100行代码理解和分析vue2.0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

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")
 }
 })

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

 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Vue的constructor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

 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,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

 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。

 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

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。

本文已被整理到了《Vue.js前端组件学习教程》,欢迎大家学习阅读。

关于vue.js组件的教程,请大家点击专题vue.js组件学习教程进行学习。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

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