vue.js响应式原理解析与实现

从好久以前就已经接触过了angularjs了，当时就已经了解到，angularjs是经过脏检查来实现数据监测以及页面更新渲染。以后，再接触了vue.js，当时也一度很好奇vue.js是如何监测数据更新而且从新渲染页面。今天，就咱们就来一步步解析vue.js响应式的原理，而且来实现一个简单的demo。

首先，先让咱们来了解一些基础知识。

基础知识

Object.defineProperty

es5新增了Object.defineProperty这个api，它能够容许咱们为对象的属性来设定getter和setter,从而咱们能够劫持用户对对象属性的取值和赋值。好比如下代码:

const obj = {
};

let val = 'cjg';
Object.defineProperty(obj, 'name', {
  get() {
    console.log('劫持了你的取值操做啦');
    return val;
  },
  set(newVal) {
    console.log('劫持了你的赋值操做啦');
    val = newVal;
  }
});

console.log(obj.name);
obj.name = 'cwc';
console.log(obj.name);
复制代码

咱们经过Object.defineProperty劫持了obj[name]的取值和赋值操做，所以咱们就能够在这里作一些手脚啦，好比说，咱们能够在obj[name]被赋值的时候触发更新页面操做。

发布订阅模式

发布订阅模式是设计模式中比较常见的一种，其中有两个角色：发布者和订阅者。多个订阅者能够向同一发布者订阅一个事件，当事件发生的时候，发布者通知全部订阅该事件的订阅者。咱们来看一个例子了解下。

class Dep {
  constructor() {
    this.subs = [];
  }
  // 增长订阅者
  addSub(sub) {
    if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
      this.subs.push(sub);
    }
  }
  // 通知订阅者
  notify() {
    this.subs.forEach((sub) => {
      sub.update();
    })
  }
}

const dep = new Dep();

const sub = {
  update() {
    console.log('sub1 update')
  }
}

const sub1 = {
  update() {
    console.log('sub2 update');
  }
}

dep.addSub(sub);
dep.addSub(sub1);
dep.notify(); // 通知订阅者事件发生，触发他们的更新函数
复制代码

动手实践

咱们了解了Object.defineProperty和发布订阅者模式后，咱们不难能够想到，vue.js是基于以上二者来实现数据监听的。

1. vue.js首先经过Object.defineProperty来对要监听的数据进行getter和setter劫持，当数据的属性被赋值/取值的时候，vue.js就能够察觉到并作相应的处理。
2. 经过订阅发布模式，咱们能够为对象的每一个属性都建立一个发布者，当有其余订阅者依赖于这个属性的时候，则将订阅者加入到发布者的队列中。利用Object.defineProperty的数据劫持，在属性的setter调用的时候，该属性的发布者通知全部订阅者更新内容。

接下来，咱们来动手实现(详情能够看注释)：

class Observer {
  constructor(data) {
    // 若是不是对象，则返回
    if (!data || typeof data !== 'object') {
      return;
    }
    this.data = data;
    this.walk();
  }

  // 对传入的数据进行数据劫持
  walk() {
    for (let key in this.data) {
      this.defineReactive(this.data, key, this.data[key]);
    }
  }
  // 建立当前属性的一个发布实例，使用Object.defineProperty来对当前属性进行数据劫持。
  defineReactive(obj, key, val) {
    // 建立当前属性的发布者
    const dep = new Dep();
    /* * 递归对子属性的值进行数据劫持，好比说对如下数据 * let data = { * name: 'cjg', * obj: { * name: 'zht', * age: 22, * obj: { * name: 'cjg', * age: 22, * } * }, * }; * 咱们先对data最外层的name和obj进行数据劫持，以后再对obj对象的子属性obj.name,obj.age, obj.obj进行数据劫持，层层递归下去，直到全部的数据都完成了数据劫持工做。 */
    new Observer(val);
    Object.defineProperty(obj, key, {
      get() {
        // 若当前有对该属性的依赖项，则将其加入到发布者的订阅者队列里
        if (Dep.target) {
          dep.addSub(Dep.target);
        }
        return val;
      },
      set(newVal) {
        if (val === newVal) {
          return;
        }
        val = newVal;
        new Observer(newVal);
        dep.notify();
      }
    })
  }
}

// 发布者,将依赖该属性的watcher都加入subs数组，当该属性改变的时候，则调用全部依赖该属性的watcher的更新函数，触发更新。
class Dep {
  constructor() {
    this.subs = [];
  }

  addSub(sub) {
    if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
      this.subs.push(sub);
    }
  }

  notify() {
    this.subs.forEach((sub) => {
      sub.update();
    })
  }
}

Dep.target = null;

// 观察者
class Watcher {
  /** *Creates an instance of Watcher. * @param {*} vm * @param {*} keys * @param {*} updateCb * @memberof Watcher */
  constructor(vm, keys, updateCb) {
    this.vm = vm;
    this.keys = keys;
    this.updateCb = updateCb;
    this.value = null;
    this.get();
  }

  // 根据vm和keys获取到最新的观察值
  get() {
    Dep.target = this;
    const keys = this.keys.split('.');
    let value = this.vm;
    keys.forEach(_key => {
      value = value[_key];
    });
    this.value = value;
    Dep.target = null;
    return this.value;
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    const newValue = this.get();
    if (oldValue !== newValue) {
      this.updateCb(oldValue, newValue);
    }
  }
}

let data = {
  name: 'cjg',
  obj: {
    name: 'zht',
  },
};

new Observer(data);
// 监听data对象的name属性，当data.name发现变化的时候，触发cb函数
new Watcher(data, 'name', (oldValue, newValue) => {
  console.log(oldValue, newValue);
})

data.name = 'zht';

// 监听data对象的obj.name属性，当data.obj.name发现变化的时候，触发cb函数
new Watcher(data, 'obj.name', (oldValue, newValue) => {
  console.log(oldValue, newValue);
})

data.obj.name = 'cwc';
data.obj.name = 'dmh';
复制代码

结语

这样，一个简单的响应式数据监听就完成了。固然，这个也只是一个简单的demo，来讲明vue.js响应式的原理，真实的vue.js源码会更加复杂，由于加了不少其余逻辑。

接下来我可能会将其与html联系起来，实现v-model、computed和{{}}语法。代码地址 有兴趣的欢迎来一块儿研究探讨下。