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前言
前端目前两个当家花旦框架 VUE React，它们能够流行开来，响应式原理做出了巨大贡献。毕竟，它通过数据的变更就能够更新相应的视图，极大的将我们从繁琐的DOM操作中解放出来。
所以掌握它们的响应式原理，对掌握前端框架的精髓就很重要了。
本文用最简单的方式来解释VUE2 最重点的响应式原理，看不懂算我输！
一、 响应式原理
什么是响应式原理？
意思就是在改变数据的时候，视图会跟着更新。这意味着你只需要进行数据的管理，给我们搬砖提供了很大的便利。React也有这种特性，但是React的响应式方式跟VUE完全不同。
React是通过this.setState去改变数据，然后根据新的数据重新渲染出虚拟DOM，最后通过对比虚拟DOM找到需要更新的节点进行更新。
也就是说React是依靠着虚拟DOM以及DOM的diff算法做到这一点的。而关于React这方面的文章，我已经写了很多了，还不了解的同学可以自行复习一下。
而VUE则是利用了Object.defineProperty的方法里面的setter 与getter方法的观察者模式来实现。
所以在学习VUE的响应式原理之前，先学习两个预备知识：
Object.defineProperty 与 观察者模式。
如果你已经掌握了，可以直接跳到第三part。
二、预备知识
2.1 Object.defineProperty
这个方法就是在一个对象上定义一个新的属性，或者改变一个对象现有的属性，并且返回这个对象。里面有两个字段 set,get。顾名思义，set都是取设置属性的值，而get就是获取属性的值。
举个栗子：
// 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", {
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;
},
enumerable : true,
configurable : true
});
o.b = 38;
console.log(o.b)
最终打印
监听正在设置b
监听正在获取b
38
从在上述栗子中，可以看到当我们对 o.b 赋值38的时候，就会调用set函数，这时候给bValue赋值，之后我们就可以通过o.b来获取这个值，这时候，get函数被调用。
掌握到这一步，我们已经可以实现一个极简的VUE双向绑定了。
<input type="text" id="txt" />
<span id="sp"></span>
<script>
var txt = document.getElementById('txt'),
sp = document.getElementById('sp'),
obj = {}
// 给对象obj添加msg属性，并设置setter访问器
Object.defineProperty(obj, 'msg', {
// 设置 obj.msg 当obj.msg反生改变时set方法将会被调用
set: function (newVal) {
// 当obj.msg被赋值时 同时设置给 input/span
txt.value = newVal
sp.innerText = newVal
}
})
// 监听文本框的改变 当文本框输入内容时 改变obj.msg
txt.addEventListener('keyup', function (event) {
obj.msg = event.target.value
})
</script>
VUE给data里所有的属性加上set,get这个过程就叫做Reactive化。
2.2 观察者模式
什么是观察者模式？它分为注册环节跟发布环节。
比如我去买芝士蛋糕，但是店家还没有做出来。这时候我又不想在店外面傻傻等，我就需要隔一段时间来回来问问蛋糕做好没，对于我来说是很麻烦的事情，说不定我就懒得买了。
店家肯定想要做生意，不想流失我这个吃货客户。于是，在蛋糕没有做好的这段时间，有客户来，他们就让客户把自己的电话留下，这就是观察者模式中的注册环节。然后蛋糕做好之后，一次性通知所有记录了的客户，这就是观察者的发布环节。
这里来简单实现一个观察者模式的类
function Observer() {
this.dep = [];
register(fn) {
this.dep.push(fn)
}
notify() {
this.dep.forEach(item => item())
}
}
const wantCake = new Oberver();
// 每来一个顾客就注册一个想执行的函数
wantCake.register(() => {'console.log("call daisy")'})
wantCake.register(() => {'console.log("call anny")'})
wantCake.register(() => {'console.log("call sunny")'})
// 最后蛋糕做好之后，通知所有的客户
wantCake.notify()
三、原理解析
在学完了前面的铺垫之后，我们终于可以开始讲解VUE的响应式原理了。
官网用了一张图来表示这个过程，但是刚开始看可能看不懂，等到文章的最后，我们再来看，应该就能看懂了。
image
总共分为三步骤：
1、init 阶段： VUE 的 data的属性都会被reactive化，也就是加上 setter/getter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()
}
}
其中这里的Dep就是一个观察者类，每一个data的属性都会有一个dep对象。当getter调用的时候，去dep里注册函数，
至于注册了什么函数，我们等会再说。
setter的时候，就是去通知执行刚刚注册的函数。
2、mount 阶段：
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
...
}
}
mount 阶段的时候，会创建一个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。
这里可以看出new Watcher的时候，constructor 里的this.getter.call(vm, vm)函数会被执行。getter就是updateComponent。这个函数会调用组件的render函数来更新重新渲染。
而render函数里，会访问data的属性，比如
render: function (createElement) {
return createElement('h1', this.blogTitle)
}
此时会去调用这个属性blogTitle的getter函数，即：
// getter函数
get: function reactiveGetter () {
....
dep.depend()
return value
....
},
// dep的depend函数
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
在depend的函数里，Dep.target就是watcher本身（我们在class Watch里讲过，不记得可以往上第三段代码），这里做的事情就是给blogTitle注册了Watcher这个对象。这样每次render一个vue 组件的时候，如果这个组件用到了blogTitle，那么这个组件相对应的Watcher对象都会被注册到blogTitle的Dep中。
这个过程就叫做依赖收集。
收集完所有依赖blogTitle属性的组件所对应的Watcher之后，当它发生改变的时候，就会去通知Watcher更新关联的组件。
3、更新阶段：
当blogTitle 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()
}
}
可以用一张图来表示：
image
由此图我们可以看出Watcher是连接VUE component 跟 data属性的桥梁。
总结
最后，我们通过解释官方的图来做个总结。
image
1、第一步：组件初始化的时候，先给每一个Data属性都注册getter，setter，也就是reactive化。然后再new 一个自己的Watcher对象，此时watcher会立即调用组件的render函数去生成虚拟DOM。在调用render的时候，就会需要用到data的属性值，此时会触发getter函数，将当前的Watcher函数注册进sub里。
image
2、第二步：当data属性发生改变之后，就会遍历sub里所有的watcher对象，通知它们去重新渲染组件。
整个过程就是那么简单啦~
彩蛋
本来这篇文章应该已经结束了，但是我们既然已经学会了响应式原理，那当然要对目前vue的一些规则做点解释啦。算是赠送的彩蛋~。
- 如果你想要属性是响应式的，就一定要写在data对象里。因为VUE只对data里的属性做reactive化处理。
var vm = new Vue({
data:{
a:1
}
})
// `vm.a` 是响应的
vm.b = 2
// `vm.b` 是非响应的
或者使用Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)动态添加。
参考文档：
1、https://zhuanlan.zhihu.com/p/67893936
2、https://www.njleonzhang.com/2018/09/26/vue-reactive.html
3、https://vuejs.bootcss.com/v2/gu
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