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源代码: 传送门

Vue会对我们在data中传入的数据进行拦截:

  • 对象:递归的为对象的每个属性都设置get/set方法
  • 数组:修改数组的原型方法,对于会修改原数组的方法进行了重写

在用户为data中的对象设置值、修改值以及调用修改原数组的方法时,都可以添加一些逻辑来进行处理,实现数据更新页面也同时更新。

Vue中的响应式(reactive): 对对象属性或数组方法进行了拦截,在属性或数组更新时可以同时自动地更新视图。在代码中被观测过的数据具有响应性

创建Vue实例

我们先让代码实现下面的功能:

<body>
<script>
 const vm = new Vue({
 el: '#app',
 data () {
 return {
 age: 18
 };
 }
 });
 // 会触发age属性对应的set方法
 vm.age = 20;
 // 会触发age属性对应的get方法
 console.log(vm.age);
</script>
</body>

在src/index.js中,定义Vue的构造函数。用户用到的Vue就是在这里导出的Vue:

import initMixin from './init';

function Vue (options) {
 this._init(options);
}

// 进行原型方法扩展
initMixin(Vue);
export default Vue;

在init中,会定义原型上的_init方法,并进行状态的初始化:

import initState from './state';

function initMixin (Vue) {
 Vue.prototype._init = function (options) {
 const vm = this;
 // 将用户传入的选项放到vm.$options上,之后可以很方便的通过实例vm来访问所有实例化时传入的选项
 vm.$options = options;
 initState(vm);
 };
}

export default initMixin;

在_init方法中,所有的options被放到了vm.$options中,这不仅让之后代码中可以更方便的来获取用户传入的配置项,也可以让用户通过这个api来获取实例化时传入的一些自定义选选项。比如在Vuex 和Vue-Router中,实例化时传入的router和store属性便可以通过$options获取到。

除了设置vm.$options,_init中还执行了initState方法。该方法中会判断选项中传入的属性,来分别进行props、methods、data、watch、computed 等配置项的初始化操作,这里我们主要处理data选项:

import { observe } from './observer';
import { proxy } from './shared/utils';

function initState (vm) {
 const options = vm.$options;
 if (options.props) {
 initProps(vm);
 }
 if (options.methods) {
 initMethods(vm);
 }
 if (options.data) {
 initData(vm);
 }
 if (options.computed) {
 initComputed(vm)
 }
 if (options.watch) {
 initWatch(vm)
 }
}

function initData (vm) {
 let data = vm.$options.data;
 vm._data = data = typeof data === 'function' "htmlcode">
function observe (data) {
 // 如果是对象,会遍历对象中的每一个元素
 if (typeof data === 'object' && data !== null) {
 // 已经观测过的值不再处理
 if (data.__ob__) {
 return;
 }
 new Observer(data);
 }
}

export { observe };

observe函数中会过滤data中的数据,只对对象和数组进行处理,真正的处理逻辑在Observer中:

/**
 * 为data中的所有对象设置`set/get`方法
 */
class Observer {
 constructor (value) {
 this.value = value;
 // 为data中的每一个对象和数组都添加__ob__属性,方便直接可以通过data中的属性来直接调用Observer实例上的属性和方法
 defineProperty(this.value, '__ob__', this);
 // 这里会对数组和对象进行单独处理,因为为数组中的每一个索引都设置get/set方法性能消耗比较大
 if (Array.isArray(value)) {
 Object.setPrototypeOf(value, arrayProtoCopy);
 this.observeArray(value);
 } else {
 this.walk();
 }
 }

 walk () {
 for (const key in this.value) {
 if (this.value.hasOwnProperty(key)) {
 defineReactive(this.value, key);
 }
 }
 }

 observeArray (value) {
 for (let i = 0; i < value.length; i++) {
 observe(value[i]);
 }
 }
}

需要注意的是,__ob__属性要设置为不可枚举,否则之后在对象遍历时可能会引发死循环

Observer类中会为对象和数组都添加__ob__属性,之后便可以直接通过data中的对象和数组vm.value.__ob__来获取到Observer实例。

当传入的value为数组时,由于观测数组的每一个索引会耗费比较大的性能,并且在实际使用中,我们可能只会操作数组的第一项和最后一项,即arr[0],arr[arr.length-1],很少会写出arr[23] = xxx的代码。

所以我们选择对数组的方法进行重写,将数组的原型指向继承Array.prototype新创建的对象arrayProtoCopy,对数组中的每一项继续进行观测。

创建data中数组原型的逻辑在src/observer/array.js中:

// if (Array.isArray(value)) {
// Object.setPrototypeOf(value, arrayProtoCopy);
// this.observeArray();
// }
const arrayProto = Array.prototype;
export const arrayProtoCopy = Object.create(arrayProto);

const methods = ['push', 'pop', 'unshift', 'shift', 'splice', 'reverse', 'sort'];

methods.forEach(method => {
 arrayProtoCopy[method] = function (...args) {
 const result = arrayProto[method].apply(this, args);
 console.log('change array value');
 // data中的数组会调用这里定义的方法,this指向该数组
 const ob = this.__ob__;
 let inserted;
 switch (method) {
 case 'push':
 case 'unshift':
 inserted = args;
 break;
 case 'splice': // splice(index,deleteCount,item1,item2)
 inserted = args.slice(2);
 break;
 }
 if (inserted) {ob.observeArray(inserted);}
 return result;
 };
});

通过Object.create方法,可以创建一个原型为Array.prototype的新对象arrayProtoCopy。修改原数组的7个方法会设置为新对象的私有属性,并且在执行时会调用arrayProto 上对应的方法。

在这样处理之后,便可以在arrayProto中的方法执行前后添加自己的逻辑,而除了这7个方法外的其它方法,会根据原型链,使用arrayProto上的对应方法,并不会有任何额外的处理。

在修改原数组的方法中,添加了如下的额外逻辑:

const ob = this.__ob__;
let inserted;
switch (method) {
 case 'push':
 case 'unshift':
 inserted = args;
 break;
 case 'splice': // splice(index,deleteCount,item1,item2)
 inserted = args.slice(2);
 break;
}
if (inserted) {ob.observeArray(inserted);}

push、unshift、splice会为数组新增元素,对于新增的元素,也要对其进行观测。这里利用到了Observer中为数组添加的__ob__属性,来直接调用ob.observeArray ,对数组中新增的元素继续进行观测。

对于对象,要遍历对象的每一个属性,来为其添加set/get方法。如果对象的属性依旧是对象,会对其进行递归处理

function defineReactive (target, key) {
 let value = target[key];
 // 继续对value进行监听,如果value还是对象的话,会继续new Observer,执行defineProperty来为其设置get/set方法
 // 否则会在observe方法中什么都不做
 observe(value);
 Object.defineProperty(target, key, {
 get () {
 console.log('get value');
 return value;
 },
 set (newValue) {
 if (newValue !== value) {
 // 新加的元素也可能是对象,继续为新加对象的属性设置get/set方法
 observe(newValue);
 // 这样写会新将value指向一个新的值,而不会影响target[key]
 console.log('set value');
 value = newValue;
 }
 }
 });
}

class Observer {
 constructor (value) {
 // some code ...
 if (Array.isArray(value)) {
 // some code ...
 } else {
 this.walk();
 }
 }

 walk () {
 for (const key in this.value) {
 if (this.value.hasOwnProperty(key)) {
 defineReactive(this.value, key);
 }
 }
 }

 // some code ... 
}

数据观测存在的问题

检测变化的注意事项

我们先创建一个简单的例子:

const mv = new Vue({
 data () {
 return {
 arr: [1, 2, 3],
 person: {
 name: 'zs',
 age: 20
 }
 }
 }
})

对于对象,我们只是拦截了它的取值和赋值操作,添加值和删除值并不会进行拦截:

vm.person.school = '北大'
delete vm.person.age

而对于数组,用索引修改值以及修改数组长度不会被观测到:

vm.arr[0] = 0
vm.arr.length--

为了能处理上述的情况,Vue为用户提供了$set和$delete方法:

  • $set: 为响应式对象添加一个属性,确保新属性也是响应式的,因此会触发视图更新
  • $delete: 删除对象上的一个属性。如果对象是响应式的,确保删除触发视图更新。

结语

通过实现Vue的数据劫持,将会对Vue的数据初始化和响应式有更深的认识。

在工作中,我们可能总是会疑惑,为什么我更新了值,但是页面没有发生变化?现在我们可以从源码的角度进行理解,从而更清楚的知道代码中存在的问题以及如何解决和避免这些问题。

代码的目录结构是参考了源码的,所以看完文章的小伙伴,也可以从源码中找出对应的代码进行阅读,相信你会有不一样的理解!

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