响应式系统
Vue.js 是一款 MVVM 的JS框架,当对数据模型data进行修改时,视图会自动得到更新,即框架帮我们完成了更新DOM的操作,而不需要我们手动的操作DOM。可以这么理解,当我们对数据进行赋值的时候,Vue 告诉了所有依赖该数据模型的组件,你依赖的数据有更新,你需要进行重渲染了,这个时候,组件就会重渲染,完成了视图的更新。
数据模型 && 计算属性 && 监听器
在组件中,可以为每个组件定义数据模型data、计算属性computed、监听器watch。
数据模型:Vue 实例在创建过程中,对数据模型data的每一个属性加入到响应式系统中,当数据被更改时,视图将得到响应,同步更新。data必须采用函数的方式 return,不使用 return 包裹的数据会在项目的全局可见,会造成变量污染;使用return包裹后数据中变量只在当前组件中生效,不会影响其他组件。
计算属性:computed基于组件响应式依赖进行计算得到结果并缓存起来。只在相关响应式依赖发生改变时它们才会重新求值,也就是说,只有它依赖的响应式数据(data、prop、computed本身)发生变化了才会重新计算。那什么时候应该使用计算属性呢?模板内的表达式非常便利,但是设计它们的初衷是用于简单运算的。在模板中放入太多的逻辑会让模板过重且难以维护。对于任何复杂逻辑,你都应当使用计算属性。
监听器:监听器watch作用如其名,它可以监听响应式数据的变化,响应式数据包括 data、prop、computed,当响应式数据发生变化时,可以做出相应的处理。当需要在数据变化时执行异步或开销较大的操作时,这个方式是最有用的。
响应式原理
在 Vue 中,数据模型下的所有属性,会被 Vue 使用Object.defineProperty(Vue3.0 使用 Proxy)进行数据劫持代理。响应式的核心机制是观察者模式,数据是被观察的一方,一旦发生变化,通知所有观察者,这样观察者可以做出响应,比如当观察者为视图时,视图可以做出视图的更新。
Vue.js 的响应式系统以来三个重要的概念,Observer、Dep、Watcher。
发布者-Observer
Observe 扮演的角色是发布者,他的主要作用是在组件vm初始化的时,调用defineReactive函数,使用Object.defineProperty方法对对象的每一个子属性进行数据劫持/监听,即为每个属性添加getter和setter,将对应的属性值变成响应式。
在组件初始化时,调用initState函数,内部执行initData、initProps、initComputed方法,分别对data、prop、computed进行初始化,让其变成响应式。
初始化props时,对所有props进行遍历,调用defineReactive函数,将每个 prop 属性值变成响应式,然后将其挂载到_props中,然后通过代理,把vm.xxx代理到vm._props.xxx中。
同理,初始化data时,与prop相同,对所有data进行遍历,调用defineReactive函数,将每个 data 属性值变成响应式,然后将其挂载到_data中,然后通过代理,把vm.xxx代理到vm._data.xxx中。
初始化computed,首先创建一个观察者对象computed-watcher,然后遍历computed的每一个属性,对每一个属性值调用defineComputed方法,使用Object.defineProperty将其变成响应式的同时,将其代理到组件实例上,即可通过vm.xxx访问到xxx计算属性。
调度中心/订阅器-Dep
Dep 扮演的角色是调度中心/订阅器,在调用defineReactive将属性值变成响应式的过程中,也为每个属性值实例化了一个Dep,主要作用是对观察者(Watcher)进行管理,收集观察者和通知观察者目标更新,即当属性值数据发生改变时,会遍历观察者列表(dep.subs),通知所有的 watcher,让订阅者执行自己的update逻辑。
其dep的任务是,在属性的getter方法中,调用dep.depend()方法,将观察者(即 Watcher,可能是组件的render function,可能是 computed,也可能是属性监听 watch)保存在内部,完成其依赖收集。在属性的setter方法中,调用dep.notify()方法,通知所有观察者执行更新,完成派发更新。
观察者-Watcher
Watcher 扮演的角色是订阅者/观察者,他的主要作用是为观察属性提供回调函数以及收集依赖,当被观察的值发生变化时,会接收到来自调度中心Dep的通知,从而触发回调函数。
而Watcher又分为三类,normal-watcher、 computed-watcher、 render-watcher。
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normal-watcher:在组件钩子函数
watch中定义,即监听的属性改变了,都会触发定义好的回调函数。 -
computed-watcher:在组件钩子函数
computed中定义的,每一个computed属性,最后都会生成一个对应的Watcher对象,但是这类Watcher有个特点:当计算属性依赖于其他数据时,属性并不会立即重新计算,只有之后其他地方需要读取属性的时候,它才会真正计算,即具备lazy(懒计算)特性。 -
render-watcher:每一个组件都会有一个
render-watcher, 当data/computed中的属性改变的时候,会调用该Watcher来更新组件的视图。
这三种Watcher也有固定的执行顺序,分别是:computed-render -> normal-watcher -> render-watcher。这样就能尽可能的保证,在更新组件视图的时候,computed 属性已经是最新值了,如果 render-watcher 排在 computed-render 前面,就会导致页面更新的时候 computed 值为旧数据。
小结
Observer 负责将数据进行拦截,Watcher 负责订阅,观察数据变化, Dep 负责接收订阅并通知 Observer 和接收发布并通知所有 Watcher。