Vue 响应式系统依赖收集过程原理解析

Vue响应式系统是指Vue通过监控数据对象的变化状态来自动响应视图变化的系统。主要包括数据响应式绑定及依赖收集。其中，依赖收集是Vue响应式系统的重要部分。本文将对Vue响应式系统依赖收集过程的原理进行解析。

为何需要依赖收集

在编写Vue程序时，我们经常需要使用Vue的数据绑定功能。数据绑定实现数据驱动页面渲染，但是Vue并不知道实际的DOM结构和JavaScript代码是如何相互关联的。因此，Vue需要一种机制将Vue实例中的数据对象与实际的渲染视图之间建立绑定关系。

Vue中的依赖收集机制就是一种针对数据响应式绑定的实现。只要数据发生变化，就会触发Vue的依赖收集机制，自动地更新相关的视图，并且不需要手动干预。这样，我们就可以实现数据驱动视图的自动更新。

依赖收集的原理

当一个Vue实例被创建时，Vue会为每一个响应式数据对象创建一个对应的Watcher实例，用于依赖收集。每个Watcher实例负责监视一个Vue实例中的响应式数据对象。当数据发生变化时，与之相对应的Watcher实例将会被唤醒并进行更新。

在依赖收集过程中，Vue通过收集相关的Watchers，建立数据与视图之间的关联。当数据对象的属性值发生变化时，Vue会通知相关的Watcher实例进行更新。Watcher实例的更新过程就是依赖收集的过程。

依赖收集的具体过程包括以下几个步骤：

1. 实例化 Watcher 实例

当一个Vue实例被创建时，Vue会为每一个组件实例销毁时创建一个Watcher实例。Watcher实例会监视与之对应的组件实例中的所有可观察属性，这些可观察属性组成了Watcher实例的依赖识别集合，也称为Dep集合。经过依赖分析，每个属性都被绑定到Dep对象上。

2. 访问观察数据对象属性时，建立响应式依赖

当组件实例访问观察数据对象的属性时，会触发对应Watcher实例的get()方法。在get()方法中，Watcher实例会将自己插入到相应的属性对应的Dep集合中。这样，当该属性值被更新时，Vue就能够自动知道有哪些Watcher实例依赖于该属性值的变化。

3. 观察数据对象属性发生变化时，自动更新视图

当观察数据对象中的属性发生变化时，相应的Dep集合会通知Watcher实例进行更新。在更新过程中，Watcher实例会调用对应的DOM节点，实现对视图的改变。

示例说明1

以下是一个简单的Vue程序，程序中显示了一个按钮，当按钮被点击时，message这个属性的值会被修改。

<template>
  <div>
    <p>{{ message }}</p>
    <button @click="updateMessage">Update Message</button>
  </div>
</template>

<script>
  export default {
    data() {
      return {
        message: 'Hello World!'
      }
    },
    methods: {
      updateMessage() {
        this.message = 'Welcome to Vue.js!'
      }
    }
  }
</script>

在这个程序中，当组件实例被创建时，Vue将为message属性创建一个对应的Watcher实例。当组件实例访问message时，Vue会检查该属性对应的Dep集合中是否存在当前Watcher实例。如果不存在，则将当前Watcher实例插入到Dep集合中，建立起属性与视图之间的依赖关系。

当调用updateMessage()方法，修改message属性值时，Vue会触发message属性对应的Dep集合，并通知其中的Watcher实例进行更新。Watcher实例调用DOM节点，自动更新视图。

示例说明2

以下是另一个Vue程序，程序中包含一个含有多个items的列表。当列表中有一个item的值发生变化时，程序会显示一个弹窗提示。

<template>
  <div>
    <ul>
      <li v-for="(item, index) in items" :key="index" @click="showAlert(item)">
        {{ item }}
      </li>
    </ul>
  </div>
</template>

<script>
  export default {
    data() {
      return {
        items: ['Item 1', 'Item 2', 'Item 3']
      }
    },
    methods: {
      showAlert(item) {
        alert(`You clicked ${item}`)
      }
    }
  }
</script>

在这个程序中，当组件实例被创建时，Vue将为items数组中每一个元素创建一个对应的Watcher实例。每个Watcher实例负责监视其对应元素的变化状态。

当一个元素的值发生变化时，Vue会通知其对应的Watcher实例进行更新。Watcher实例在更新过程中调用showAlert()方法，显示弹窗。