vue2.0源码分析之理解响应式架构

分享前啰嗦

我之前介绍过vue1.0如何实现observer和watcher。本想继续写下去，可是vue2.0横空出世..所以

直接看vue2.0吧。这篇文章在公司分享过，终于写出来了。我们采用用最精简的代码，还原vue2.0响应式架构实现

以前写的那篇 vue 源码分析之如何实现 observer 和 watcher可以作为本次分享的参考。

不过不看也没关系，但是最好了解下Object.defineProperty

本文分享什么

理解vue2.0的响应式架构，就是下面这张图

顺带介绍他比react快的其中一个原因

本分实现什么

1. const demo = new Vue({ 
2.   data: { 
3.     text: "before", 
4.   }, 
5.   //对应的template 为 <div><span>{{text}}</span></div> 
6.   render(h){ 
7.     return h('div', {}, [ 
8.       h('span', {}, [this.__toString__(this.text)]) 
9.     ]) 
10.   } 
11. }) 
12.  setTimeout(function(){ 
13.    demo.text = "after" 
14.  }, 3000)  

对应的虚拟dom会从

<div><span>before</span></div> 变为 <div><span>after</span></div>

好，开始吧!!!

第一步， 讲data 下面所有属性变为observable

来来来先看代码吧

1. class Vue { 
2.       constructor(options) { 
3.         this.$options = options 
4.         this._data = options.data 
5.         observer(options.data, this._update) 
6.         this._update() 
7.       } 
8.       _update(){ 
9.         this.$options.render() 
10.       } 
11.     } 
12.  
13.  
14.     function observer(value, cb){ 
15.       Object.keys(value).forEach((key) => defineReactive(value, key, value[key] , cb)) 
16.     } 
17.  
18.     function defineReactive(obj, key, val, cb) { 
19.       Object.defineProperty(obj, key, { 
20.         enumerable: true, 
21.         configurable: true, 
22.         get: ()=>{}, 
23.         set:newVal=> { 
24.           cb() 
25.         } 
26.       }) 
27.     } 
28.  
29.     var demo = new Vue({ 
30.       el: '#demo', 
31.       data: { 
32.         text: 123, 
33.       }, 
34.       render(){ 
35.         console.log("我要render了") 
36.       } 
37.     }) 
38.  
39.      setTimeout(function(){ 
40.        demo._data.text = 444 
41.      }, 3000)  

为了好演示我们只考虑最简单的情况，如果看了vue 源码分析之如何实现 observer 和 watcher可能就会很好理解，不过没关系，我们三言两语再说说，这段代码要实现的功能就是将

1. var demo = new Vue({ 
2.      el: '#demo', 
3.      data: { 
4.        text: 123, 
5.      }, 
6.      render(){ 
7.        console.log("我要render了") 
8.      } 
9.    })  

中data 里面所有的属性置于 observer，然后data里面的属性，比如 text 以改变，就引起_update()函数调用进而重新渲染，是怎样做到的呢，我们知道其实就是赋值的时候就要改变对吧，当我给data下面的text 赋值的时候 set 函数就会触发，这个时候 调用_update 就ok了，但是

1. setTimeout(function(){ 
2.       demo._data.text = 444 
3.     }, 3000)  

demo._data.text没有demo.text用着爽，没关系，我们加一个代理

1. _proxy(key) { 
2.       const self = this 
3.       Object.defineProperty(self, key, { 
4.         configurable: true, 
5.         enumerable: true, 
6.         get: function proxyGetter () { 
7.           return self._data[key] 
8.         }, 
9.         set: function proxySetter (val) { 
10.           self._data[key] = val 
11.         } 
12.       }) 
13.     }  

然后在Vue的constructor加上下面这句

1. Object.keys(options.data).forEach(key => this._proxy(key)) 

第一步先说到这里，我们会发现一个问题，data中任何一个属性的值改变，都会引起

_update的触发进而重新渲染，属性这显然不够精准啊

第二步，详细阐述第一步为什么不够精准

比如考虑下面代码

1. new Vue({ 
2.      template: ` 
3.        <div> 
4.          <section> 
5.            <span>name:</span> {{name}} 
6.          </section> 
7.          <section> 
8.            <span>age:</span> {{age}} 
9.          </section> 
10.        <div>`, 
11.      data: { 
12.        name: 'js', 
13.        age: 24, 
14.        height: 180 
15.      } 
16.    }) 
17.  
18.    setTimeout(function(){ 
19.      demo.height = 181 
20.    }, 3000)  

template里面只用到了data上的两个属性name和age，但是当我改变height的时候，用第一步的代码，会不会触发重新渲染?会!，但其实不需要触发重新渲染，这就是问题所在!!

第三步，上述问题怎么解决

简单说说虚拟 DOM

首先，template最后都是编译成render函数的(具体怎么做，就不展开说了，以后我会说的)，然后render 函数执行完就会得到一个虚拟DOM，为了好理解我们写写最简单的虚拟DOM

1. function VNode(tag, data, children, text) { 
2.       return { 
3.         tag: tag, 
4.         data: data, 
5.         children: children, 
6.         text: text 
7.       } 
8.     } 
9.  
10.     class Vue { 
11.       constructor(options) { 
12.         this.$options = options 
13.         const vdom = this._update() 
14.         console.log(vdom) 
15.       } 
16.       _update() { 
17.         return this._render.call(this) 
18.       } 
19.       _render() { 
20.         const vnode = this.$options.render.call(this) 
21.         return vnode 
22.       } 
23.       __h__(tag, attr, children) { 
24.         return VNode(tag, attr, children.map((child)=>{ 
25.           if(typeof child === 'string'){ 
26.             return VNode(undefined, undefined, undefined, child) 
27.           }else{ 
28.             return child 
29.           } 
30.         })) 
31.       } 
32.       __toString__(val) { 
33.         return val == null ? '' : typeof val === 'object' ? JSON.stringify(val, null, 2) : String(val); 
34.       } 
35.     } 
36.  
37.  
38.     var demo = new Vue({ 
39.       el: '#demo', 
40.       data: { 
41.         text: "before", 
42.       }, 
43.       render(){ 
44.         return this.__h__('div', {}, [ 
45.           this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)]) 
46.         ]) 
47.       } 
48.     })  

我们运行一下，他会输出

1. { 
2.       tag: 'div', 
3.       data: {}, 
4.       children:[ 
5.         { 
6.           tag: 'span', 
7.           data: {}, 
8.           children: [ 
9.             { 
10.               children: undefined, 
11.               data: undefined, 
12.               tag: undefined, 
13.               text: '' // 正常情况为 字符串 before，因为我们为了演示就不写代理的代码，所以这里为空 
14.             } 
15.           ] 
16.         } 
17.       ] 
18.     }  

这就是 虚拟最简单虚拟DOM,tag是html 标签名，data 是包含诸如 class 和 style 这些标签上的属性，childen就是子节点，关于虚拟DOM就不展开说了。

回到开始的问题，也就是说，我得知道，render 函数里面依赖了vue实例里面哪些变量(只考虑render 就可以，因为template 也会是帮你编译成render)。叙述有点拗口，还是看代码吧

1. var demo = new Vue({ 
2.       el: '#demo', 
3.       data: { 
4.         text: "before", 
5.         name: "123", 
6.         age: 23 
7.       }, 
8.       render(){ 
9.         return this.__h__('div', {}, [ 
10.           this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)]) 
11.         ]) 
12.       } 
13.     })  

就像这段代码，render 函数里其实只依赖text，并没有依赖 name和 age,所以，我们只要text改变的时候

我们自动触发 render 函数 让它生成一个虚拟DOM就ok了(剩下的就是这个虚拟DOM和上个虚拟DOM做比对，然后操作真实DOM，只能以后再说了)，那么我们正式考虑一下怎么做

第三步，'touch' 拿到依赖

回到最上面那张图，我们知道data上的属性设置defineReactive后，修改data 上的值会触发 set。

那么我们取data上值是会触发 get了。

对，我们可以在上面做做手脚，我们先执行一下render，我们看看data上哪些属性触发了get，我们岂不是就可以知道 render 会依赖data 上哪些变量了。

然后我么把这些变量做些手脚，每次这些变量变的时候，我们就触发render。

上面这些步骤简单用四个子概括就是 计算依赖。

(其实不仅是render，任何一个变量的改别，是因为别的变量改变引起，都可以用上述方法，也就是computed 和 watch 的原理，也是mobx的核心)

第一步，

我们写一个依赖收集的类，每一个data 上的对象都有可能被render函数依赖，所以每个属性在defineReactive

时候就初始化它，简单来说就是这个样子的

1. class Dep { 
2.       constructor() { 
3.         this.subs = [] 
4.       } 
5.       add(cb) { 
6.         this.subs.push(cb) 
7.       } 
8.       notify() { 
9.         console.log(this.subs); 
10.         this.subs.forEach((cb) => cb()) 
11.       } 
12.     } 
13.     function defineReactive(obj, key, val, cb) { 
14.       const dep = new Dep() 
15.       Object.defineProperty(obj, key, { 
16.         // 省略 
17.       }) 
18.     }  

然后，当执行render 函数去'touch'依赖的时候，依赖到的变量get就会被执行，然后我们就可以把这个 render 函数加到 subs 里面去了。

当我们，set 的时候 我们就执行 notify 将所有的subs数组里的函数执行，其中就包含render 的执行。

至此就完成了整个图，好我们将所有的代码展示出来

1. function VNode(tag, data, children, text) { 
2.      return { 
3.        tag: tag, 
4.        data: data, 
5.        children: children, 
6.        text: text 
7.      } 
8.    } 
9.  
10.    class Vue { 
11.      constructor(options) { 
12.        this.$options = options 
13.        this._data = options.data 
14.        Object.keys(options.data).forEach(key => this._proxy(key)) 
15.        observer(options.data) 
16.        const vdom = watch(this, this._render.bind(this), this._update.bind(this)) 
17.        console.log(vdom) 
18.      } 
19.      _proxy(key) { 
20.        const self = this 
21.        Object.defineProperty(self, key, { 
22.          configurable: true, 
23.          enumerable: true, 
24.          get: function proxyGetter () { 
25.            return self._data[key] 
26.          }, 
27.          set: function proxySetter (val) { 
28.            self._data.text = val 
29.          } 
30.        }) 
31.      } 
32.      _update() { 
33.        console.log("我需要更新"); 
34.        const vdom = this._render.call(this) 
35.        console.log(vdom); 
36.      } 
37.      _render() { 
38.        return this.$options.render.call(this) 
39.      } 
40.      __h__(tag, attr, children) { 
41.        return VNode(tag, attr, children.map((child)=>{ 
42.          if(typeof child === 'string'){ 
43.            return VNode(undefined, undefined, undefined, child) 
44.          }else{ 
45.            return child 
46.          } 
47.        })) 
48.      } 
49.      __toString__(val) { 
50.        return val == null ? '' : typeof val === 'object' ? JSON.stringify(val, null, 2) : String(val); 
51.      } 
52.    } 
53.  
54.    function observer(value, cb){ 
55.      Object.keys(value).forEach((key) => defineReactive(value, key, value[key] , cb)) 
56.    } 
57.  
58.    function defineReactive(obj, key, val, cb) { 
59.      const dep = new Dep() 
60.      Object.defineProperty(obj, key, { 
61.        enumerable: true, 
62.        configurable: true, 
63.        get: ()=>{ 
64.          if(Dep.target){ 
65.            dep.add(Dep.target) 
66.          } 
67.          return val 
68.        }, 
69.        set: newVal => { 
70.          if(newVal === val) 
71.            return 
72.          val = newVal 
73.          dep.notify() 
74.        } 
75.      }) 
76.    } 
77.    function watch(vm, exp, cb){ 
78.      Dep.target = cb 
79.      return exp() 
80.    } 
81.  
82.    class Dep { 
83.      constructor() { 
84.        this.subs = [] 
85.      } 
86.      add(cb) { 
87.        this.subs.push(cb) 
88.      } 
89.      notify() { 
90.        this.subs.forEach((cb) => cb()) 
91.      } 
92.    } 
93.    Dep.target = null 
94.  
95.  
96.    var demo = new Vue({ 
97.      el: '#demo', 
98.      data: { 
99.        text: "before", 
100.      }, 
101.      render(){ 
102.        return this.__h__('div', {}, [ 
103.          this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)]) 
104.        ]) 
105.      } 
106.    }) 
107.  
108.  
109.     setTimeout(function(){ 
110.       demo.text = "after" 
111.     }, 3000)  

我们看一下运行结果

好我们解释一下 Dep.target 因为我们得区分是，普通的get，还是在查找依赖的时候的get，

所有我们在查找依赖时候，我们将

1. function watch(vm, exp, cb){ 
2.       Dep.target = cb 
3.       return exp() 
4.     }  

Dep.target 赋值，相当于 flag 一下，然后 get 的时候

1. get: () => { 
2.           if (Dep.target) { 
3.             dep.add(Dep.target) 
4.           } 
5.           return val 
6.         },  

判断一下，就好了。到现在为止，我们再看那张图是不是就清楚很多了?

总结

我非常喜欢，vue2.0 以上代码为了好展示，都采用最简单的方式呈现。

不过整个代码执行过程，甚至是命名方式都和vue2.0一样

对比react，vue2.0 自动帮你监测依赖，自动帮你重新渲染，而

react 要实现性能最大化，要做大量工作，比如我以前分享的

react如何性能达到最大化(前传)，暨react为啥非得使用immutable.js

react 实现pure render的时候，bind(this)隐患。

而 vue2.0 天然帮你做到了最优,而且对于像万年不变的 如标签上静态的class属性，

vue2.0 在重新渲染后做diff 的时候是不比较的，vue2.0比 达到性能最大化的react 还要快的一个原因

然后源码在此，喜欢的记得给个 star 哦

后续，我会简单聊聊，vue2.0的diff。

作者：杨川宝

来源：51CTO