重学Vue源码,根据黄轶大佬的vue技术揭秘,逐个过一遍,巩固一下vue源码知识点,毕竟嚼碎了才是自己的,所有文章都同步在 公众号(道道里的前端栈) 和 github 上。
正文
Vue.js实现响应式原理的核心是利用ES5的 Object.defineProperty,而 IE8 以下是没有这个东西的,所以这也就是为什么Vue.js不能兼容IE8及以下的原因。
Object.defineProperty
Object.defineProperty 会在一个对象上定义一个属性,或者修改一个现有属性,并返回这个对象,它的用法如下:
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)
Obj 参数是要定义属性的对象,prop 是定义或修改的属性名称,descriptor 是将被定义或修改的描述符。
使用这种方式来操作对象的时候,最关键的就是 get 和 set, get 是给一个属性提供的 getter 方法,在访问对象的属性的时候使用,set 是给一个属性提供的 setter 方法,在修改对象的属性的时候使用(这块可以看重学JavaScript【对象的结构、创建和继承关系】)。
一旦对象有了 getter 和 setter,就可以简单的把该对象理解为 响应式对象,在Vue.js里被定义成响应式对象的对象,有 initState,initProps 和 initData。
initState
在Vue初始化的时候有一个 _init 方法,里面有一个 initState:
Vue.prototype._init = function (options?: Object) { // ... iniitState(vm) // ... }
这个方法的作用是初始化了 props,data,methods,computed,watcher 等,它的定义在 src/core/instance/state.js 里:
export function initState (vm: Component) { vm._watchers = [] const opts = vm.$options if (opts.props) initProps(vm, opts.props) if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods) if (opts.data) { initData(vm) } else { observe(vm._data = {}, true /* asRootData */) } if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed) if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) { initWatch(vm, opts.watch) } }
这里重点关注一下 props 和 data。
initProps
initProps 的定义也在 src/core/instance/state.js 里:
function initProps (vm: Component, propsOptions: Object) { const propsData = vm.$options.propsData || {} const props = vm._props = {} // cache prop keys so that future props updates can iterate using Array // instead of dynamic object key enumeration. const keys = vm.$options._propKeys = [] const isRoot = !vm.$parent // root instance props should be converted if (!isRoot) { toggleObserving(false) } for (const key in propsOptions) { keys.push(key) const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm) /* istanbul ignore else */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { const hyphenatedKey = hyphenate(key) if (isReservedAttribute(hyphenatedKey) || config.isReservedAttr(hyphenatedKey)) { warn( `"${hyphenatedKey}" is a reserved attribute and cannot be used as component prop.`, vm ) } defineReactive(props, key, value, () => { if (vm.$parent && !isUpdatingChildComponent) { warn( `Avoid mutating a prop directly since the value will be ` + `overwritten whenever the parent component re-renders. ` + `Instead, use a data or computed property based on the prop's ` + `value. Prop being mutated: "${key}"`, vm ) } }) } else { defineReactive(props, key, value) } // static props are already proxied on the component's prototype // during Vue.extend(). We only need to proxy props defined at // instantiation here. if (!(key in vm)) { proxy(vm, `_props`, key) } } toggleObserving(true) }
props 的初始化过程,主要就是遍历定义的 props 配置,在遍历期间调用了一个 defineReactive 函数,这个函数就是把传入的 props 对象上的 key 变成一个响应式的,然后通过 vm._props.xxx 就可以访问到定义 props 中对应的属性,该方法在下面有分析。在下面还使用了一个 proxy,这个 proxy 之前也分析过,这里就可以通过 proxy 把 vm._props.xxx 的访问代理到 vm.xxx 上,下面还会再分析一下它。
initData
initData 的定义也在 src/core/instance/state.js 里:
function initData (vm: Component) { let data = vm.$options.data data = vm._data = typeof data === 'function' ? getData(data, vm) : data || {} if (!isPlainObject(data)) { data = {} process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( 'data functions should return an object:\n' + 'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function', vm ) } // proxy data on instance const keys = Object.keys(data) const props = vm.$options.props const methods = vm.$options.methods let i = keys.length while (i--) { const key = keys[i] if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { if (methods && hasOwn(methods, key)) { warn( `Method "${key}" has already been defined as a data property.`, vm ) } } if (props && hasOwn(props, key)) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `The data property "${key}" is already declared as a prop. ` + `Use prop default value instead.`, vm ) } else if (!isReserved(key)) { proxy(vm, `_data`, key) } } // observe data observe(data, true /* asRootData */) }
data 的初始化也是做两件事,首先对定义 data 函数返回的对象进行一次遍历,通过 proxy 把每一个值 vm._data.xxx 都代理到 vm.xxx 上;另一个是调用 observe 方法观测整个 data 的变化,把 data 也变成响应式,可以通过 vm._data.xxx 访问到定义 data 返回函数中对应的属性。
不管是 props 还是 data,它们的初始化都是把它们变成一个响应式对象,在这个过程中会走几个函数,下面来具体分析一下。
proxy
在new Vue发生了什么事情文章里有分析过它的作用,这里再提一下: proxy 定义了 get 和 set,通过 Object.defineProperty 在参数 target(就是vm) 上定义了 _data 属性,从而把我们常写的 this.xx 代理到 this._data.xx 上(也就是代理到实例上,可以理解为 vm._data.xx),这样就可以在 data 或者 methods 里拿到并且使用 xx。
上面是对 data 的,对于 props 而言也一样,对 vm._props.xxx 的读写就变成了 vm.xxx 的读写,而对于 vm._props.xxx 我们可以访问到定义在 props 中的属性,所以我们就可以通过 vm.xxx 访问到定义在 props 中的 xxx 属性了。
observe
observe 的功能就是用来监测数据变化的,它的定义在 src/core/observer/index.js 中:
/** * Attempt to create an observer instance for a value, * returns the new observer if successfully observed, * or the existing observer if the value already has one. */ 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) { ob = value.__ob__ } else if ( shouldObserve && !isServerRendering() && (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) && Object.isExtensible(value) && !value._isVue ) { ob = new Observer(value) } if (asRootData && ob) { ob.vmCount++ } return ob }
如果 value 不是一个对象,并且是一个VNode,就直接返回。接着判断 valu e有没有 __ob__ 属性,并且它是一个 Observer 的实例的话,就返回这个 __ob__。
下一个判断有一个 shouldObserve 布尔值,它有一个改变值的方法:
export let shouldObserve: boolean = true export function toggleObserving (value: boolean) { shouldObserve = value }
这个方法在上面的 initProps 上调用了一次:
// root instance props should be converted if (!isRoot) { toggleObserving(false) }
注释上说:根的props应该需要观测,所以它的逻辑里,如果不是root就设置为false,那也就走不到 ob = new Observer(value) 这个逻辑了,这样就决定了:非根props是不会执行 new Observer 的,也就不会变成 Observer 的实例,所以这个 shouldObserve 就是控制要不要变成 Observer 实例的。
整体来看的话, observe 的作用就是给非VNode的对象数据添加一个 Observer,如果已经添加过就直接返回,否则满足一些条件的话,就实例化一个 Observer 对象实例。
Observer
Observer 的定义是这样的:
/** * Observer class that is attached to each observed * object. Once attached, the observer converts the target * object's property keys into getter/setters that * collect dependencies and dispatch updates. */ export 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]) } } /** * Observe a list of Array items. */ observeArray (items: Array<any>) { for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) { observe(items[i]) } } }
它可以理解为定义了一个观察者的类,在每次 new 它的时候,都会有一个 value 值,会实例化一个 dep,会有一个计数的 vmCount 等等,然后会调用 def 函数,这个 def 的定义是这样的:
/** * Define a property. */ export function def (obj: Object, key: string, val: any, enumerable?: boolean) { Object.defineProperty(obj, key, { value: val, enumerable: !!enumerable, writable: true, configurable: true }) }
也就是封装了一下 Object.defineProperty。
这里调用 def 的目的是,给 value 添加一个 __ob__ 属性,并且这个属性指向了当前实例,目的是第一次定义了它之后,在接下来后面调用 observe 的话,进行到 hasOwn(value, '__ob__') 判断的时候,可以直接返回当前实例。
接着判断 value 是数组的话就执行 observeArray 方法(递归数组元素,观察每一个元素),否则就是对象,就执行 walk 方法(遍历每一个键,从而观察它的值)。
这里再分析一下在 Observer 的 constructor 里,为什么它要调用 def 把 __ob__ 指向 this,而不是直接 value.__ob__ = this ?
因为如果 value 是一个对象,就会走 walk,如果用直接赋值的方式(就是 value.__ob__ = this)的话,那 walk 就会遍历这个 __ob__,然后执行 defineReactive,而我们不希望它走这一步(因为没必要,我们也不会手动去修改这个 __ob__),所以使用了 def 方法,然后传的最后一个参数 enumerable 没传,也就是false,也就是不可枚举,这样就不会遍历 __ob__ 属性了。
defineReactive
最后再来分析一下 defineReactive 是如何把参数 obj 变成响应式的,它的定义在 src/core/observer/index.js 中:
/** * Define a reactive property on an Object. */ 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 if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) { val = obj[key] } 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() } }) }
通过 Object.getOwnPropertyDescriptor 拿到属性的定义,如果该属性的 configurable 是false,就什么都不做。然后尝试拿到该属性的原生 get 和 set,如果没有 get,有 set,并且传入了2个参数(其实就是通过walk调用的话),就直接拿默认值。接着如果对象的值是一个对象的话,就递归调用 observe,然后把该对象重写 get 和 set,get 主要做的就是依赖收集, set 主要做的就是派发更新。这两个概念在后两篇会详细说一下。