vue2.0源码分析之理解响应式架构

32

分享前啰嗦

我之前介绍过vue1.0如何实现observerwatcher。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
vuedeptrace.jpg

顺带介绍他比react快的其中一个原因

本分实现什么

const demo = new Vue({
  data: {
    text: "before",
  },
  //对应的template 为 <div><span>{{text}}</span></div>
  render(h){
    return h('div', {}, [
      h('span', {}, [this.__toString__(this.text)])
    ])
  }
})
 setTimeout(function(){
   demo.text = "after"
 }, 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

    class Vue {
      constructor(options) {
        this.$options = options
        this._data = options.data
        observer(options.data, this._update)
        this._update()
      }
      _update(){
        this.$options.render()
      }
    }


    function observer(value, cb){
      Object.keys(value).forEach((key) => defineReactive(value, key, value[key] , cb))
    }

    function defineReactive(obj, key, val, cb) {
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: ()=>{},
        set:newVal=> {
          cb()
        }
      })
    }

    var demo = new Vue({
      el: '#demo',
      data: {
        text: 123,
      },
      render(){
        console.log("我要render了")
      }
    })

     setTimeout(function(){
       demo._data.text = 444
     }, 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

    var demo = new Vue({
      el: '#demo',
      data: {
        text: 123,
      },
      render(){
        console.log("我要render了")
      }
    })

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

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

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

      _proxy(key) {
        const self = this
        Object.defineProperty(self, key, {
          configurable: true,
          enumerable: true,
          get: function proxyGetter () {
            return self._data[key]
          },
          set: function proxySetter (val) {
            self._data[key] = val
          }
        })
      }

然后在Vueconstructor加上下面这句

    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

    new Vue({
      template: `
        <div>
          <section>
            <span>name:</span> {{name}}
          </section>
          <section>
            <span>age:</span> {{age}}
          </section>
        <div>`,
      data: {
        name: 'js',
        age: 24,
        height: 180
      }
    })

    setTimeout(function(){
      demo.height = 181
    }, 3000)

template里面只用到了data上的两个属性nameage,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

    function VNode(tag, data, children, text) {
      return {
        tag: tag,
        data: data,
        children: children,
        text: text
      }
    }

    class Vue {
      constructor(options) {
        this.$options = options
        const vdom = this._update()
        console.log(vdom)
      }
      _update() {
        return this._render.call(this)
      }
      _render() {
        const vnode = this.$options.render.call(this)
        return vnode
      }
      __h__(tag, attr, children) {
        return VNode(tag, attr, children.map((child)=>{
          if(typeof child === 'string'){
            return VNode(undefined, undefined, undefined, child)
          }else{
            return child
          }
        }))
      }
      __toString__(val) {
        return val == null ? '' : typeof val === 'object' ? JSON.stringify(val, null, 2) : String(val);
      }
    }


    var demo = new Vue({
      el: '#demo',
      data: {
        text: "before",
      },
      render(){
        return this.__h__('div', {}, [
          this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)])
        ])
      }
    })

我们运行一下,他会输出

     {
       tag: 'div',
       data: {},
       children:[
         {
           tag: 'span',
           data: {},
           children: [
             {
               children: undefined,
               data: undefined,
               tag: undefined,
               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
             }
           ]
         }
       ]
     }

这就是 虚拟最简单虚拟DOM,taghtml 标签名,data 是包含诸如 classstyle 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

    var demo = new Vue({
      el: '#demo',
      data: {
        text: "before",
        name: "123",
        age: 23
      },
      render(){
        return this.__h__('div', {}, [
          this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)])
        ])
      }
    })

就像这段代码,render 函数里其实只依赖text,并没有依赖 nameage,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computedwatch 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

    class Dep {
      constructor() {
        this.subs = []
      }
      add(cb) {
        this.subs.push(cb)
      }
      notify() {
        console.log(this.subs);
        this.subs.forEach((cb) => cb())
      }
    }
    function defineReactive(obj, key, val, cb) {
      const dep = new Dep()
      Object.defineProperty(obj, key, {
        // 省略
      })
    }

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

    function VNode(tag, data, children, text) {
      return {
        tag: tag,
        data: data,
        children: children,
        text: text
      }
    }

    class Vue {
      constructor(options) {
        this.$options = options
        this._data = options.data
        Object.keys(options.data).forEach(key => this._proxy(key))
        observer(options.data)
        const vdom = watch(this, this._render.bind(this), this._update.bind(this))
        console.log(vdom)
      }
      _proxy(key) {
        const self = this
        Object.defineProperty(self, key, {
          configurable: true,
          enumerable: true,
          get: function proxyGetter () {
            return self._data[key]
          },
          set: function proxySetter (val) {
            self._data.text = val
          }
        })
      }
      _update() {
        console.log("我需要更新");
        const vdom = this._render.call(this)
        console.log(vdom);
      }
      _render() {
        return this.$options.render.call(this)
      }
      __h__(tag, attr, children) {
        return VNode(tag, attr, children.map((child)=>{
          if(typeof child === 'string'){
            return VNode(undefined, undefined, undefined, child)
          }else{
            return child
          }
        }))
      }
      __toString__(val) {
        return val == null ? '' : typeof val === 'object' ? JSON.stringify(val, null, 2) : String(val);
      }
    }

    function observer(value, cb){
      Object.keys(value).forEach((key) => defineReactive(value, key, value[key] , cb))
    }

    function defineReactive(obj, key, val, cb) {
      const dep = new Dep()
      Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: ()=>{
          if(Dep.target){
            dep.add(Dep.target)
          }
          return val
        },
        set: newVal => {
          if(newVal === val)
            return
          val = newVal
          dep.notify()
        }
      })
    }
    function watch(vm, exp, cb){
      Dep.target = cb
      return exp()
    }

    class Dep {
      constructor() {
        this.subs = []
      }
      add(cb) {
        this.subs.push(cb)
      }
      notify() {
        this.subs.forEach((cb) => cb())
      }
    }
    Dep.target = null


    var demo = new Vue({
      el: '#demo',
      data: {
        text: "before",
      },
      render(){
        return this.__h__('div', {}, [
          this.__h__('span', {}, [this.__toString__(this.text)])
        ])
      }
    })


     setTimeout(function(){
       demo.text = "after"
     }, 3000)

我们看一下运行结果
D4A9A9B8-03CA-4A73-A12F-30409E08D99D.png

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

    function watch(vm, exp, cb){
      Dep.target = cb
      return exp()
    }

Dep.target 赋值,相当于 flag 一下,然后 get 的时候

       get: () => {
          if (Dep.target) {
            dep.add(Dep.target)
          }
          return val
        },

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。
如果有疑问,可以在评论区留言哈

你可能感兴趣的

26 条评论
zpczjl · 2016年11月02日

写的很清楚,但是你好像忘记把Dep.target清空了。加在watch里或者其他合适的地方吧?

function watch(vm, exp, cb){
      Dep.target = cb
      let vdom = exp()
      Dep.taget = null
      return vdom
    }

+4 回复

0

我刚想问这个问题

ShinePaulGer · 2017年04月07日
杨川宝 作者 · 2016年11月02日

说的非常对,vue源码中其实回分为beforewatch和afterwatch的afterwatch就是把target置为null。

+1 回复

janzenzhang · 2017年02月07日

求讲解vue2.0的diff的文章。

+1 回复

zhoujiamin · 2017年03月04日

第一步中的代码~ 运行貌似报错啊~~~

+1 回复

wwmin · 2016年11月02日

好文,有时间我也得研究一下

回复

zpczjl · 2016年11月02日

哈哈,感谢分享,我总算是看懂了。代码难啃,幸好有你的分享

回复

杨川宝 作者 · 2016年11月02日

٩(๑^o^๑)۶

回复

zpczjl · 2016年11月04日

我看了下2.0的code,现在不是用beforewatch和afterwatch了,现在用一个list维护target。然后通过下面这2个函数操作。

export function pushTarget (_target: Watcher) {
  if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target)
  Dep.target = _target
}

export function popTarget () {
  Dep.target = targetStack.pop()
}

回复

杨川宝 作者 · 2016年11月04日

嗯啊,学习了。可能后续更新

回复

hikerpig · 2016年11月08日

感谢分享,顺便鸡蛋里挑根骨头,_proxy方法里这个应该改为 _data[key] = val

set: function proxySetter (val) {
  self._data.text = val
}

回复

杨川宝 作者 · 2016年11月08日

棒,谢谢勘误

回复

Afluy · 2016年12月01日

上面的代码主要实现了下面的功能:

  1. 代理 vue.data 的属性调用

  2. 在第一次 render 的时候创包含建模板上所依赖的属性的对象

  3. 创建 V-DOM

回复

tcdona · 2016年12月03日

写的太好了,感谢

回复

albertZhang2013 · 2017年01月26日

写得真是好,非常感谢

回复

Dont · 2017年02月22日

原来dep是这么个来意,之前看产出源码看得一脸懵逼就没看下去了。

另外,勘误一下错别字

然后我么把这些变量 =>然后 我们把这些变量?

所有我们在查找依赖时候 => 所以我们在查找依赖的时候?

回复

luozhang002 · 2017年02月27日

完美

回复

zhoujiamin · 2017年03月04日

看完了全部,写的太好了~~感谢分享

回复

你看上去很美味得样子 · 2017年03月12日

来来回回啃了几遍,太受用了!! 另外想问下的就是第一篇里[
vue 源码分析之如何实现 observer 和 watcher](https://segmentfault.com/a/11... 的实现和这里的实现的本质区别是watcher的作用发生了改变吗(原来是订阅者身份,现在只是计算依赖?)不知道我这样理解有没有错误?

回复

糖油粑粑搞得好 · 2017年04月20日

文章是好文章,但是错别字确实有点多。。但还是要怒谢大大

回复

泥腿子 · 2017年04月21日

刚看完1.0代码,然后看2.0看了个大概,不是很懂,看了这篇文章有种醍醐灌顶的感觉!

回复

载入中...