vue.js响应式原理解析与实现
从很久之前就已经接触过了angularjs了，当时就已经了解到，angularjs是通过脏检查来实现数据监测以及页面更新渲染。之后，再接触了vue.js，当时也一度很好奇vue.js是如何监测数据更新并且重新渲染页面。今天，就我们就来一步步解析vue.js响应式的原理，并且来实现一个简单的demo。
首先，先让我们来了解一些基础知识。
基础知识
Object.defineProperty
es5新增了Object.defineProperty这个api，它可以允许我们为对象的属性来设定getter和setter,从而我们可以劫持用户对对象属性的取值和赋值。比如以下代码:
const obj = {
};
let val = 'cjg';
Object.defineProperty(obj, 'name', {
get() {
console.log('劫持了你的取值操作啦');
return val;
},
set(newVal) {
console.log('劫持了你的赋值操作啦');
val = newVal;
}
});
console.log(obj.name);
obj.name = 'cwc';
console.log(obj.name);
我们通过Object.defineProperty劫持了obj[name]的取值和赋值操作，因此我们就可以在这里做一些手脚啦，比如说，我们可以在obj[name]被赋值的时候触发更新页面操作。
发布订阅模式
发布订阅模式是设计模式中比较常见的一种，其中有两个角色：发布者和订阅者。多个订阅者可以向同一发布者订阅一个事件，当事件发生的时候，发布者通知所有订阅该事件的订阅者。我们来看一个例子了解下。
class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
// 增加订阅者
addSub(sub) {
if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
this.subs.push(sub);
}
}
// 通知订阅者
notify() {
this.subs.forEach((sub) => {
sub.update();
})
}
}
const dep = new Dep();
const sub = {
update() {
console.log('sub1 update')
}
}
const sub1 = {
update() {
console.log('sub2 update');
}
}
dep.addSub(sub);
dep.addSub(sub1);
dep.notify(); // 通知订阅者事件发生，触发他们的更新函数
动手实践
我们了解了Object.defineProperty和发布订阅者模式后，我们不难可以想到，vue.js是基于以上两者来实现数据监听的。
1、vue.js首先通过Object.defineProperty来对要监听的数据进行getter和setter劫持，当数据的属性被赋值/取值的时候，vue.js就可以察觉到并做相应的处理。
2、通过订阅发布模式，我们可以为对象的每个属性都创建一个发布者，当有其他订阅者依赖于这个属性的时候，则将订阅者加入到发布者的队列中。利用Object.defineProperty的数据劫持，在属性的setter调用的时候，该属性的发布者通知所有订阅者更新内容。
接下来，我们来动手实现(详情可以看注释)：
class Observer {
constructor(data) {
// 如果不是对象，则返回
if (!data || typeof data !== 'object') {
return;
}
this.data = data;
this.walk();
}
// 对传入的数据进行数据劫持
walk() {
for (let key in this.data) {
this.defineReactive(this.data, key, this.data[key]);
}
}
// 创建当前属性的一个发布实例，使用Object.defineProperty来对当前属性进行数据劫持。
defineReactive(obj, key, val) {
// 创建当前属性的发布者
const dep = new Dep();
/*
* 递归对子属性的值进行数据劫持，比如说对以下数据
* let data = {
* name: 'cjg',
* obj: {
* name: 'zht',
* age: 22,
* obj: {
* name: 'cjg',
* age: 22,
* }
* },
* };
* 我们先对data最外层的name和obj进行数据劫持，之后再对obj对象的子属性obj.name,obj.age, obj.obj进行数据劫持，层层递归下去，直到所有的数据都完成了数据劫持工作。
*/
new Observer(val);
Object.defineProperty(obj, key, {
get() {
// 若当前有对该属性的依赖项，则将其加入到发布者的订阅者队列里
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return val;
},
set(newVal) {
if (val === newVal) {
return;
}
val = newVal;
new Observer(newVal);
dep.notify();
}
})
}
}
// 发布者,将依赖该属性的watcher都加入subs数组，当该属性改变的时候，则调用所有依赖该属性的watcher的更新函数，触发更新。
class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
addSub(sub) {
if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
this.subs.push(sub);
}
}
notify() {
this.subs.forEach((sub) => {
sub.update();
})
}
}
Dep.target = null;
// 观察者
class Watcher {
/**
*Creates an instance of Watcher.
* @param {*} vm
* @param {*} keys
* @param {*} updateCb
* @memberof Watcher
*/
constructor(vm, keys, updateCb) {
this.vm = vm;
this.keys = keys;
this.updateCb = updateCb;
this.value = null;
this.get();
}
// 根据vm和keys获取到最新的观察值
get() {
Dep.target = this;
const keys = this.keys.split('.');
let value = this.vm;
keys.forEach(_key => {
value = value[_key];
});
this.value = value;
Dep.target = null;
return this.value;
}
update() {
const oldValue = this.value;
const newValue = this.get();
if (oldValue !== newValue) {
this.updateCb(oldValue, newValue);
}
}
}
let data = {
name: 'cjg',
obj: {
name: 'zht',
},
};
new Observer(data);
// 监听data对象的name属性，当data.name发现变化的时候，触发cb函数
new Watcher(data, 'name', (oldValue, newValue) => {
console.log(oldValue, newValue);
})
data.name = 'zht';
// 监听data对象的obj.name属性，当data.obj.name发现变化的时候，触发cb函数
new Watcher(data, 'obj.name', (oldValue, newValue) => {
console.log(oldValue, newValue);
})
data.obj.name = 'cwc';
data.obj.name = 'dmh';
结语
这样，一个简单的响应式数据监听就完成了。当然，这个也只是一个简单的demo，来说明vue.js响应式的原理，真实的vue.js源码会更加复杂，因为加了很多其他逻辑。
接下来我可能会将其与html联系起来，实现v-model、computed和{{}}语法。代码地址 有兴趣的欢迎来一起研究探讨下。
