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Vue 2.5 数据绑定实现逻辑(一)整体逻辑

Vue 2.5 数据绑定实现逻辑(一)整体逻辑

作者: sallerli1 | 来源:发表于2018-01-09 22:17 被阅读0次

    在概述中说到,Vue2.5的数据绑定主要是通过对象属性的 getter 和 setter 的钩子来实现的,总的来说是在初始化的时候建立起钩子,并且在数据更新的时候通知相应的 Watcher 去运行回调函数执行更新等操作。

    具体来讲,要分以下几步:

    1. 初始化实例对象时运行initState, 建立好props, data 的钩子以及其对象成员的Observer, 对于computed 属性,则建立起所有对应的 Watcher 并且通过 Object.defineProperty 在vm对象上设置一个该属性的 getter。同时还根据自定义的 watch 来建立相应的 Watcher

    2. 执行挂载操作,在挂载时建立一个直接对应render(渲染)的 Watcher,并且编译模板生成 render 函数,执行vm._update 来更新 DOM 。

    3. 此后每当有数据改变,都将通知相应的 Watcher 执行回调函数。

    而想要真正理解这里的逻辑, 则需要先搞清楚 Dep, Observer 和 Watcher 这三种对象的作用,以及定义的钩子函数中究竟做了什么。

    Dep (dependency // 依赖)

    位置: src/core/observer/dep.js

    class Dep {
      static target: ?Watcher;
      id: number;
      subs: Array<Watcher>;
    
      constructor () {
        this.id = uid++
        this.subs = []
      }
    
      addSub (sub: Watcher) {
        this.subs.push(sub)
      }
    
      removeSub (sub: Watcher) {
        remove(this.subs, sub)
      }
    
      depend () {
        if (Dep.target) {
          Dep.target.addDep(this)
        }
      }
    
      notify () {
        // stabilize the subscriber list first
        const subs = this.subs.slice()
        for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
          subs[i].update()
        }
      }
    }
    

    Dep 就是一个 Watcher 所对应的数据依赖,在这个对象中也存有一个 subs 数组,用来保存和这个依赖有关的 Watcher。其成员函数最主要的是 depend 和 notify ,前者用来设置某个 Watcher 的依赖,后者则用来通知与这个依赖相关的 Watcher 来运行其回调函数。

    另外还可以看到的是,这个类还有一个静态成员 target, 同时还有一个全局的栈,其中储存的是正在运行的Watcher。

    Dep.target = null
    const targetStack = []
    
    export function pushTarget (_target: Watcher) {
      if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target)
      Dep.target = _target
    }
    
    export function popTarget () {
      Dep.target = targetStack.pop()
    }
    

    这里的压栈和出栈的方法就不用多说了。

    Observer

    位置: src/core/observer/index.js

    class Observer {
      value: any;
      dep: Dep;
      vmCount: number; // number of vms that has this object as root $data
    
      constructor (value: any) {
        this.value = value
        this.dep = new Dep()
        this.vmCount = 0
        def(value, '__ob__', this)
        if (Array.isArray(value)) {
          const augment = hasProto
            ? protoAugment
            : copyAugment
          augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
          this.observeArray(value)
        } else {
          this.walk(value)
        }
      }
    
      /**
       * Walk through each property 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], obj[keys[i]])
        }
      }
    
      /**
       * Observe a list of Array items.
       */
      observeArray (items: Array<any>) {
        for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
          observe(items[i])
        }
      }
    }
    

    Observer 主要是用来监视一个对象的变化,比如在 data 中存在一个对象成员,直接给该对象成员添加属性并不会触发任何钩子函数,但是这个对象又是数据的一部分,也就是说该对象发生变化也会导致DOM发生改变,因此要用 Observer 来监视一个对象的变化并且在变化时通知与其相关的 Watcher 来运行回调函数。

    可以看到,Observer 中存在一个 Dep,也就是一个依赖。

    在建立 Observer 的时候会用到 observe 函数

    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) {// 判断该对象是否已经存在 Observer
        ob = value.__ob__
      } else if (
        observerState.shouldConvert &&
        !isServerRendering() &&
        (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
        Object.isExtensible(value) &&
        !value._isVue
      ) {
        ob = new Observer(value)
      }
      if (asRootData && ob) {
        ob.vmCount++
      }
      return ob
    }
    

    这个函数主要是用来动态返回一个 Observer,首先判断value如果不是对象则返回,然后检测该对象是否已经有 Observer,有则直接返回,否则新建并将 Observer 保存在该对象的 ob 属性中(在构造函数中进行)。

    在建立 Observer 时,如果OB的是数组则对数组中每个成员执行 observe 函数,否则对每个对象属性执行 defineReactive 函数来设置 get set 钩子函数。

    Watcher

    位置: src/core/observer/watcher.js

    class Watcher {
      vm: Component;
      expression: string;
      cb: Function;
      id: number;
      deep: boolean;
      user: boolean;
      lazy: boolean;
      sync: boolean;
      dirty: boolean;
      active: boolean;
      deps: Array<Dep>;
      newDeps: Array<Dep>;
      depIds: SimpleSet;
      newDepIds: SimpleSet;
      getter: Function;
      value: any;
    
      constructor (
        vm: Component,
        expOrFn: string | Function,
        cb: Function,
        options?: ?Object,
        isRenderWatcher?: boolean
      ) {
        this.vm = vm
        if (isRenderWatcher) {
          vm._watcher = this
        }
        vm._watchers.push(this)
        // options
        if (options) {
          this.deep = !!options.deep
          this.user = !!options.user
          this.lazy = !!options.lazy
          this.sync = !!options.sync
        } else {
          this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
        }
        this.cb = cb
        this.id = ++uid // uid for batching
        this.active = true
        this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
        this.deps = []
        this.newDeps = []
        this.depIds = new Set()
        this.newDepIds = new Set()
        this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
          ? expOrFn.toString()
          : ''
        // parse expression for getter
        if (typeof expOrFn === 'function') {
          this.getter = expOrFn
        } else {
          this.getter = parsePath(expOrFn)
          if (!this.getter) {
            this.getter = function () {}
            process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
              `Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
              'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' +
              'For full control, use a function instead.',
              vm
            )
          }
        }
        this.value = this.lazy
          ? undefined
          : this.get()
      }
    
      /**
       * Evaluate the getter, and re-collect dependencies.
       */
      get () {
        ......
      }
    
      /**
       * Add a dependency to this directive.
       */
      addDep (dep: Dep) {
        ......
      }
    
      /**
       * Clean up for dependency collection.
       */
      cleanupDeps () {
        ......
      }
    
      /**
       * Subscriber interface.
       * Will be called when a dependency changes.
       */
      update () {
        ......
      }
    
      /**
       * Scheduler job interface.
       * Will be called by the scheduler.
       */
      run () {
        ......
      }
    
      /**
       * Evaluate the value of the watcher.
       * This only gets called for lazy watchers.
       */
      evaluate () {
        ......
      }
    
      /**
       * Depend on all deps collected by this watcher.
       */
      depend () {
        ......
      }
    
      /**
       * Remove self from all dependencies' subscriber list.
       */
      teardown () {
        ......
      }
    }
    

    Watcher 在构造时传入的参数最重要的是 expOrFn , 这是一个 getter 函数,或者可以用来生成一个 getter 函数的字符串,而这个 getter 函数就是之前所说的回调函数之一另外一个回调函数是 this.cb,这个函数只有在用 vm.$watch 生成的 Watcher 才会运行。
    getter 在 expOrFn 是字符串时,会运行 parsePath 取得其对应的在 Vue 实例对象上的一个熟悉。

    其中 get 函数的职责就是执行 getter 函数并将可能的返回值(如果该 Watcher 是renderWatcher 则返回值是 undefined)赋值给该 Watcher 的 value 属性。

    update 函数则是在一个 Dep 通过 notify 函数通知 Watcher 后执行的函数,在其中执行了 run 函数,run 中又执行了 get 函数。

    depend 则是用来将 Watcher 中 deps 数组保存的所有依赖进行关联,使这些依赖在 notify 时可以通知到该 Watcher。

    defineReactive

    位置: src/core/observer/index.js

    export function defineReactive (
      obj: Object,
      key: string,
      val: any,
      customSetter?: ?Function,
      shallow?: boolean
    ) {
      const dep = new Dep()
    
      const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
      if (property && property.configurable === false) {
        return
      }
    
      // cater for pre-defined getter/setters
      const getter = property && property.get
      const setter = property && property.set
    
      let childOb = !shallow && observe(val)
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function reactiveGetter () {
          const value = getter ? getter.call(obj) : val
          if (Dep.target) {
            dep.depend()
            if (childOb) {
              childOb.dep.depend()
              if (Array.isArray(value)) {
                dependArray(value)
              }
            }
          }
          return value
        },
        set: function reactiveSetter (newVal) {
          const value = getter ? getter.call(obj) : val
          /* eslint-disable no-self-compare */
          if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
            return
          }
          /* eslint-enable no-self-compare */
          if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
            customSetter()
          }
          if (setter) {
            setter.call(obj, newVal)
          } else {
            val = newVal
          }
          childOb = !shallow && observe(newVal)
          dep.notify()
        }
      })
    }
    

    这个函数主要的职责是建立起某个对象属性的get 和 set 钩子,并且通过 observe 函数来获取该对象的 Observer 对象,新建一个数据依赖 Dep。 在 get 钩子函数中则去处理数据依赖和 Watcher 的关联,在 set 中调用依赖的 notify 函数通知关联的 Watcher 去运行回调函数。

    总结

    到现在为止,已经差不多理清了 Vue 数据绑定的大体逻辑,但是仍然还有很多遗留问题,比如:Dep 和 Watcher 是怎么建立联系的,不同的 Watcher 都是在何时建立的,Watcher 的 getter 函数具体都有哪些,这些问题会在以后的文章中详细说明。

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