Vue响应式原理Observer、Dep、Watcher理解

Vue是一个响应式框架，其核心就是实现数据的双向绑定，而Vue双向绑定的实现就是基于其响应式原理的。Vue响应式原理由Observer、Dep、Watcher三个核心模块组成。本文将详细讲解Vue响应式原理的三个核心模块，以及通过两个示例来说明Vue响应式原理的使用。

一、Observer

Vue的Observer模块负责监听数据的变化，从而通知相应的监听器进行更新。Vue的Observer使用了ES5的Object.defineProperty方法来实现，在对属性进行读写操作时，Observer通过getter和setter劫持了数据的读写操作，并在该属性发生变化时，通知其相应的Watcher进行更新。

下面是一个简单的示例说明Vue的Observer模块的使用：

const data = {msg: 'Hello, Vue!'}

function observe(data) {
    if (!data || typeof data !== 'object') {
        return
    }

    Object.keys(data).forEach((key) => {
        defineReactive(data, key, data[key])
    })
}

function defineReactive(data, key, value) {
    let dep = new Dep() // 创建依赖实例

    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get() {
            if (Dep.target) {
                dep.addSub(Dep.target) // 添加监听器
            }

            return value
        },
        set(newValue) {
            if (newValue === value) {
                return
            }

            value = newValue
            dep.notify() // 通知监听器更新
        }
    })
}

class Dep {
    constructor() {
        this.subs = [] // 监听器列表
    }

    addSub(sub) {
        if (sub && sub.update) {
            this.subs.push(sub) // 添加监听器
        }
    }

    notify() {
        this.subs.forEach(sub => {
            sub.update() // 通知监听器更新
        })
    }
}

observe(data) // 监听数据变化

data.msg = 'Hello, Vue!' // 触发数据更新

在该示例中，我们定义了一个包含msg属性的对象data，并使用observe函数对其进行数据的监听。在defineRective函数中，我们创建一个Dep实例，存放当前属性的所有监听器，在数据发生变化时，调用Dep实例的notify方法，通知其所有监听器执行update函数进行更新。其中，我们使用了Object.defineProperty方法对属性进行读写操作的劫持，将Observer注入到了属性的getter和setter中。

二、Watcher

Vue的Watcher模块负责收集数据变化的依赖，从而在数据变化时通知视图进行更新。每个Watcher实例会被绑定到一个数据对象的属性上，并在该属性发生变化时执行相应的回调函数。通过Watcher依赖收集，Vue实现了响应式数据和视图之间的双向绑定。

下面是一个简单的示例说明Vue的Watcher模块的使用：

class Watcher {
    constructor(vm, expOrFn, cb) {
        this.vm = vm
        this.cb = cb
        this.expOrFn = expOrFn

        this.value = this.get() // 保存当前值
    }

    get() {
        Dep.target = this // 将当前Watcher实例暴露给依赖收集器，进行依赖收集

        let value = this.vm._data[this.expOrFn] // 获取当前值

        Dep.target = null // 收集完依赖之后，将Watcher实例重置为null，避免重复添加依赖

        return value
    }

    update() {
        let oldValue = this.value
        let newValue = this.vm._data[this.expOrFn]

        if (oldValue !== newValue) {
            this.value = newValue
            this.cb.call(this.vm, oldValue, newValue)
        }
    }
}

observe(data) // 监听数据变化

new Watcher(vm, 'msg', function(oldValue, newValue) {
    console.log(`oldValue: ${oldValue}, newValue: ${newValue}`)
})

data.msg = 'Hello, Vue!' // 触发更新

在该示例中，我们定义了一个Watcher实例，并在其构造函数初始化时，调用get方法获取当前值。在get方法中，我们将当前Watcher实例暴露给依赖收集器，进行依赖收集，并返回当前值。在update方法中，我们通过比较新旧值的差异，判断是否需要执行回调函数，并将回调函数执行。每次数据发生变化，Watcher实例都会重新执行get方法，从而保证视图的实时更新。

三、总结

Vue响应式原理是Vue实现数据双向绑定的核心。Observer模块监听数据的变化，从而在数据发生变化时通知相应的监听器进行视图的更新；Watcher模块收集数据变化的依赖，从而在数据发生变化时通知视图进行更新。通过Observer和Watcher的协作，实现了Vue响应式数据和视图之间的双向绑定。

本文通过两个示例分别说明了Vue响应式原理的Observer、Dep、Watcher理解，在实际开发中，Vue响应式原理的理解对于Vue的使用和调试非常重要，对于同学们深入学习Vue源码和实现原理也有很大帮助。