JavaScript

超轻量级php框架startmvc

Vue源码学习之关于对Array的数据侦听实现

更新时间:2020-08-23 07:48:01 作者:startmvc
摘要我们都知道Vue的响应式是通过Object.defineProperty来进行数据劫持。但是那是针对Object类型

摘要

我们都知道Vue的响应式是通过Object.defineProperty来进行数据劫持。但是那是针对Object类型可以实现, 如果是数组呢? 通过set/get方式是不行的。

但是Vue作者使用了一个方式来实现Array类型的监测: 拦截器。

核心思想

通过创建一个拦截器来覆盖数组本身的原型对象Array.prototype。

拦截器

通过查看Vue源码路径vue/src/core/observer/array.js。


/**
 * Vue对数组的变化侦测
 * 思想: 通过一个拦截器来覆盖Array.prototype。
 * 拦截器其实就是一个Object, 它的属性与Array.prototype一样。 只是对数组的变异方法进行了处理。
*/

function def (obj, key, val, enumerable) {
 Object.defineProperty(obj, key, {
 value: val,
 enumerable: !!enumerable,
 writable: true,
 configurable: true
 })
}

// 数组原型对象
const arrayProto = Array.prototype
// 拦截器
const arrayMethods = Object.create(arrayProto)

// 变异数组方法:执行后会改变原始数组的方法
const methodsToPatch = [
 'push',
 'pop',
 'shift',
 'unshift',
 'splice',
 'sort',
 'reverse'
]

methodsToPatch.forEach(function (method) {
 // 缓存原始的数组原型上的方法
 const original = arrayProto[method]
 // 对每个数组编译方法进行处理(拦截)
 def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
 // 返回的value还是通过数组原型方法本身执行的结果
 const result = original.apply(this, args)
 // 每个value在被observer()时候都会打上一个__ob__属性
 const ob = this.__ob__
 // 存储调用执行变异数组方法导致数组本身值改变的数组,主要指的是原始数组增加的那部分(需要重新Observer)
 let inserted
 switch (method) {
 case 'push':
 case 'unshift':
 inserted = args
 break
 case 'splice':
 inserted = args.slice(2)
 break
 }
 // 重新Observe新增加的数组元素
 if (inserted) ob.observeArray(inserted)
 // 发送变化通知
 ob.dep.notify()
 return result
 })
})

关于Vue什么时候对data属性进行Observer

如果熟悉Vue源码的童鞋应该很快能找到Vue的入口文件vue/src/core/instance/index.js。


function Vue (options) {
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
 !(this instanceof Vue)
 ) {
 warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
 }
 this._init(options)
}

initMixin(Vue)
// 给原型绑定代理属性$props, $data
// 给Vue原型绑定三个实例方法: vm.$watch,vm.$set,vm.$delete
stateMixin(Vue)
// 给Vue原型绑定事件相关的实例方法: vm.$on, vm.$once ,vm.$off , vm.$emit
eventsMixin(Vue)
// 给Vue原型绑定生命周期相关的实例方法: vm.$forceUpdate, vm.destroy, 以及私有方法_update
lifecycleMixin(Vue)
// 给Vue原型绑定生命周期相关的实例方法: vm.$nextTick, 以及私有方法_render, 以及一堆工具方法
renderMixin(Vue)

export default Vue

this.init()

源码路径: vue/src/core/instance/init.js。


export function initMixin (Vue: Class<Component>) {
 Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
 // 当前实例
 const vm: Component = this
 // a uid
 // 实例唯一标识
 vm._uid = uid++

 let startTag, endTag
 /* istanbul ignore if */
 // 开发模式, 开启Vue性能检测和支持 performance.mark API 的浏览器上。
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
 startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
 endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
 // 处于组件初始化阶段开始打点
 mark(startTag)
 }

 // a flag to avoid this being observed
 // 标识为一个Vue实例
 vm._isVue = true
 // merge options
 // 把我们传入的optionsMerge到$options
 if (options && options._isComponent) {
 // optimize internal component instantiation
 // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
 // internal component options needs special treatment.
 initInternalComponent(vm, options)
 } else {
 vm.$options = mergeOptions(
 resolveConstructorOptions(vm.constructor),
 options || {},
 vm
 )
 }
 /* istanbul ignore else */
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
 initProxy(vm)
 } else {
 vm._renderProxy = vm
 }
 // expose real self
 vm._self = vm
 // 初始化生命周期
 initLifecycle(vm)
 // 初始化事件中心
 initEvents(vm)
 initRender(vm)
 callHook(vm, 'beforeCreate')
 initInjections(vm) // resolve injections before data/props
 // 初始化State
 initState(vm)
 initProvide(vm) // resolve provide after data/props
 callHook(vm, 'created')

 /* istanbul ignore if */
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
 vm._name = formatComponentName(vm, false)
 mark(endTag)
 measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
 }
 // 挂载
 if (vm.$options.el) {
 vm.$mount(vm.$options.el)
 }
 }
}

initState()

源码路径:vue/src/core/instance/state.js。


export function initState (vm: Component) {
 vm._watchers = []
 const opts = vm.$options
 if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
 if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
 if (opts.data) {
 initData(vm)
 } else {
 observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
 }
 if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
 if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
 initWatch(vm, opts.watch)
 }
}

这个时候你会发现observe出现了。

observe

源码路径: vue/src/core/observer/index.js


export function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
 if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
 return
 }
 let ob: Observer | void
 if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
 // value已经是一个响应式数据就不再创建Observe实例, 避免重复侦听
 ob = value.__ob__
 } else if (
 shouldObserve &&
 !isServerRendering() &&
 (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
 Object.isExtensible(value) &&
 !value._isVue
 ) {
 // 出现目标, 创建一个Observer实例
 ob = new Observer(value)
 }
 if (asRootData && ob) {
 ob.vmCount++
 }
 return ob
}

使用拦截器的时机

Vue的响应式系统中有个Observe类。源码路径:vue/src/core/observer/index.js。


// can we use __proto__?
export const hasProto = '__proto__' in {}

const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods)

function protoAugment (target, src: Object) {
 /* eslint-disable no-proto */
 target.__proto__ = src
 /* eslint-enable no-proto */
}

function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {
 // target: 需要被Observe的对象
 // src: 数组代理原型对象
 // keys: const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods)
 // keys: 数组代理原型对象上的几个编译方法名
 // const methodsToPatch = [
 // 'push',
 // 'pop',
 // 'shift',
 // 'unshift',
 // 'splice',
 // 'sort',
 // 'reverse'
 // ]
 for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
 const key = keys[i]
 def(target, key, src[key])
 }
}

export class Observer {
 value: any;
 dep: Dep;
 vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data

 constructor (value: any) {
 this.value = value
 // 
 this.dep = new Dep()
 this.vmCount = 0
 def(value, '__ob__', this)
 // 如果是数组
 if (Array.isArray(value)) {
 if (hasProto) {
 // 如果支持__proto__属性(非标属性, 大多数浏览器支持): 直接把原型指向代理原型对象
 protoAugment(value, arrayMethods)
 } else {
 // 不支持就在数组实例上挂载被加工处理过的同名的变异方法(且不可枚举)来进行原型对象方法拦截
 // 当你访问一个对象的方法时候, 只有当自身不存在时候才会去原型对象上查找
 copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
 }
 this.observeArray(value)
 } else {
 this.walk(value)
 }
 }

 /**
 * Walk through all properties and convert them into
 * getter/setters. This method should only be called when
 * value type is Object.
 */
 walk (obj: Object) {
 const keys = Object.keys(obj)
 for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
 defineReactive(obj, keys[i])
 }
 }

 /**
 * 遍历数组每一项来进行侦听变化,即每个元素执行一遍Observer()
 */
 observeArray (items: Array<any>) {
 for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
 observe(items[i])
 }
 }
}

如何收集依赖

Vue里面真正做数据响应式处理的是defineReactive()。 defineReactive方法就是把对象的数据属性转为访问器属性, 即为数据属性设置get/set。


function dependArray (value: Array<any>) {
 for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
 e = value[i]
 e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
 if (Array.isArray(e)) {
 dependArray(e)
 }
 }
}


export function defineReactive (
 obj: Object,
 key: string,
 val: any,
 customSetter?: ?Function,
 shallow?: boolean
) {
 // dep在访问器属性中闭包使用
 // 每一个数据字段都通过闭包引用着属于自己的 dep 常量
 // 每个字段的Dep对象都被用来收集那些属于对应字段的依赖。
 const dep = new Dep()

 // 获取该字段可能已有的属性描述对象
 const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
 // 边界情况处理: 一个不可配置的属性是不能使用也没必要使用 Object.defineProperty 改变其属性定义的。
 if (property && property.configurable === false) {
 return
 }

 // 由于一个对象的属性很可能已经是一个访问器属性了,所以该属性很可能已经存在 get 或 set 方法
 // 如果接下来会使用 Object.defineProperty 函数重新定义属性的 setter/getter
 // 这会导致属性原有的 set 和 get 方法被覆盖,所以要将属性原有的 setter/getter 缓存
 const getter = property && property.get
 const setter = property && property.set
 // 边界情况处理
 if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
 val = obj[key]
 }
 // 默认就是深度观测,引用子属性的__ob__
 // 为Vue.set 或 Vue.delete 方法提供触发依赖。
 let childOb = !shallow && observe(val)
 Object.defineProperty(obj, key, {
 enumerable: true,
 configurable: true,
 get: function reactiveGetter () {
 // 如果 getter 存在那么直接调用该函数,并以该函数的返回值作为属性的值,保证属性的原有读取操作正常运作
 // 如果 getter 不存在则使用 val 作为属性的值
 const value = getter ? getter.call(obj) : val
 // Dep.target的值是在对Watch实例化时候赋值的
 if (Dep.target) {
 // 开始收集依赖到dep
 dep.depend()
 if (childOb) {
 childOb.dep.depend()
 if (Array.isArray(value)) {
 // 调用 dependArray 函数逐个触发数组每个元素的依赖收集
 dependArray(value)
 }
 }
 }
 // 正确地返回属性值。
 return value
 },
 set: function reactiveSetter (newVal) {
 // 获取原来的值
 const value = getter ? getter.call(obj) : val
 /* eslint-disable no-self-compare */
 // 比较新旧值是否相等, 考虑NaN情况
 if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
 return
 }
 /* eslint-enable no-self-compare */
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
 customSetter()
 }
 // #7981: for accessor properties without setter
 if (getter && !setter) return
 // 如果数据之前有setter, 那么应该继续使用该函数来设置属性的值
 if (setter) {
 setter.call(obj, newVal)
 } else {
 // 赋新值
 val = newVal
 }
 // 由于属性被设置了新的值,那么假如我们为属性设置的新值是一个数组或者纯对象,
 // 那么该数组或纯对象是未被观测的,所以需要对新值进行观测
 childOb = !shallow && observe(newVal)
 // 通知dep中的watcher更新
 dep.notify()
 }
 })
}

存储数组依赖的列表

我们为什么需要把依赖存在Observer实例上。 即


export class Observer {
 constructor (value: any) {
 ...
 this.dep = new Dep()
 }
}

首先我们需要在getter里面访问到Observer实例


// 即上述的
let childOb = !shallow && observe(val)
...
if (childOb) {
 // 调用Observer实例上dep的depend()方法收集依赖
 childOb.dep.depend()
 if (Array.isArray(value)) {
 // 调用 dependArray 函数逐个触发数组每个元素的依赖收集
 dependArray(value)
 }
}

另外我们在前面提到的拦截器中要使用Observer实例。


methodsToPatch.forEach(function (method) {
 ...
 // this表示当前被操作的数据
 // 但是__ob__怎么来的?
 const ob = this.__ob__
 ...
 // 重新Observe新增加的数组元素
 if (inserted) ob.observeArray(inserted)
 // 发送变化通知
 ob.dep.notify()
 ...
})

思考上述的this.__ob__属性来自哪里?


export class Observer {
 constructor () {
 ...
 this.dep = new Dep()
 // 在vue上新增一个不可枚举的__ob__属性, 这个属性的值就是Observer实例
 // 因此我们就可以通过数组数据__ob__获取Observer实例
 // 进而获取__ob__上的dep
 def(value, '__ob__', this)
 ...
 }
}

牢记所有的属性一旦被侦测了都会被打上一个__ob__的标记, 即表示是响应式数据。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

Vue Array 数据侦听