Vue响应式系统的原理详解

什么是响应式系统？

响应式系统是现代JavaScript框架中最重要的概念之一。它可以让你的组件根据数据的变化自动重新渲染。Vue是一个基于响应式系统构建的现代JavaScript框架。响应式系统在Vue中可以实现双向绑定，使得一个组件中的数据变化可以影响到其它组件。

响应式系统基础

Vue中的响应式系统是建立在ES6的Proxy上的。当你将一个对象传递给Vue实例的data选项时，Vue会使用Proxy对象将该对象进行包装。这个包装对象会拦截对象中属性的访问，使得任何对属性的访问都会触发Vue的更新机制。当然，对于Vue实例自身的属性，不会进行包装。

const vm = new Vue({
  data: {
    message: 'Hello Vue!'
  }
});
console.log(vm.message); // 'Hello Vue!'
vm.message = 'Goodbye Vue!';
console.log(vm.message); // 'Goodbye Vue!'

上面的代码中，vm.message是一个响应式属性。当访问它时，Vue就会把这个属性进行包装，这样任何对它的访问都会触发Vue的更新机制。属性的更新也是通过Proxy对象实现的。当属性的值发生变化时，Proxy会拦截这个变化，并通知Vue进行更新。同时，在Vue的渲染机制中，对比前后两个虚拟DOM树的差异，然后更新实际DOM树中的内容。

对象属性与数组响应式系统的不同处理方式

Vue处理对象属性和数组的方式略微不同。

对于对象属性，当对象的一个属性被访问时，Vue会将这个对象属性包装成一个响应式对象，然后返回这个对象。这样，这个响应式对象的使用和普通对象基本上是一致的。

对于数组，Vue会重写数组的原型方法，使得通过这些原型方法对数组进行修改时，数组的更新可以被检测到。比如：

const vm = new Vue({
  data: {
    items: [1, 2, 3]
  }
});
vm.items.push(4);
console.log(vm.items.length); // 4

当我们调用push方法向数组中添加一个元素时，Vue就会检测到这个行为，并触发页面的更新。Vue处理数组的方式比较复杂，涉及到了原型链的继承等方面。需要仔细注意使用。

响应式系统的局限性

Vue的响应式系统虽然非常强大，但还是有一些局限性的。比如，当我们给一个对象赋值一个新的属性时，它不会自动成为响应式的。需要使用Vue提供的Vue.set方法来实现：

const vm = new Vue({
  data: {
    items: []
  }
});
vm.items.push({ name: 'a' });
// 直接将对象添加到数组中是不会触发响应式更新的
// 需要使用 Vue.set 方法
Vue.set(vm.items[0], 'age', 10);

对于数组中的对象，同样也可以使用这个方法来添加属性。

结论

Vue的响应式系统是Vue的重要特性之一，它让组件的数据变化可以自动地影响到组件的渲染。在对Vue进行开发时，需要掌握Vue响应式系统的运作机制，同时需要避免一些可能导致响应式失效的坑点。

其中一个示例就是在一个子组件中，直接修改一个父组件通过prop传递的对象。由于Vue对数据的响应式是建立在原始对象的基础上的，所以直接修改对象就会导致父组件不会触发更新。解决这个问题的方法是，让子组件把对象的一个拷贝作为自己的属性，然后在需要修改的时候，通过事件将修改后的对象传递给父组件。

Vue.component('child-component', {
  props: {
    obj: Object
  },
  data: function() {
    return {
      localObj: Object.assign({}, this.obj)
    };
  },
  methods: {
    updateObj: function() {
      this.$emit('update:obj', this.localObj);
    }
  }
});

另一个示例就是使用watch选项监听数组的变化时，无法监听到通过下标方式修改数组中元素的行为。这时，就需要通过Vue.set方法手动触发Vue的响应式更新机制了。

const vm = new Vue({
  data: {
    items: []
  },
  watch: {
    items: function(val) {
      console.log('items changed', val);
    }
  }
});
Vue.set(vm.items, 0, 'foo');