vue响应式原理的实现

Vue 最独特的特性之一，是其非侵入性的响应式系统。数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象。而当你修改它们时，视图会进行更新。这使得状态管理非常简单直接，不过理解其工作原理同样重要，这样你可以避开一些常见的问题。----官方文档

引言

Vue的数据双向绑定，响应式原理，其实就是通过Object.defineProperty()结合发布者订阅者模式来实现的。

• Observer 通过Object.definePropty进行数据劫持
• Dep 发布者，添加订阅者以及在数据发生改变的时候通知所有的订阅者
• Watcher 订阅者，对数据进行观察以及保存数据修改需要触发的回调
• Compiler 模板编译器，对HTML模板进行编译，提取其中的变量并转化为数据（绑定更新Watcher 订阅者）。

本文整理的较为粗糙，大体的说明了一下响应式的实现过程，很多地方直接使用模拟数据，不过整体的流程还是比较清晰。

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数据劫持

听起来这个词挺唬人的，换句话讲就是如何对监听一个对象的改变？
其实有两种办法：使用Object.defineProperty和ES6的Proxy ，这里就用第一种方式来实现的

	class Vue {
      constructor(options) {
        this.data = options.data;
        observe(this.data);

        //  模拟 {{name}} {{age}}
        new Watcher(this.data,'name');
        new Watcher(this.data,'name');

        new Watcher(this.data,'age');
        new Watcher(this.data,'age');
      }
    }
    function observe(obj) {
      // 判断类型
      if (!obj || typeof obj != 'object') {
        return
      }
      Object.keys(obj).forEach(item => {
        defineReactive(obj, item, obj[item])
      })
      // 监听对象属性的的变化
      function defineReactive(obj, key, value) {
        // 递归子属性
        observe(value);
        let dp = new Dep();
        // 监听对象属性
        Object.defineProperty(obj, key, {
          enumerable: true, //属性可枚举（可遍历）
          configurable: true, //属性可配置（比如可以删除）
          // 获取属性时 会调用get
          get() {
            if (Dep.target) {
              dp.addSub(Dep.target) // 新增
            }
            return value
          },
          // 设置属性时 会调用set
          set(newVal) {
            observe(newVal) //如果赋值是一个对象，也要递归子属性
            if (newVal != value) {
              value = newVal;
              dp.notify() //新增
            }
          }
        })
      }
    }

• Object.keys(obj).forEach 对对象里的每个属性进行遍历监听。
• Object.defineProperty(obj, key,{}) 对属性进行getter/setter的监听
  注意! 无法检测到对象属性的添加或删除 这是因为 Vue 通过Object.defineProperty来将对象的key转换成getter/setter的形式来追踪变化，但getter/setter只能追踪一个数据是否被修改，无法追踪新增属性和删除属性（可以使用Vue.set(location, a, 1)）。
• Dep.target是什么？
  每次对一个属性进行监听，都需要创建对应的Dep发布者,来存储对应属性的所有watcher订阅者，watcher订阅者调用的时候设置Dep.target指向自己，get()每次调用的时候只需要push Dep.target即可 因为指向的就是watcher本身，Dep.target主要的作用就是代指某个watcher，当添加完之后设置Dep.target = null。

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Dep发布者

收集所有订阅者以及触发订阅者的更新,其实它是订阅者和数据之间的一个调度中心，用于集中处理一些事情。

class Dep {
      constructor() {
        /* 用来存放Watcher对象的数组 */
        this.subs = [];
      }
      /* 在subs中添加一个Watcher对象 */
      // 用 addSub 方法可以在目前的 Dep 对象中增加一个 Watcher 的订阅操作
      addSub(sub) {
        this.subs.push(sub);
      }
      /* 通知所有Watcher对象更新视图 */
      // 用 notify 方法通知目前 Dep 对象的 subs 中的所有 Watcher 对象触发更新操作。
      notify() {
        this.subs.forEach((sub) => {
          sub.update();
        })
      }
    }

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Watcher订阅者

当属性发生变化后，我们要通知用到数据的地方，而使用这个数据的地方有很多，而且类型还不一样，既有可能是模板，也有可能是用户写的一个watch,这时需要抽象出一个能集中处理这些情况的类。

然后，我们在依赖收集阶段只收集这个封装好的类的实例进来，通知也只通知它一个，再由它负责通知其他地方。

比如说{{message}}这个变量 在头部、尾部、导航中都有用到，那{{message}}改变的时候如何同时所有调用它的地方呢? watcher是每个{{message}} Dep包含所有watcher的集合。

class Watcher {
      constructor(obj, key) {
        // 将 Dep.target 指向自己
        // 然后触发属性的 getter 添加监听
        // 最后将 Dep.target 置空
        Dep.target = this;
        this.obj = obj;
        this.key = key;
        this.value = obj[key];
        Dep.target = null;
      }
      update() {
        // 获得新值
        this.value = this.obj[this.key]
        // 后期定义一个 cb 函数，这个函数用来模拟视图更新，调用它即代表更新视图
        console.log('watcher订阅者更新的内容 this.value',this.value);
      }
    }

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总结

这是细化后的响应式流程

上面完整的代码

    /**
     * 订阅者 Dep
     * 收集依赖需要为依赖找一个存储依赖的地方，为此我们创建了Dep,它用来收集依赖、删除依赖和向依赖发送消息等。
     * 于是我们先来实现一个订阅者 Dep 类，用于解耦属性的依赖收集和派发更新操作，说得具体点，它的主要作用是用来存放 Watcher 观察者对象。我们可以把Watcher理解成一个中介的角色，数据发生变化时通知它，然后它再通知其他地方。
     * */
    //  Dep的简单实现

    class Dep {
      constructor() {
        /* 用来存放Watcher对象的数组 */
        this.subs = [];
      }
      /* 在subs中添加一个Watcher对象 */
      // 用 addSub 方法可以在目前的 Dep 对象中增加一个 Watcher 的订阅操作
      addSub(sub) {
        this.subs.push(sub);
      }
      /* 通知所有Watcher对象更新视图 */
      // 用 notify 方法通知目前 Dep 对象的 subs 中的所有 Watcher 对象触发更新操作。
      notify() {
        this.subs.forEach((sub) => {
          sub.update();
        })
      }
    }
    //  Watcher
    /**
     * Vue 中定义一个 Watcher 类来表示观察订阅依赖。至于为啥引入Watcher
     * 当属性发生变化后，我们要通知用到数据的地方，而使用这个数据的地方有很多，而且类型还不一样，既有可能是模板，也有可能是用户写的一个watch,这时需要抽象出一个能集中处理这些情况的类。
     * 然后，我们在依赖收集阶段只收集这个封装好的类的实例进来，通知也只通知它一个，再由它负责通知其他地方。
     * */

    class Watcher {
      constructor(obj, key) {
        // 将 Dep.target 指向自己
        // 然后触发属性的 getter 添加监听
        // 最后将 Dep.target 置空
        Dep.target = this;
        this.obj = obj;
        this.key = key;
        this.value = obj[key];
        Dep.target = null;
      }
      update() {
        // 获得新值
        this.value = this.obj[this.key]
        // 我们定义一个 cb 函数，这个函数用来模拟视图更新，调用它即代表更新视图
        console.log('watcher订阅者更新的内容 this.value',this.value);
      }
    }



    class Vue {
      constructor(options) {
        this.data = options.data;
        observe(this.data);

        //  模拟 {{name}} {{age}}
        new Watcher(this.data,'name');
        new Watcher(this.data,'name');

        new Watcher(this.data,'age');
        new Watcher(this.data,'age');
      }
    }
    function observe(obj) {
      // 判断类型
      if (!obj || typeof obj != 'object') {
        return
      }
      Object.keys(obj).forEach(item => {
        defineReactive(obj, item, obj[item])
      })
      // 监听对象属性的的变化
      function defineReactive(obj, key, value) {
        // 递归子属性
        observe(value);
        let dp = new Dep();
        // 监听对象属性
        Object.defineProperty(obj, key, {
          enumerable: true, //属性可枚举（可遍历）
          configurable: true, //属性可配置（比如可以删除）
          // 获取属性时 会调用get
          get() {
            if (Dep.target) {
              dp.addSub(Dep.target) // 新增
            }
            return value
          },
          // 设置属性时 会调用set
          set(newVal) {
            observe(newVal) //如果赋值是一个对象，也要递归子属性
            if (newVal != value) {
              value = newVal;
              dp.notify() //新增
            }
          }
        })
      }
    }

    const app = new Vue({
      data: {
        name: 'qfl',
        age:'26',
        location: {
          x: 100,
          y: 100
        },
        arr: ['1', '2']
      }
    })