Vue响应式原理模拟实现原理探究

什么是 Vue 响应式原理？

Vue.js 是一个基于数据驱动的前端框架，主要利用观察者模式实现了 MVVM 模式。在 Vue 中，我们可以通过操作数据来动态改变视图，并且数据和视图是“响应式”的，即数据变化后，对应的视图也会发生变化。

Vue 响应式原理模拟实现

响应式对象

在 Vue 中，可以将一个对象设置为“响应式”的，这个对象称为响应式对象。我们可以通过修改该对象的属性值，从而动态更新其对应的视图。下面是一个实现响应式对象的基本流程：

function defineReactive(obj, key, val) {
  // 定义一个Dep对象
  const dep = new Dep()

  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get() {
      // 收集依赖
      dep.depend()
      return val
    },
    set(newVal) {
      if (newVal === val) return
      // 设置新值
      val = newVal
      // 通知所有依赖更新
      dep.notify()
    }
  })
}

class Dep {
  constructor() {
    this.subs = []
  }

  addSub(sub) {
    this.subs.push(sub)
  }

  removeSub(sub) {
    remove(this.subs, sub)
  }

  depend() {
    if (window.target) {
      this.addSub(window.target)
    }
  }

  notify() {
    this.subs.slice().forEach(sub => sub.update())
  }
}

function remove(arr, item) {
  if (arr.length) {
    const index = arr.indexOf(item)
    if (index > -1) {
      return arr.splice(index, 1)
    }
  }
}

window.target = null

class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, callback) {
    this.vm = vm
    this.getter = parsePath(expOrFn)
    this.callback = callback
    this.value = this.get()
  }

  get() {
    window.target = this
    const vm = this.vm
    let value
    try {
      value = this.getter(vm)
    } finally {
      window.target = null
    }
    return value
  }

  update() {
    const oldValue = this.value
    this.value = this.get()
    this.callback.call(this.vm, this.value, oldValue)
  }
}

export default class Vue {
  constructor(options) {
    this.$options = options
    this._data = options.data
    observe(this._data)
  }
}

function observe(value) {
  if (!value || typeof value !== 'object') {
    return
  }
  return new Observer(value)
}

class Observer {
  constructor(value) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.walk(value)
  }

  walk(obj) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
    }
  }
}

function parsePath(path) {
  const segments = path.split('.')
  return function (obj) {
    for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
      if (!obj) return
      obj = obj[segments[i]]
    }
    return obj
  }
}

在上面的代码中，我们定义了三个类：

• Dep 类：用来收集 Watcher 对象
• Watcher 类：当响应式对象的值发生变化时，用于更新视图
• Observer 类：将对象的所有属性都变为响应式的

在 defineReactive 函数中，我们通过 Object.defineProperty 方法将对象的属性转化为“响应式”的，同时利用 Dep 类来收集该属性的所有依赖。在 Observer 类中，我们使用 walk 方法将所有属性都变为响应式的。

订阅者模式

为了实现响应式的更新，我们需要使用订阅者模式。在 Dep 类中，我们利用 subs 数组来保存所有的订阅者（即 Watcher 对象）。在响应式对象的属性被修改时，我们会调用 Dep.notify 方法，通知所有的订阅者，让它们执行相应的回调函数来更新视图。

实现

我们可以通过下面的例子来演示 Vue 响应式原理的实现。假设我们有一个 Vue 实例，并将其响应式化：

new Vue({
  data: { message: 'Hello, Vue!' }
})

然后我们再给 message 属性添加一个订阅者：

new Watcher(vm, 'message', val => {
  console.log(`message changed to: ${val}`)
})

最后修改 message 属性的值：

vm.message = 'Hello, World!'

此时程序会自动打印出 message changed to: Hello, World!，也就是说 Watcher 对象的更新回调函数成功执行。

另一个例子

我们可以通过另一个例子来更好地理解 Vue 响应式原理的实现。假设我们有一个 app 对象：

const app = {
  data: {
    message: 'Hello, Vue!'
  },
  render() {
    console.log(`Render: ${this.data.message}`)
  }
}

我们希望将 app 对象变为响应式的。首先，我们需要将 app.data 对象变为响应式的：

observe(app.data)

然后，我们需要为 app.data.message 属性添加一个订阅者：

new Watcher(app, 'data.message', () => {
  app.render()
})

最后我们修改 message 属性的值：

app.data.message = 'Hello, World!'

此时程序会自动打印出 Render: Hello, World!，也就是说 render 方法成功重新渲染了页面。

结论

使用 Vue 做开发时，它会自动为我们处理响应式更新的逻辑。本文旨在探究 Vue 响应式原理的实现原理，从而让大家更好地理解 Vue 的工作原理。