Vue.js 响应式原理

Vue.js 响应式原理

简述Vue响应式原理

• 创建vue类型,把data成员注入vue实例，转化为get和set
• vue内部会调用Observer和Compiler
• Observer数据劫持，对data的数据进行监听，如果数据发生变化，获取最新值通知Dep发布者
• Compiler解析指令，和插值表达式替换相应的数据
• Dep发布者通知观察者,数据发生变化
• Watcher更新视图

Vue响应式原理

vue.js

class Vue {
  constructor (options) {
    // 通过属性保存选项的数据
    this.$options = options || {}
    this.$data = options.data || {}
    this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el
    // 把data中的成员转换成getter和setter，注入vue实例
    this._proxyData(this.$data)
    // 调用observer对象，监听数据变化
    new Observer(this.$data)
    // 解析指令和插值表达式
    new Compiler(this)
  }

  _proxyData (data) {
    // 遍历data中所有属性
    Object.keys(data).forEach(key => {
      // 把data的属性注入到vue实例中
      Object.defineProperty(this, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get () {
          return data[key]
        },
        set (newValue) {
          if (newValue === data[key]) {
            return
          }
          data[key] = newValue
        }
      })
    })
  }
}

observer.js

class Observer {
  constructor (data) {
    this.walk(data)
  }
  // 遍历data对象
  walk (data) {
    if (!data || typeof data !== 'object') return 
    Object.keys(data).forEach(key => {
      this.defineReactive(data, key, data[key])
    })
  }
  // 对data转换成响应式
  defineReactive (obj, key, val) {
    let that = this
    // 负责收集依赖，并发送通知
    let dep = new Dep()
    // 假如data中的key值是对象，需要将key对象的属性转换响应式
    this.walk(val) 
    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get () {
        Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
        return val
      },
      set (newVal) {
        if (newVal === val) return
        val = newVal
        // data的key值进行更新，需要重新转换响应式
        that.walk(obj)
        // 数据发生变化，进行通知
        dep.notify()
      }
    })
  }
}

compiler.js

class Compiler {
  constructor (vm) {
    this.el = vm.$el
    this.vm = vm
    this.compile(this.el)
  }

  // 编译模版，处理文本节点和元素节点
  compile (el) {
    let childNodes = el.childNodes

    Array.from(childNodes).forEach(node => {
      // 处理文本节点
      if (this.isTextNode(node)) {
        this.compileText(node)
      } else if (this.isElementNode(node)) {
        // 元素节点
        this.compileElement(node)
      }

      // node存在子节点，进行递归调用
      if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
        this.compile(node)
      }
    })
  }

  // 编译文本节点，处理插值表达式
  compileText (node) {
    // 匹配文本的插值表达式 {{ msg }}
    let reg = /\{\{(.+?)\}\}/
    let value = node.textContent
    if (reg.test(value)) {
      // 去掉插值表达式中的空格
      let key = RegExp.$1.trim()
      node.textContent = value.replace(reg, this.vm[key])

      // 创建watcher对象，当数据改变更新视图
      new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
        node.textContent = newValue
      })
    }
  }

  // 编译元素节点，处理元素指令
  compileElement (node) {
    // 遍历所有属性节点
    Array.from(node.attributes).forEach(attr => {
      // 判断是否有指令
      let attrName = attr.name
      if (this.isDirective(attrName)) {
        attrName = attrName.substr(2)
        let key = attr.value
        this.update(node, key, attrName)
      }
    })
  }

  update (node, key, attrName) {
    let updateFn = this[attrName + 'Updater']
    updateFn && updateFn.call(this, node, this.vm[key], key)
  }

  // 处理v-text
  textUpdater (node, value, key) {
    node.textContent = value
    // 创建watcher对象，当数据改变更新视图
    new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
      node.textContent = newValue
    })
  }

  // 处理v-model
  modelUpdater (node, value, key) {
    node.value = value
    // 创建watcher对象，当数据改变更新视图
    new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
      node.value = newValue
    })

    // 双向绑定
    node.addEventListener('input', () => {
      this.vm[key] = node.value
    })
  }

  // 判断是否是指令
  isDirective (attrName) {
    return attrName.startsWith('v-')
  }

  // 判断节点是否是文本节点
  isTextNode (node) {
    return node.nodeType === 3
  }

  // 判断是否是元素节点
  isElementNode (node) {
    return node.nodeType === 1
  }
}

dep.js

class Dep {
  constructor () {
    // 存储所有的观察者
    this.subs = []
  }

  // 添加观察者
  addSub (sub) {
    if (sub && sub.update) {
      this.subs.push(sub)
    }
  }

  // 发送通知
  notify () {
    this.subs.forEach(sub => {
      sub.update()
    })
  }
}

watcher.js

class Watcher {
  constructor (vm, key, cb) {
    this.vm = vm
    // data中的属性名称
    this.key = key
    // 回调函数负责更新视图
    this.cb = cb

    // 把watcher对象记录到Dep类的静态属性target
    Dep.target = this
    // 触发get方法，在get方法中会调用addSub
    this.oldValue = vm[key]
    Dep.target = null
  }

  // 当数据发生变化的时候更新视图
  update () {
    let newValue = this.vm[this.key]
    if (this.oldValue === newValue) return
    this.cb(newValue)
  }
}

<div id="app">
    <h2>插值表达式</h2>
    <div>{{msg}}</div>
    <div>{{count}}</div>
    
    <h2>指令</h2>
    <div v-text="msg"></div>
    <div v-text="count"></div>

    <h2>双向绑定</h2>
    <input type="text" v-model="msg">
    <input type="text" v-model="count">
  </div>
  <script src="dep.js"></script>
  <script src="watcher.js"></script>
  <script src="observer.js"></script>
  <script src="compiler.js"></script>
  <script src="vue.js"></script>
  <script>
    let vm = new Vue({
      el: '#app',
      data: {
        msg: 'Hello',
        count: 100
      }
    })
  </script>