vue 源码解析(3-2-1,数据响应式)

Charon

Vue源码解析

推荐可以先去看下总结:vue解析总结
之前我们解析了mini-vue的响应式实现,和虚拟dom库的实现,现在我们就来解析一下vue内部具体是如何做的,看看它在我们简易实现上增加了什么。
准备工作:
首先下载一份vue源代码 地址:https://github.com/vuejs/vue
这个版本是2.6的,分析这个版本的原因:

  • 到目前为止vue3.0正式版还没有发布
  • 新版本发布后,现有项目还不会立即升级到3.0,2.x还有很长一段过渡期

如果对3.0有兴趣,也可以下下载看看:https://github.com/vuejs/vue-...

image.png
src/platform 文件夹下是 Vue 可以构建成不同平台下使用的库,目前有 weex 和 web,还有服务器端渲染的库

这是我们下载下来的一个vue源码src下代码目里结构

代码里使用了flow做静态类检查

打包工具使用的Rollup,对比webpack更轻量,Webpack 把所有文件当做模块,Rollup 只处理 js 文件更适合在 Vue.js 这样的库中使用,Rollup 打包也不会生成冗余的代码。
这里在做一个调试的辅助工作:
image.png

  • vscode中打开设置把javascript.validate.enable暂时设置为false,不检查javascript的语法问题,防止flow报错。
  • 这回源码里部分代码是没有高亮显示的,vscode下载一个插件
  • Babel javascript开其它就有高亮显示了

npm i 下载依赖 这里推荐用淘宝源cnpm 不然有的包下载不下来

然后修改一下 package.json文件scripts中dev命令:

"dev": "rollup -w -c scripts/config.js --sourcemap --environment TARGET:web-full-dev",

-w是监听文件变化,文件变化自动打包
-c设置配置文件
然后设置sourcemap方便调试
最后设置下环境变量web-full-dev,这个意思就是 使用 web平台下 带编译器的 dev开发版本
image.png

umd是通用版本,默认vue-cli生成项目使用的是vue.runtime.esm.js版本,esm格式被设计成可以静态分析,所以打包工具可以利用这点来进行tree-shaking摇树。
注意:*.vue文件中的模板是在构建时预编译的,最终打包后的结果不需要编译器,只需要运行时版本即可

我们调试的是 web下带编译器(编译器:用来将模板字符串(new Vue时传入template选项时需要编译器把template转换成render函数)编译成为 JavaScript 渲染函数的代码,体积大、效率低)的 dev开发版本也就是web-full-dev

找到config文件,可以看到
image.png
这里可以看到我们当前版本的入口文件,以及输出路径文件。

然后准备工作做好,我们就可以启动npm run dev,打开examples目录下子集目录里的html进行调试了,或者在它下面新建自己的html.(我这里是通过serve . 又启动了一个服务,直接打开文件应该也可以),接下来就要正式进入我们的分析了。

首先根据config.js里的:
image.png
image.png
我们找到入口文件:
src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.js
开始进行分析
我们分三个方向来进行解析

  • 响应式原理
  • 虚拟dom分析
  • 模板编译和组件化

响应式原理

这块我们主要分析:

  • vue.js的静态成员和实例成员初始化的过程
  • 首次渲染的过程
  • 数据响应式的原理

我们带个问题来看这块的分析,通过这个分析来解决这个问题:

 // 如果同时设置template和render此时会渲染什么?
    const vm = new Vue({
      el: '#app',
      template: '<h1>Hello Template</h1>',
      render(h) {
        return h('h1', 'Hello Render')
      }
    })

首先我们根据我们的入口文件,可以看到:
image.png
这里重新定义vue原型上的$mount方法,并且保存了一下原来定义的,后面会用,如果我们初始传递了el,而不调用$mount方法的话,默认在vue里最后也会调用$mount来进行渲染。
通过这里我们就可以看出如果没有render函数的话,才会把template转换成render函数渲染,如果又render的话就不会取template了,所以上面结果就是会渲染render函数里的结果.
image.png
大家可以打断点根据我的截图,来调试

然后现在我们下一步要找vue的构造函数:
src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.js 中引用了  './runtime/index'
image.png
然后src/platform/web/runtime/index.js中实现的功能

  • 设置vue.config的配置
  • 设置平台相关的指令和组件

    • 指令v-model,v-show
    • 组件 transition、transition-group
  • 设置平台相关的__patch__方法(打补丁方法,对比新旧的 VNode)
  • 设置 $mount 方法,挂载 DOM

src/core/index.js 中引用了 './instance/index'
src/core/instance/index.js中:

  • 定义了 Vue 的构造函数
import { initMixin } from './init'
import { stateMixin } from './state'
import { renderMixin } from './render'
import { eventsMixin } from './events'
import { lifecycleMixin } from './lifecycle'
import { warn } from '../util/index'
// 此处不用 class 的原因是因为方便后续给 Vue 实例混入实例成员
function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    //没有new的话提示
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  // 调用 _init() 方法
  this._init(options)
}
// 注册 vm 的 _init() 方法,初始化 vm
initMixin(Vue)
// 注册 vm 的 $data/$props/$set/$delete/$watch
stateMixin(Vue)
// 初始化事件相关方法
// $on/$once/$off/$emit
eventsMixin(Vue)
// 初始化生命周期相关的混入方法
// _update/$forceUpdate/$destroy
lifecycleMixin(Vue)
// 混入 render
// $nextTick/_render
renderMixin(Vue)

export default Vue

四个导出vue的模块

  • src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js

    • web 平台相关的入口
    • 重写了平台相关的$mount()方法
    • 注册了Vue.compile()方法,传递一个html字符串返回render函数
  • src/platforms/web/runtime/index.js

    • web 平台相关
    • 注册和平台相关的全局指令:v-model、v-show
    • 注册和平台相关的全局组件: v-transition、v-transition-group
    • 全局方法:

      * __patch__:把虚拟 DOM 转换成真实 DOM
      * $mount:挂载方法
  • src/core/index.js

    • 与平台无关
    • 设置了 Vue 的静态方法,initGlobalAPI(Vue)
  • src/core/instance/index.js

    • 与平台无关
    • 定义了构造函数,调用了 this._init(options) 方法
    • 给 Vue 中混入了常用的实例成员

Vue的初始化

src/core/global-api/index.js

初始化vue的静态方法

export function initGlobalAPI (Vue: GlobalAPI) {
  // config
  const configDef = {}
  configDef.get = () => config
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    configDef.set = () => {
      warn(
        'Do not replace the Vue.config object, set individual fields instead.'
      )
    }
  }
  // 初始化 Vue.config 对象
  Object.defineProperty(Vue, 'config', configDef) // 开发环境不允许 修改config对象

  // exposed util methods.
  // NOTE: these are not considered part of the public API - avoid relying on
  // them unless you are aware of the risk.
  // 这些工具方法不视作全局API的一部分,除非你已经意识到某些风险,否则不要去依赖他们
  Vue.util = {
    warn,
    extend,
    mergeOptions,
    defineReactive
  }
  // 静态方法 set/delete/nextTick
  Vue.set = set 
  Vue.delete = del
  Vue.nextTick = nextTick

  // 2.6 explicit observable API
  // 让一个对象可响应
  Vue.observable = <T>(obj: T): T => {
    observe(obj)
    return obj
  }
  // 初始化 Vue.options 对象,并给其扩展
  // components/directives/filters
  Vue.options = Object.create(null)
  ASSET_TYPES.forEach(type => {
    Vue.options[type + 's'] = Object.create(null)
  })

  // this is used to identify the "base" constructor to extend all plain-object
  // components with in Weex's multi-instance scenarios.
  Vue.options._base = Vue //设置私有属性_base 是Vue构造函数

  // 设置 keep-alive 组件
  extend(Vue.options.components, builtInComponents)

  // 注册 Vue.use() 用来注册插件
  initUse(Vue)
  // 注册 Vue.mixin() 实现混入
  initMixin(Vue)
  // 注册 Vue.extend() 基于传入的options返回一个组件的构造函数
  initExtend(Vue)
  // 注册 Vue.directive()、 Vue.component()、Vue.filter()
  initAssetRegisters(Vue)
}
src/core/instance/index.js
  • 定义vue的构造函数
  • 初始化vue的实例成员
// 此处不用 class 的原因是因为方便后续给 Vue 实例混入实例成员
function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    //没有new的话提示
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  // 调用 _init() 方法
  this._init(options)
}
// 注册 vm 的 _init() 方法,初始化 vm
initMixin(Vue)
// 注册 vm 的 $data/$props/$set/$delete/$watch
stateMixin(Vue)
// 初始化事件相关方法
// $on/$once/$off/$emit
eventsMixin(Vue)
// 初始化生命周期相关的混入方法
// _update/$forceUpdate/$destroy
lifecycleMixin(Vue)
// 混入 render
// $nextTick/_render
renderMixin(Vue)

export default Vue
  • initMixin(Vue)
  • 初始化 _init() 方法
let uid = 0

//src\core\instance\init.js
export function initMixin (Vue: Class<Component>) {
  // 给 Vue 实例增加 _init() 方法
  // 合并 options / 初始化操作
  Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    const vm: Component = this
    // a uid
    vm._uid = uid++  //每个vue new之后 uid++

    let startTag, endTag
    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
      endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
      mark(startTag)
    }

    // a flag to avoid this being observed
    // 如果是 Vue 实例不需要被 observe,本来就是响应式数据
    vm._isVue = true
    // merge options
    // 合并 options
    if (options && options._isComponent) {
      // optimize internal component instantiation
      //优化内部组件实例化 
      // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
      //因为动态选项合并是非常缓慢的,而且没有
      // internal component options needs special treatment.
      //内部组件选项需要特殊处理
      initInternalComponent(vm, options)
    } else {
      //合并配置,.vue单文件组件注册到 options.components[options.name] = Ctor
      vm.$options = mergeOptions(
        resolveConstructorOptions(vm.constructor),
        options || {},
        vm
      )
    }
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }
    // expose real self
    vm._self = vm
    // vm 的生命周期相关变量初始化
    // $children/$parent/$root/$refs
    initLifecycle(vm)
    // vm 的事件监听初始化, 父组件绑定在当前组件上的事件
    initEvents(vm)
    // vm 的编译render初始化
    // $slots/$scopedSlots/_c/$createElement/$attrs/$listeners
    initRender(vm)
    // beforeCreate 生命钩子的回调
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    // 把 inject 的成员注入到 vm 上
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    // 初始化 vm 的 _props/methods/_data/computed/watch
    initState(vm)
    // 初始化 provide
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    // created 生命钩子的回调
    callHook(vm, 'created')

    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      vm._name = formatComponentName(vm, false)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
    }
    // 调用 $mount() 挂载
    if (vm.$options.el) {
      vm.$mount(vm.$options.el)
    }
  }
}

首次渲染:

  • vue初始化完毕,开始真正执行
  • 调用new vue之前,相关的静态和原型属性方法已经初始化完毕

image.png

响应式处理的入口

整个响应式处理的过程是比较复杂的,下面我们先从
src\core\instance\init.js

  • initState(vm) vm 状态的初始化
  • 初始化了_data、_props、methods 等

通过 initState(vm) 最后找到

function initData (vm: Component) {
  let data = vm.$options.data
  // 初始化 _data,组件中 data 是函数,调用函数返回结果
  // 否则直接返回 data
  data = vm._data = typeof data === 'function'
    ? getData(data, vm)
    : data || {}
  if (!isPlainObject(data)) {
    data = {}
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'data functions should return an object:\n' +
      'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
      vm
    )
  }
  // proxy data on instance
  // 获取 data 中的所有属性
  const keys = Object.keys(data)
  // 获取 props / methods
  const props = vm.$options.props
  const methods = vm.$options.methods
  let i = keys.length
  // 判断 data 上的成员是否和  props/methods 重名
    //。。。
  // observe data
  // 响应式处理
  observe(data, true /* asRootData */)
}

然后我们看到了observe这个方法
找到src\core\observer\index.js,看下它的实现

  • observe(value, asRootData) 
  • 负责为每一个 Object 类型的 value 创建一个 observer 实例

image.png

Observer

src\core\observer\index.js

  • 对对象做响应化处理
  • 对数组做响应化处理
export class Observer {
  // 观测对象
  value: any;
  // 依赖对象
  dep: Dep;
  // 实例计数器
  vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data

  constructor (value: any) {
    debugger
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    // 初始化实例的 vmCount 为0
    this.vmCount = 0
    // 将实例挂载到观察对象的 __ob__ 属性
    def(value, '__ob__', this)
    // 数组的响应式处理
    if (Array.isArray(value)) {
      if (hasProto) {
        protoAugment(value, arrayMethods)
      } else {
        copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      }
      // 为数组中的每一个对象创建一个 observer 实例
      this.observeArray(value)
    } else {
      // 遍历对象中的每一个属性,转换成 setter/getter
      this.walk(value)
    }
  }

  /**
   * Walk through all properties and convert them into
   * getter/setters. This method should only be called when
   * value type is Object.
   */
  walk (obj: Object) {
    // 获取观察对象的每一个属性
    const keys = Object.keys(obj)
    // 遍历每一个属性,设置为响应式数据
    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])
    }
  }
}

调用walk(obj):遍历 obj 的所有属性,为每一个属性调用 defineReactive() 方法,设置 getter/setter

defineReactive为对象响应式处理
defineReactive(obj, key, val, customSetter, shallow)

  • 为一个对象定义一个响应式的属性,每一个属性对应一个 dep 对象
  • 如果该属性的值是对象,继续调用 observe
  • 如果给属性赋新值,继续调用 observe
  • 如果数据更新发送通知
// 为一个对象定义一个响应式的属性
/**
 * Define a reactive property on an Object.
 */
export function defineReactive (
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: ?Function,
  shallow?: boolean
) {
  // 创建依赖对象实例
  const dep = new Dep()
  // 获取 obj 的属性描述符对象
  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  if (property && property.configurable === false) {
    return
  }
  // 提供预定义的存取器函数
  // 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]
  }
  // 判断是否递归观察子对象,并将子对象属性都转换成 getter/setter,返回子观察对象
  let childOb = !shallow && observe(val)
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter () {
      // 如果预定义的 getter 存在则 value 等于getter 调用的返回值
      // 否则直接赋予属性值
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      // 如果存在当前依赖目标,即 watcher 对象,则建立依赖
      if (Dep.target) {
        //dep 和watcher添加相互的依赖
        //一个组件对应一个watcher对象 (渲染watcher)
        //1个watcher会对应多个dep(要观察的属性很多) 渲染和计算watcher侦听器watcher 都有可能观察很多属性 
        //我们可以手动创建多个watcher(渲染,计算)监听1个属性的变化,1个dep可以对应多个watcher (例如一个dep 对应有 一个计算watcher 一个渲染watcher)
        dep.depend()
        // 如果子观察目标存在,建立子对象的依赖关系,将来Vue.set()会用到
        if (childOb) {
          childOb.dep.depend()
          // 如果属性是数组,则特殊处理收集数组对象依赖
          if (Array.isArray(value)) {
            dependArray(value)
          }
        }
      }
      // 返回属性值
      return value
    },
    set: function reactiveSetter (newVal) {
      // 如果预定义的 getter 存在则 value 等于getter 调用的返回值
      // 否则直接赋予属性值
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      // 如果新值等于旧值或者新值旧值为NaN则不执行
      /* 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()
      }
      // 如果没有 setter 直接返回
      // #7981: for accessor properties without setter
      if (getter && !setter) return
      // 如果预定义setter存在则调用,否则直接更新新值
      if (setter) {
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
        val = newVal
      }
      // 如果新值是对象,观察子对象并返回 子的 observer 对象
      childOb = !shallow && observe(newVal)
      // 派发更新(发布更改通知)
      dep.notify()
    }
  })
}

image.png
depend dev和watcher互相依赖,防止重复添加watcher
这里 childOb.dep.depend() 这里如果子观察目标存在,建立子对象的依赖关系,将来Vue.set()会用到,这里数组也会用到这里,例如:
image.png
这里,获取 data中arr属性时会给它的dep的subs中添加渲染watcher,并且给它的childOb 也就是那个数组 [] 的observe的dep的subs添加上渲染watcher,后续数组方法劫持的时候会通过this._ob_属性获取它的observe对象通过调用它dep的notify通知subs中的渲染watcher更新

还有这种对象特殊情况
image.png
这种在_render种获取lp时会触发它对应的get添加渲染watcher,然后再解析这个lp获取xx时又会触发xx的get添加渲染watcher,所以更改xx时直接就可以调用xx的dep种渲染watcher更新了

数组的响应式处理
const arrayProto = Array.prototype
// 使用数组的原型创建一个新的对象
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
// 修改数组元素的方法
const methodsToPatch = [
  'push',
  'pop',
  'shift',
  'unshift',
  'splice',
  'sort',
  'reverse'
]

/**
 * Intercept mutating methods and emit events
 */
methodsToPatch.forEach(function (method) {
  // cache original method
  // 保存数组原方法
  const original = arrayProto[method]
  // 调用 Object.defineProperty() 重新定义修改数组的方法
  def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
    // 执行数组的原始方法
    const result = original.apply(this, args)
    // 获取数组对象的 ob 对象
    const ob = this.__ob__
    let inserted
    switch (method) {
      case 'push':
      case 'unshift':
        inserted = args
        break
      case 'splice':
        inserted = args.slice(2)
        break
    }
    // 对插入的新元素,重新遍历数组元素设置为响应式数据
    if (inserted) ob.observeArray(inserted)
    // notify change
    // 调用了修改数组的方法,调用数组的ob对象发送通知
    ob.dep.notify()
    return result
  })
})

主要就是劫持了数组改变原数组的方法,push,unshift,splice。
对新插入的元素再进行observeArray 做数据响应式绑定。
我们开始的时候早observer类中代码中给

 // 将实例挂载到观察对象的 __ob__ 属性
    def(value, '__ob__', this)

然后可以获取到ob.dep.notify 通过_ob_获取数组属性的observer对象然后调用它的dep的notify发送通知 通知它的对应watcher更新

Dep 类

src\core\observer\dep.js

  • 依赖对象
  • 记录 watcher 对象
  • depend() -- watcher 记录对应的 dep
  • 发布通知
  1. 在defineReactive()的getter中创建dep对象,并判断Dep.target是否有值(一会再来看有什么时候有值得),调用dep.depend()
  2. dep.depend()内部调用Dep.target.addDep(this),也就是watcher的addDep()方法,它内部最调用dep.addSub(this),把watcher对象,添加到dep.subs.push(watcher)中,也就是把订阅者添加到dep的subs数组中,当数据变化的时候调用watcher对象的update()方法
  3. 什么时候设置的Dep.target?通过简单的案例调试观察。调用mountComponent()方法的时候,创建了渲染watcher对象,执行watcher中的get()方法
  4. get()方法内部调用pushTarget(this),把当前Dep.target=watcher,同时把当前watcher入栈,因为有父子组件嵌套的时候先把父组件对应的watcher入栈,再去处理子组件的watcher,子组件的处理完毕后,再把父组件对应的watcher出栈,继续操作
  5. Dep.target用来存放目前正在使用的watcher。全局唯一,并且一次也只能有一个watcher被使用

let uid = 0
// dep 是个可观察对象,可以有多个指令订阅它
/**
 * A dep is an observable that can have multiple
 * directives subscribing to it.
 */
export default class Dep {
  // 静态属性,watcher 对象
  static target: ?Watcher;
  // dep 实例 Id
  id: number;
  // dep 实例对应的 watcher 对象/订阅者数组
  subs: Array<Watcher>;

  constructor () {
    this.id = uid++
    this.subs = []
  }

  // 添加新的订阅者 watcher 对象
  addSub (sub: Watcher) {
    this.subs.push(sub)
  }

  // 移除订阅者
  removeSub (sub: Watcher) {
    remove(this.subs, sub)
  }

  // 将观察对象和 watcher 建立依赖
  depend () {
    if (Dep.target) {
      // 如果 target 存在,把 dep 对象添加到 watcher 的依赖中
      Dep.target.addDep(this)
    }
  }

  // 发布通知
  notify () {
    // stabilize the subscriber list first
    const subs = this.subs.slice()
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !config.async) {
      // subs aren't sorted in scheduler if not running async
      // we need to sort them now to make sure they fire in correct
      // order
      subs.sort((a, b) => a.id - b.id)
    }
    // 调用每个订阅者的update方法实现更新
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update()
    }
  }
}
// Dep.target 用来存放目前正在使用的watcher
// 全局唯一,并且一次也只能有一个watcher被使用
// The current target watcher being evaluated.
// This is globally unique because only one watcher
// can be evaluated at a time.
Dep.target = null
const targetStack = []
// 入栈并将当前 watcher 赋值给 Dep.target
// 父子组件嵌套的时候先把父组件对应的 watcher 入栈,
// 再去处理子组件的 watcher,子组件的处理完毕后,再把父组件对应的 watcher 出栈,继续操作
export function pushTarget (target: ?Watcher) {
  targetStack.push(target)
  Dep.target = target
}

export function popTarget () {
  // 出栈操作
  targetStack.pop()
  Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}

Watcher 类

  • Watcher 分为三种,计算Computed Watcher、用户 Watcher (侦听器)、渲染 Watcher

渲染 Watcher 的创建时机/src/core/instance/lifecycle.js

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  if (!vm.$options.render) {
    vm.$options.render = createEmptyVNode
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      /* istanbul ignore if */
      if ((vm.$options.template && vm.$options.template.charAt(0) !== '#') ||
        vm.$options.el || el) {
        warn(
          'You are using the runtime-only build of Vue where the template ' +
          'compiler is not available. Either pre-compile the templates into ' +
          'render functions, or use the compiler-included build.',
          vm
        )
      } else {
        warn(
          'Failed to mount component: template or render function not defined.',
          vm
        )
      }
    }
  }
  callHook(vm, 'beforeMount')

  let updateComponent
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        //...
  } else {
    updateComponent = () => {
      vm._update(vm._render(), hydrating)
    }
  }
//创建渲染Watcher,expOrFn为updateComponent
  // we set this to vm._watcher inside the watcher's constructor
  // since the watcher's initial patch may call $forceUpdate (e.g. inside child
  // component's mounted hook), which relies on vm._watcher being already defined
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before () {
      if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
        callHook(vm, 'beforeUpdate')
      }
    }
  }, true /* isRenderWatcher */)
  hydrating = false

  // manually mounted instance, call mounted on self
  // mounted is called for render-created child components in its inserted hook
  if (vm.$vnode == null) {
    vm._isMounted = true
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}
  • 渲染 wacher 创建的位置 lifecycle.js 的 mountComponent 函数中
  • Wacher 的构造函数初始化,处理 expOrFn (渲染 watcher 和侦听器处理不同)
  • 调用 this.get() ,它里面调用 pushTarget() 然后 this.getter.call(vm, vm) (对于渲染 wacher 调用 updateComponent),如果是用户 wacher 会获取属性的值(触发get操作)
  • 当数据更新的时候,dep 中调用 notify() 方法,notify() 中调用 wacher 的 update() 方法
  • update() 中调用 queueWatcher()
  • queueWatcher() 是一个核心方法,去除重复操作,调用 flushSchedulerQueue() 刷新队列并执行watcher
  • flushSchedulerQueue() 中对 wacher 排序,遍历所有 wacher ,如果有 before,触发生命周期的钩子函数 beforeUpdate,执行 wacher.run(),它内部调用 this.get(),然后调用 this.cb() (渲染wacher 的 cb 是 noop)
  • 整个流程结束

vm.$set

这个方法和observer在一块,这个方法很简单

export function set (target: Array<any> | Object, key: any, val: any): any {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    (isUndef(target) || isPrimitive(target))
  ) {
    warn(`Cannot set reactive property on undefined, null, or primitive value: ${(target: any)}`)
  }
  // 判断 target 是否是对象,key 是否是合法的索引
  if (Array.isArray(target) && isValidArrayIndex(key)) {
    target.length = Math.max(target.length, key)
    // 通过 splice 对key位置的元素进行替换
    // splice 在 array.js 进行了响应化的处理
    target.splice(key, 1, val)
    return val
  }
  // 如果 key 在对象中已经存在直接赋值
  if (key in target && !(key in Object.prototype)) {
    target[key] = val
    return val
  }
  // 获取 target 中的 observer 对象
  const ob = (target: any).__ob__
  // 如果 target 是 vue 实例或者 $data 直接返回
  if (target._isVue || (ob && ob.vmCount)) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'Avoid adding reactive properties to a Vue instance or its root $data ' +
      'at runtime - declare it upfront in the data option.'
    )
    return val
  }
  // 如果 ob 不存在,target 不是响应式对象直接赋值
  if (!ob) {
    target[key] = val
    return val
  }
  // 把 key 设置为响应式属性
  defineReactive(ob.value, key, val)
  // 发送通知
  ob.dep.notify()
  return val
}

image.png

这个和我们 上面说的数组是一样的,获取obj属性的时候给它对应的{}添加渲染watcher,也就是defineReactive 中的 childOb,给每一个响应式对象设置一个ob调用 $set 的时候,会获取 ob 对象,并通过 ob.dep.notify() 发送通知

delete删除

export function del (target: Array<any> | Object, key: any) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    (isUndef(target) || isPrimitive(target))
  ) {
    warn(`Cannot delete reactive property on undefined, null, or primitive value: ${(target: any)}`)
  }
  // 判断是否是数组,以及 key 是否合法
  if (Array.isArray(target) && isValidArrayIndex(key)) {
    // 如果是数组通过 splice 删除
    // splice 做过响应式处理
    target.splice(key, 1)
    return
  }
  // 获取 target 的 ob 对象
  const ob = (target: any).__ob__
  // target 如果是 Vue 实例或者 $data 对象,直接返回
  if (target._isVue || (ob && ob.vmCount)) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'Avoid deleting properties on a Vue instance or its root $data ' +
      '- just set it to null.'
    )
    return
  }
  // 如果 target 对象没有 key 属性直接返回
  if (!hasOwn(target, key)) {
    return
  }
  // 删除属性
  delete target[key]
  if (!ob) {
    return
  }
  // 通过 ob 发送通知
  ob.dep.notify()
}

vm.$watch

  • 观察 Vue 实例变化的一个表达式或计算属性函数。回调函数得到的参数为新值和旧值。表达式只接受监督的键路径。对于更复杂的表达式,用一个函数取代。

三种类型的 Watcher 对象

  • 没有静态方法,因为 $watch 方法中要使用 Vue 的实例
  • Watcher 分三种:计算属性 Watcher、用户 Watcher (侦听器)、渲染 Watcher
  • 创建顺序:计算属性 Watcher、用户 Watcher (侦听器)、渲染 Watcher
  • 计算属性watcher创建时不会马上调用内部的get方法(也就是传入的回调)而是暂时储存在options配置里,等待首次渲染watcher的创建,解析到这个计算属性时,会从配置里取出它执行get(传入的回调),然后再触发对应属性的get, 这时会把自身计算属性watcher和当前的渲染watcher都添加到对应访问属性dep的subs数组里。

Vue.prototype._init里的initState()可以看到:
image.png
image.png

这里也能看到顺序

这里还有一个首次渲染计算属性的截图
image.png

  • src\core\instance\state.js
Vue.prototype.$watch = function (
    expOrFn: string | Function,
    cb: any,
    options?: Object
  ): Function {
    // 获取 Vue 实例 this
    const vm: Component = this
    if (isPlainObject(cb)) {
      // 判断如果 cb 是对象执行 createWatcher
      return createWatcher(vm, expOrFn, cb, options)
    }
    options = options || {}
    // 标记为用户 watcher
    options.user = true
    // 创建用户 watcher 对象
    const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)
    // 判断 immediate 如果为 true
    if (options.immediate) {
      // 立即执行一次 cb 回调,并且把当前值传入
      try {
        cb.call(vm, watcher.value)
      } catch (error) {
        handleError(error, vm, `callback for immediate watcher "${watcher.expression}"`)
      }
    }
    // 返回取消监听的方法
    return function unwatchFn () {
      watcher.teardown()
    }
  }

渲染过程:

  • 查看渲染 watcher 的执行过程
  • 当数据更新,defineReactive 的 set 方法中调用 dep.notify()
  • 调用 watcher 的 update(),计算属性watcher不会调用queueWatcher存入队列。
  • 调用 queueWatcher(),把 wacher 存入队列,如果已经存入,不重复添加 nextTick(flushSchedulerQueue)
  • 循环调用 flushSchedulerQueue()

    • 通过 nextTick(),在消息循环结束之前时候调用 flushSchedulerQueue()
  • 调用 wacher.run()

    • 调用 wacher.get() 获取最新值
    • 如果是渲染 wacher 结束
    • 如果是用户 watcher,调用 this.cb()

最后是 nextTick

我们根据上面的数据更新可以看到 最终也是调用了nextTick这个方法。
queueWatcher这个方法会去除重复的watcher id防止同一事件循环种重复的watcher添加到queue队列中,没有添加过的通过nextTick(flushSchedulerQueue)添加到队列里。

nextTick把我们的处理方法添加到队列里,并返回执行一个promise或者settimeout定时器,标记为微任务,在本轮的tick的末尾来执行,例如我们通过这个方法获取dom,我们先设置属性调用nexttick会往队列里添加渲染watcher,然后才是我们自己的nextTick获取取dom,然后先执行的渲染watcher,在执行获取dom的任务时,就能获取到了,同一次的事件循环同id的渲染watcher会防止重复添加,一个渲染watcher对应一个组件.

export function queueWatcher (watcher: Watcher) {
  const id = watcher.id
  if (has[id] == null) {
    has[id] = true
    if (!flushing) {
      queue.push(watcher)
    } else {
      // if already flushing, splice the watcher based on its id
      // if already past its id, it will be run next immediately.
      let i = queue.length - 1
      while (i > index && queue[i].id > watcher.id) {
        i--
      }
      queue.splice(i + 1, 0, watcher)
    }
    // queue the flush
    if (!waiting) {
      waiting = true

      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !config.async) {
        flushSchedulerQueue()
        return
      }
      nextTick(flushSchedulerQueue)
    }
  }
}


export function nextTick (cb?: Function, ctx?: Object) {
  let _resolve
  // 把 cb 加上异常处理存入 callbacks 数组中
  callbacks.push(() => {
    if (cb) {
      try {
        // 调用 cb()
        cb.call(ctx)
      } catch (e) {
        handleError(e, ctx, 'nextTick')
      }
    } else if (_resolve) {
      _resolve(ctx)
    }
  })
  if (!pending) {
    pending = true
    // 调用
    timerFunc()
  }
  // $flow-disable-line
  if (!cb && typeof Promise !== 'undefined') {
    // 返回 promise 对象
    return new Promise(resolve => {
      _resolve = resolve
    })
  }
}



  const p = Promise.resolve()
  timerFunc = () => {
    p.then(flushCallbacks)
    // In problematic UIWebViews, Promise.then doesn't completely break, but
    // it can get stuck in a weird state where callbacks are pushed into the
    // microtask queue but the queue isn't being flushed, until the browser
    // needs to do some other work, e.g. handle a timer. Therefore we can
    // "force" the microtask queue to be flushed by adding an empty timer.
    if (isIOS) setTimeout(noop)
  }
  
  
  function flushCallbacks () {
    pending = false
     const copies = callbacks.slice(0)
     callbacks.length = 0
    for (let i = 0; i < copies.length; i++) {
        copies[i]()
    }
}
function flushSchedulerQueue () {
  currentFlushTimestamp = getNow()
  flushing = true
  let watcher, id

  // Sort queue before flush.
  // This ensures that:
  // 1. Components are updated from parent to child. (because parent is always
  //    created before the child)
  // 组件从父组件更新到子组件。(因为父母总是

    //在子节点之前创建
  // 2. A component's user watchers are run before its render watcher (because
  //    user watchers are created before the render watcher)
  // 组件的用户监视程序在渲染监视程序之前运行(因为

    //用户观察者在渲染观察者之前创建

  // 3. If a component is destroyed during a parent component's watcher run,
  //    its watchers can be skipped.
  // 如果一个组件在父组件的监视程序运行期间被销毁,

//它的观察者可以被跳过。
  queue.sort((a, b) => a.id - b.id)

  // do not cache length because more watchers might be pushed
  // as we run existing watchers
  for (index = 0; index < queue.length; index++) {
    watcher = queue[index]
    if (watcher.before) {
      watcher.before()
    }
    id = watcher.id
    has[id] = null
    watcher.run()
    // in dev build, check and stop circular updates.
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && has[id] != null) {
      circular[id] = (circular[id] || 0) + 1
      if (circular[id] > MAX_UPDATE_COUNT) {
        warn(
          'You may have an infinite update loop ' + (
            watcher.user
              ? `in watcher with expression "${watcher.expression}"`
              : `in a component render function.`
          ),
          watcher.vm
        )
        break
      }
    }
  }

  // keep copies of post queues before resetting state
  const activatedQueue = activatedChildren.slice()
  const updatedQueue = queue.slice()

  resetSchedulerState()

  // call component updated and activated hooks
  callActivatedHooks(activatedQueue)
  callUpdatedHooks(updatedQueue)

  // devtool hook
  /* istanbul ignore if */
  if (devtools && config.devtools) {
    devtools.emit('flush')
  }
}

我们可以看到它的更新说明
组件从父组件更新到子组件。(因为父母总是在子节点之前创建)
组件的用户监视程序在渲染监视程序之前运行(因为用户观察者在渲染观察者之前创建) watcher种类的渲染 用户侦听器-渲染
如果一个组件在父组件的监视程序运行期间被销毁,它的观察者可以被跳过。

而我们 看到watcher 创建顺序是 计算,侦听器,渲染。
所以这个本次tick事件循环的中watcher也进行了排序,所以执行watcher的顺序就是侦听器,渲染。
这里是一个下面这个图的更新流程,我花了一个流程图,有兴趣可以看一下.
image.png

image.png

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