解響應(yīng)式

1.數(shù)據(jù)初始化

new Vue({
  el: "#app",
  router,
  store,
  render: (h) => h(App),
});

這段代碼,大家一定非常熟悉。這就是 Vue 實(shí)例化的過(guò)程 從 new 操作符,咱們可以看出 Vue 其實(shí)就是一個(gè)構(gòu)造函數(shù),沒(méi)啥特別的,傳入的參數(shù)就是一個(gè)對(duì)象,我們叫做 options(選項(xiàng))。

// src/index.js
import { initMixin } from "./init.js";
// Vue就是一個(gè)構(gòu)造函數(shù) 通過(guò)new關(guān)鍵字進(jìn)行實(shí)例化
function Vue(options) {
  // 這里開(kāi)始進(jìn)行Vue初始化工作
  this._init(options);
}
// _init方法是掛載在Vue原型的方法 通過(guò)引入文件的方式進(jìn)行原型掛載需要傳入Vue
// 此做法有利于代碼分割
initMixin(Vue);
export default Vue;

因?yàn)樵?Vue 初始化可能會(huì)處理很多事情,比如數(shù)據(jù)處理,事件處理,生命周期處理等等,所以劃分不同文件引入利于代碼分割。

// src/init.js
import { initState } from "./state";
export function initMixin(Vue) {
  Vue.prototype._init = function (options) {
    const vm = this;
    // 這里的this代表調(diào)用_init方法的對(duì)象(實(shí)例對(duì)象)
    //  this.$options就是用戶(hù)new Vue的時(shí)候傳入的屬性
    vm.$options = options;
    // 初始化狀態(tài)
    initState(vm);
  };
}

initMixin 把_init 方法掛載在 Vue 原型 供 Vue 實(shí)例調(diào)用。

// src/state.js
import { observe } from "./observer/index.js";
export function initState(vm) {
  // 獲取傳入的數(shù)據(jù)對(duì)象
  const opts = vm.$options;
  if (opts.props) {
    initProps(vm);
  }
  if (opts.methods) {
    initMethod(vm);
  }
  if (opts.data) {
    // 初始化data
    initData(vm);
  }
  if (opts.computed) {
    initComputed(vm);
  }
  if (opts.watch) {
    initWatch(vm);
  }
}
// 初始化data數(shù)據(jù)
function initData(vm) {
  let data = vm.$options.data;
  //   實(shí)例的_data屬性就是傳入的data
  // vue組件data推薦使用函數(shù) 防止數(shù)據(jù)在組件之間共享
  data = vm._data = typeof data === "function" ? data.call(vm) : data || {};
  // 把data數(shù)據(jù)代理到vm 也就是Vue實(shí)例上面 我們可以使用this.a來(lái)訪(fǎng)問(wèn)this._data.a
  for (let key in data) {
    proxy(vm, `_data`, key);
  }
  // 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀(guān)測(cè) --響應(yīng)式數(shù)據(jù)核心
  observe(data);
}
// 數(shù)據(jù)代理
function proxy(object, sourceKey, key) {
  Object.defineProperty(object, key, {
    get() {
      return object[sourceKey][key];
    },
    set(newValue) {
      object[sourceKey][key] = newValue;
    },
  });
}

①通過(guò)這段代碼,就可以得到一個(gè)平時(shí)開(kāi)發(fā)Vue項(xiàng)目的時(shí)候?qū)τ谖覀冇泻艽髱椭男畔?,即關(guān)于數(shù)據(jù)初始化的順序依次是 prop>methods>data>computed>watch。關(guān)于我們能否在data里面去調(diào)用prop的值的問(wèn)題,如果知道數(shù)據(jù)渲染的順序,就迎刃而解了。

②另外通過(guò)這段源碼,我們還可以獲得一個(gè)信息,data是用了函數(shù)function封裝,而不是對(duì)象Object,就是為了避免數(shù)據(jù)在組件間共享,這樣我們每個(gè)組件才能有獨(dú)立的變量作用域。

2.對(duì)象的數(shù)據(jù)劫持

對(duì)象數(shù)據(jù)的劫持,其實(shí)很好理解,代碼中通過(guò)遞歸的方式,把對(duì)象中的每個(gè)參數(shù)都添加了對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)器,所以當(dāng)對(duì)象數(shù)據(jù)發(fā)生變化的時(shí)候自然就會(huì)觸發(fā)監(jiān)聽(tīng)器。

這里我們可以得到一個(gè)信息,對(duì)象只有在初始化階段的時(shí)候進(jìn)行了監(jiān)聽(tīng)標(biāo)記,當(dāng)我們后續(xù)為對(duì)象新增參數(shù)的時(shí)候,必須通過(guò)Vue提供的內(nèi)置函數(shù) s e t 和 set和 set和delete才能對(duì)對(duì)象參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作,不然直接通過(guò)Object.xxx去新增參數(shù),這個(gè)時(shí)候是不具備雙向綁定的效果的。

// src/obserber/index.js
class Observer {
  // 觀(guān)測(cè)值
  constructor(value) {
    this.walk(value);
  }
  walk(data) {
    // 對(duì)象上的所有屬性依次進(jìn)行觀(guān)測(cè)
    let keys = Object.keys(data);
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      let key = keys[i];
      let value = data[key];
      defineReactive(data, key, value);
    }
  }
}
// Object.defineProperty數(shù)據(jù)劫持核心 兼容性在ie9以及以上
function defineReactive(data, key, value) {
  observe(value); // 遞歸關(guān)鍵
  // --如果value還是一個(gè)對(duì)象會(huì)繼續(xù)走一遍odefineReactive 層層遍歷一直到value不是對(duì)象才停止
  //   思考?如果Vue數(shù)據(jù)嵌套層級(jí)過(guò)深 >>性能會(huì)受影響
  Object.defineProperty(data, key, {
    get() {
      console.log("獲取值");
      return value;
    },
    set(newValue) {
      if (newValue === value) return;
      console.log("設(shè)置值");
      value = newValue;
    },
  });
}
export function observe(value) {
  // 如果傳過(guò)來(lái)的是對(duì)象或者數(shù)組 進(jìn)行屬性劫持
  if (
    Object.prototype.toString.call(value) === "[object Object]" ||
    Array.isArray(value)
  ) {
    return new Observer(value);
  }
}

數(shù)組的監(jiān)聽(tīng)

// src/obserber/index.js
import { arrayMethods } from "./array";
class Observer {
  constructor(value) {
    if (Array.isArray(value)) {
      // 這里對(duì)數(shù)組做了額外判斷
      // 通過(guò)重寫(xiě)數(shù)組原型方法來(lái)對(duì)數(shù)組的七種方法進(jìn)行攔截
      value.__proto__ = arrayMethods;
      // 如果數(shù)組里面還包含數(shù)組 需要遞歸判斷
      this.observeArray(value);
    } else {
      this.walk(value);
    }
  }
  observeArray(items) {
    for (let i = 0; i < items.length; i++) {
      observe(items[i]);
    }
  }
}

數(shù)組的監(jiān)聽(tīng),是對(duì)數(shù)組的每個(gè)元素進(jìn)行判斷,如果數(shù)組中還包含數(shù)組則需要遞歸進(jìn)行監(jiān)聽(tīng),如果非數(shù)組元素則直接對(duì)數(shù)組進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)設(shè)置的操作。

因?yàn)閷?duì)數(shù)組下標(biāo)的攔截太浪費(fèi)性能 對(duì) Observer 構(gòu)造函數(shù)傳入的數(shù)據(jù)參數(shù)增加了數(shù)組的判斷。

// src/obserber/index.js
class Observer {
  // 觀(guān)測(cè)值
  constructor(value) {
    Object.defineProperty(value, "__ob__", {
      //  值指代的就是Observer的實(shí)例
      value: this,
      //  不可枚舉
      enumerable: false,
      writable: true,
      configurable: true,
    });
  }
}

最后為了方便我們對(duì)數(shù)組的操作,Vue對(duì)數(shù)組的一些常用方法進(jìn)行了重寫(xiě),當(dāng)我們調(diào)用這些方法,Vue底層會(huì)為我們自動(dòng)添加對(duì)應(yīng)的監(jiān)聽(tīng)器,不用讓我們?cè)俅稳?duì)元素進(jìn)行數(shù)據(jù)渲染和綁定。

// src/obserber/array.js
// 先保留數(shù)組原型
const arrayProto = Array.prototype;
// 然后將arrayMethods繼承自數(shù)組原型
// 這里是面向切片編程思想(AOP)--不破壞封裝的前提下,動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展功能
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto);
let methodsToPatch = [
  "push",
  "pop",
  "shift",
  "unshift",
  "splice",
  "reverse",
  "sort",
];
methodsToPatch.forEach((method) => {
  arrayMethods[method] = function (...args) {
    //   這里保留原型方法的執(zhí)行結(jié)果
    const result = arrayProto[method].apply(this, args);
    // 這句話(huà)是關(guān)鍵
    // this代表的就是數(shù)據(jù)本身 比如數(shù)據(jù)是{a:[1,2,3]} 那么我們使用a.push(4)  this就是a  ob就是a.__ob__ 這個(gè)屬性就是上段代碼增加的 代表的是該數(shù)據(jù)已經(jīng)被響應(yīng)式觀(guān)察過(guò)了指向Observer實(shí)例
    const ob = this.__ob__;
    // 這里的標(biāo)志就是代表數(shù)組有新增操作
    let inserted;
    switch (method) {
      case "push":
      case "unshift":
        inserted = args;
        break;
      case "splice":
        inserted = args.slice(2);
      default:
        break;
    }
    // 如果有新增的元素 inserted是一個(gè)數(shù)組 調(diào)用Observer實(shí)例的observeArray對(duì)數(shù)組每一項(xiàng)進(jìn)行觀(guān)測(cè)
    if (inserted) ob.observeArray(inserted);
    // 之后咱們還可以在這里檢測(cè)到數(shù)組改變了之后從而觸發(fā)視圖更新的操作--后續(xù)源碼會(huì)揭曉
    return result;
  };
});

到此這篇關(guān)于深入理解Vue響應(yīng)式原理及其實(shí)現(xiàn)方式的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Vue響應(yīng)式原理內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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