Vue2手写源码的原理是怎样的？

2026-05-27 13:581阅读0评论SEO教程

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响应式数据变化+数据发生变更后，我们可以监听到这个数据的变更（每一步后面的括号表示在该模块进行的操作）+手写简单的响应式数据实现（对象属性保持、深度属性保持、数）

响应式数据变化

数据发生变化后，我们可以监听到这个数据的变化 (每一步后面的括号是表示在那个模块进行的操作)

手写简单的响应式数据的实现（对象属性劫持、深度属性劫持、数组函数劫持）、模板转成 ast 语法树、将 ast 语法树转换成 render 函数、render 函数生成虚拟节点、根据生成的虚拟节点创造真实 DOM、实现依赖收集

响应式数据的实现

创建一个Vue实例 vm (index.html)

const vm = new Vue({
data() {
return {
name : 'zs',
age : 18
}
}
})
在 index.js 中使用 this._init 做数据的初始化，并使用 initMaxin 方法，将 vue 实例传过去 (index.js)

function Vue(options) { // options 就是用户的选项
this._init(options); //默认调用了init
}
initMixin(Vue); // 扩展了 init 方法
在 init.js 中，将用户的数据信息挂载到 vue 实例上，并初始化状态 (init.js)

export function initMixin(Vue) { //就是给 Vue 增加 init 方法
Vue.prototype._init = function (options) { //用于初始化操作
//vue vm.$options 就是获取用户的配置

// 将用户的选项挂载到 Vue 实例上
const vm = this;
vm.$options = options;

// 初始化状态
initState(vm)
}
}

在 state.js 中，要先获取到所有的配置，判断是否存在某一配置，然进行获取这个配置。将data放到实例上的_data 上，然后对数据进行劫持。 (state.js)

export function initState(vm) {
const opts = vm.$options; //获取所有的选项
if(opts.data) { //判断是否存在data
initData(vm);
}
}

function initData(vm) {
let data = vm.$options.data; //获取到data中的数据 data 可能是函数也可能是对象

// 判断 data 中数据是函数还是对象
data = typeof data === 'function'? data.call(vm) : data; //data 是用户返回的对象

vm._data = data; //将返回的对象放到 _data 上
// 对数据进行劫持 vue2使用一个 api defineProperty
observe(data);
}

创建一个处理数据劫持的文件夹，在里面创建一个 index.js 文件进行数据劫持 (/observe/index.js)
先判断数据是否为对象（只对对象进行劫持），再判断是否被劫持过（被劫持过就不需要再被劫持），再通过类实例进行劫持。 (/observe/index.js)

// 判断是否为对象
if(typeof data !== 'object' || data == null) {
return; //不是对象，直接 return 出来
}

// 判断是否被劫持过，使用实例进行判断，被劫持过就不需要再被劫持
return new Observe(data);

声明一个类实例 Observe，然后再将 defineReactive 作为公共 API 导出 (/observe/index.js)

class Observe {
constructor(data) { //用户传入的数据
this.walk(data)
}
walk(data) { //循环这个数据对象，对属性依次进行劫持

// 重新定义属性所以 vue2 性能会比 vue3 差
Object.keys(data).forEach(key => defineReactive(data, key, data[key]))
}
}

export function defineReactive(target,key,value) { //作为公共 API 导出，target:需要重新定义的值，key:需要重新定义的值的key值,value：需要重新定义的值的value值
observe(value); //值如果是对象的话，就再次进行劫持(避免深层次的值没有被劫持)
Object.defineProperty(target, key, {
get() { //取值时候，执行 get
console.log('get');
return value;
},
set(newValue) { //修改的时候，执行set
console.log('set');
if(value === newValue) return
value = newValue;
}
})
}

访问 vm.name 就相当于访问 vm._data.name（还是在 state.js 中进行代理） (state.js)

// 将vm._data 用 vm来进行代理访问vm.name 就相当于访问 vm._data.name
for(let key in data) {
proxy(vm, '_data', key)
}

function proxy(vm, target, key) {
Object.defineProperty(vm, key, {
get() {
return vm[target][key];
},
set(newValue) {
vm[target][key] = newValue;
}
})
}

对于数组的话，会遍历数组内部的所有元素，造成性能的浪费。所以要对数组的方法进行重写。数组有七个方法可以修改本身。（/observe/index.js）

Object.defineProperty(data, '__ob__', { //将 Observe 实例赋给data 对象的自定义属性上，让array.js中能拿到 Observe 中的方法。
value : this,
enumerable : false //将 __ob__ 变成不可枚举的（循环的时候就获取不到了）
})
// 判断数据是不是数组
if(Array.isArray(data)) {

// 重写数组中的方法 7个方法可以修改数组本身
data.__proto__ = newArrayProto;

// 在对数组里面的每一项进行劫持
this.observeArray(data);
} else {
this.walk(data) //不是数组就直接进入循环，进行数据劫持
}

observeArray(data) { //循环这个数组，然后进行数据劫持
data.forEach(item => observe(item));
}

在 array.js 中，重写了能修改数组本身的七个方法，还要对数组新增的数据再次进行劫持.（/observe/array.js）

// 获取数组的原型
let oldArrayProto = Array.prototype;

// newArrayProto._proto = oldArrayProto
export let newArrayProto = Object.create(oldArrayProto);

let methods = [ //找到所有的变异方法
'push',
'pop',
'shift',
'unshift',
'reverse',
'sort',
'splice'
]

methods.forEach(method => {
newArrayProto[method] = function(...args) { //重写了数组的方法
const result = oldArrayProto[method].call(this, ...args); //函数的劫持切片编程

console.log('method:' ,method);
// 对新增的数据也要再次进行劫持
let inserted;
let ob = this.__ob__;
switch (method) {
case 'push':
case 'unshift':
inserted = args;
break;
case 'splice':
inserted = args.slice(2);
default:
break;
}
if(inserted) { //对新增的内容再次进行观测
ob.observeArray(inserted); //使用观测实例中的 observeArray 方法，来遍历新增的数据，然后进行数据劫持。
}

return result;
}
})

监听到数据变化后，要进行模板参数的解析
要先判断有没有传进 el 参数（init.js）

// 判断是否有传入 el 参数
if(options.el) {
vm.$mount(options.el); //实现数据的挂载
}

编写 $mount 方法（init.js)

Vue.prototype.$mount = function (el) {
const vm = this;
el = document.querySelector(el)
let ops = vm.$options
if(!ops.render) { //判断是否写了 render
let template; //没有render 就看看有没有模板
if(!ops.template && el) { //没有模板，但是有el
template = el.outerHTML
} else {
if (el) {
template = ops.template; //如果有el ，则采用模板的内容
}
}
// 如果写了模板
if(template) {
const render = compileToFunction(template); //将模板编译成 render 函数
ops.render = render;
}
}
ops.render;
}

模板转化为 ast 语法树

compileToFunction 对模板进行编译处理（/compile/index.js)

先将模板转化为 ast 语法树 (/compile/parse.js)
- 利用正则先匹配标签名、属性、文本内容
- //利用正则匹配出模板
  const ncname = `[a-zA-Z][\\-\\.0-9_a-zA-Z]*`
  const qnameCapture = `((?:${ncname}\\:)?${ncname})`;
  const startTagOpen = new RegExp(`^<${qnameCapture}`); //这里匹配的是开始标签名 <div>
  const endTag = new RegExp(`^<\\/${qnameCapture}[^>]*>`); //这里匹配的是结束标签名 </div>
  
  const attribute = /^\s*([^\s"'<>\/=]+)(?:\s*(=)\s*(?:"([^"]*)"+|'([^']*)'+|([^\s"'=<>`]+)))?/; // 匹配属性的
  
  const startTagClose = /^\s*(\/?)>/; //匹配开始标签的两种格式 <div> <div />
  
  const defaultTagRE = /\{\{((?:.|\r?\n)+?)\}\}/g; // 匹配双花括号 {{}}
- 然后依据这个正则开始匹配模板中的内容，匹配到一个，就删除一个 (开始标签解析比较复杂，所以放在 parseStartTag 方法中)
- // 存在 html 的时候
  while(html) {
  // 如果 textEnd 为 0，则说明是开始标签和结束标签。大于 0 就是文本的结束位置
  let textEnd = html.indexOf('<');
  debugger;
  // 匹配开始标签
  if(textEnd == 0) {
  const startTagMatch = parseStartTag(); //开始标签的匹配结果
  
  if(startTagMatch) { //解析到的开始标签
  start(startTagMatch.tagName, startTagMatch.attrs)
  continue;
  }
  
  // 如果不是开始标签，那就是结束标签
  let endTagMatch = html.match(endTag);
  if(endTagMatch) {
  advance(endTagMatch[0].length);
  end(endTagMatch.tagName)
  continue;
  }
  }
  // 匹配文本
  if(textEnd > 0) {
  let text = html.substring(0, textEnd); //截取的文本内容
  if(text) { //存在文本的话
  chars(text);
  advance(text.length) //删除文本的部分
  }
  }
  }
- 开始的标签比较复杂，需要匹配开始的标签和标签中的属性
- // 匹配开始标签
  function parseStartTag() {
  const start = html.match(startTagOpen);
  if(start) {
  const match = {
  tagName:start[1], //标签名
  attrs:[] //存放属性
  }
  advance(start[0].length); //匹配完开始标签后就去掉开始标签
  
  // 如果不是开始标签的结束，就一直匹配下去
  let attr, end;
  while(!(end = html.match(startTagClose)) && (attr = html.match(attribute))) { //如果没有匹配到结束标签的时候，就一直匹配下去
  advance(attr[0].length); //匹配完属性后就去掉属性
  match.attrs.push({name : attr[1], value : attr[3] || attr[4] || attr[5] || true}) //往 match 的 attrs 中存放属性的键值对
  }
  if(end) { //如果匹配到结束标签
  advance(end[0].length) //直接去掉结束标签
  }
  return match; //返回解析完成的结果
  }
  return false; //不是标签
  }
- 拿获取到的开始标签、文本、结束标签来做处理---最终转换成一颗抽象树
- 抽象树的格式
  
  const ELEMENT_TYPE = 1; //元素类型
  const TEXT_TYPE = 3;//文本类型
  const stack = []; //创建用于存放元素的栈---利用栈先进后出的特性来构建抽象语法树
  let currentParent; //用于指向栈中的最后一个元素
  let root;//根节点
  
  // 转换为一颗抽象语法树
  function createASTElement(tag,attrs) {
  return {
  tag,
  type:ELEMENT_TYPE,
  children:[],
  attrs,
  parent:null
  }
  }
- // 对开始文本结束标签做处理---最终转换成一颗抽象语法树
  function start(tag, attrs) { //标签名 + 属性
  let node = createASTElement(tag,attrs); //调用 createASTElement 函数，生成一个 ast 节点
  if(!root) { //判断是否有根节点，没有的话就将当前节点作为根节点
  root = node;
  }
  if(currentParent) { //如果栈中已经有最后一个元素，则当前节点的父亲就是栈中最后一个元素
  node.parent = currentParent;
  currentParent.children.push(node);//还需要在父节点添加children属性的值
  }
  stack.push(node);//将节点放入栈中
  currentParent = node; //指向栈中的最后一个元素
  }
  function chars(text) { //文本内容直接放到当前指向的节点
  text = text.replace(/\s/g,'')
  text && currentParent.children.push({
  type:TEXT_TYPE,
  text,
  parent: currentParent
  })
  }
  function end() { //标签
  stack.pop(); //弹出栈中最后一个元素
  currentParent = stack[stack.length - 1]; //更新 currentParent ，指向最后一个元素
  }

ast 语法树转换成 render 方法

（/compiler/index.js)

// 2.生成 render方法（render方法执行返回的结果就是虚拟DOM）

let code = codegen(ast);
code = `with(this){return ${code}}`
let render = new Function(code); //根据代码生成 render 函数

return render;

```javascript
// 转化为 render
function codegen(ast) {
let children = genChildren(ast.children)
let code = `_c('${ast.tag}', ${ast.attrs.length > 0? genProps(ast.attrs) : 'null'}${ast.children.length ? `,${children}` : ''})`
return code
}
```

转换的规则（属性的转换、文本内容的转换） (/compiler/index.js)

// 属性的转化
function genProps(attrs) {
let str = ''
for(let i = 0; i < attrs.length; i++) {
let attr = attrs[i];
if(attr.name === 'style') { //判断属性是不是style
let obj = {};
attr.value.split(';').forEach(item => { //先利用；进行分隔出成对的 key value。再利用：分隔出单个的 key 和 value
let [key, value] = item.split(':');
obj[key] = value; //将成对的 key value 写入空对象中
});
attr.value = obj; //再将 obj 对象作为 value 放进 attr 中
}
str += `${attr.name}:${JSON.stringify(attr.value)},` //拼接属性
}
return `{${str.slice(0, -1)}}`
}

// 生成元素和文本内容（普通文本内容，双花括号文本内容）
function gen(node) {
if(node.type === 1) { //元素
return codegen(node);
} else { //文本
let text = node.text
if(!defaultTagRE.test(text)) { //普通文本的话
return `_v(${JSON.stringify(text)})`
} else {
// _v(_s(name) + 'one' + _s(name))
let tokens = [];
let match;
defaultTagRE.lastIndex = 0;
let lastIndex = 0; //最后匹配的位置
while(match = defaultTagRE.exec(text)) {
let index = match.index; //双花括号内容匹配的位置
if(index > lastIndex) { //判断双花括号内容匹配的位置看看是否中间有普通文本内容
tokens.push(JSON.stringify(text.slice(lastIndex, index))); //有就将普通文本放进 tokens 中
}
tokens.push(`_s(${match[1].trim()})`) //将花括号内容放进 tokens
lastIndex = index + match[0].length //更改最后匹配的位置
}
if(lastIndex < text.length) { //要是普通文本在双花括号后面的话
tokens.push(JSON.stringify(text.slice(lastIndex)))
}
return `_v(${tokens.join('+')})` //将内容 return 出去
}
}
}
// 孩子的转化
function genChildren(children) {
return children.map(child => gen(child)).join(',')
}

根据render方法产生虚拟节点

在 mountComponent 函数中调用两个原型方法（lifecycle.js)

export function mountComponent(vm, el) {
vm.$el = el;

// 1.调用 render 方法产生虚拟节点虚拟DOM

// 2.根据虚拟 DOM 生成真实 DOM

// 3.插入到 el 元素中

vm._update(vm._render());
}

将 render 方法生成的 _c 、__v 、 _s 进行解析（lifecycle.js)

// _c 里面放标签、属性、孩子
Vue.prototype._c = function() {
return createElementVNode(this, ...arguments)
}
Vue.prototype._s = function (value) {
if(typeof value !== 'object') return value;
return JSON.stringify(value)
}
Vue.prototype._v = function () {
return createTextVNode(this, ...arguments)
}

_c 中的 createElementVNode 方法和 _v 中的 createTextVNode 方法（/vdom/index.js)

// h() _c()
export function createElementVNode(vm, tag, data, ...children) {
if(data == null) {
data = {}
}
let key = data.key;
if(key) {
delete data.key;
}
return Vnode(vm,tag,key,data,children,undefined)
}

// _v()
export function createTextVNode(vm, text) {
return Vnode(vm,undefined,undefined,undefined,undefined,text)
}

// ast 做的是语法层面上的转换描述的是语法本身（html js css)
// 虚拟DOM 是描述 Dom 元素，可以增加一些自定义属性 (描述 DOM 的)
function Vnode(vm, tag, key, data, children, text) {
return {
vm,
tag,
key,
data,
children,
text
}
}

_render 方法（lifecycle.js)

Vue.prototype._render = function () {
const vm = this;
// 当渲染的时候，会去实例中取值，我们就可以将属性和视图绑定在一起了
// call => 让 with 中的 this 指向 vm
return vm.$options.render.call(vm); //调用 ast 语法树转义后生成的 render 方法
}

将虚拟节点转化为真实DOM

_update 方法（lifecycle.js)

Vue.prototype._update = function (Vnode) {//将 Vnode 转化为真实 Dom
const vm = this;
const el = vm.$el;

// patch既有初始化功能、又有更新功能
vm.$el = patch(el, Vnode);
}

_update 的 patch 方法 --- 根据虚拟节点创建真实 DOM,将新节点放在老节点下面，然后移除老节点。

// 根据虚拟节点创建真实 DOM
function patch(oldVnode,Vnode) {
// 初渲染流程
const isRealElement = oldVnode.nodeType; //判断是真实元素还是虚拟节点
if(isRealElement) {
const el = oldVnode; //获取真实元素
const parentElm = el.parentNode; //获取父元素

let newElm = createElm(Vnode); //根据虚拟节点创建真实 DOM
parentElm.insertBefore(newElm, el.nextSibling); //将虚拟节点生成的真实节点放进老节点的下面
parentElm.removeChild(el); //移除老节点

return newElm
} else {
// diff 算法
}
}

patch 中的 createElm 方法 --- 根据 render 方法的数据，创建出虚拟节点

// 根据 render 方法的数据创建出虚拟节点
function createElm(Vnode) {
let {tag, data, children, text} = Vnode;
if(typeof tag === 'string') { //说明是标签，处理标签
Vnode.el = document.createElement(tag); //将真实节点与虚拟节点对应起来，后续如果修改属性,（diff）就可以直接找到虚拟节点对应的真实节点

patchProps(Vnode.el, data); //标签的属性

children.forEach(child => { //处理儿子元素
Vnode.el.appendChild( createElm(child));
})

} else{ // 说明是文本，处理文本
Vnode.el = document.createTextNode(text);
}
return Vnode.el
}

createElm 中的 patchProps 方法 ---- 处理标签的属性

// 处理标签的属性
function patchProps(el, props) {
for(let key in props) {
if(key === 'style') { //属性是 style 的话
for(let styleName in props.style) {
el.style[styleName] = props.style[styleName];
}
} else { //普通属性的话，直接加进 el 就行
el.setAttribute(key, props[key]);
}
}
}

实现依赖收集

依赖收集实现原理简单来说：就是一个简单的观察者模式。先给每个属性增加一个 dep（被观察者），然后通过 watcher（观察者）来观察。如果那个属性发生变化，就会通知观察者来更新

下面是 dep.js 和 watcher.js 模块的整体代码。建议先看一遍整体代码，再看一遍一步一步的解析，然后再看一遍整体代码。这样食用效果更佳哦~

dep.js

watcher.js

import Dep from "./dep";

let id = 0;

// 每个属性都有一个 dep（属性是被观察者）， watcher 就是观察者（属性变化了会通知观察者来更新） --> 观察者模式

class Watcher{
constructor(vm, fn, options) {
this.id = id++;
this.renderWatcher = options; //是一个渲染 watcher
this.getter = fn; //调用这个函数可以发生取值操作（vm._update(vm._render())）
this.deps = []; //在 watcher 存放 dep （计算属性、一些清理工作需要用到）
this.depId = new Set(); //用来判断是否有重复的属性
this.get();
}
get() {
Dep.target = this; //将当前的渲染 watcher 放到 Dep.target 上
this.getter(); //去 vm 上取值
Dep.target = null; //渲染完毕后，就清空
}
addDep(dep) { //一个组件对应着多个属性重复的属性不用记录
let id = dep.id;
if(!this.depId.has(id)) {
this.deps.push(dep); //没有这个属性的话，就直接记录在 deps 中
this.depId.add(id); //记录当前属性 id
dep.addSub(this); //watcher 已经记住 dep 而且去重了，需要让 dep 也记住 watcher
}
}
update() { //更新操作：重新调用一次 get() 方法
this.get();
}
}

export default Watcher

步骤详解：

在 lifecycle.js 模块中的 mountComponent 函数中 new 一个 Watcher 传入更新模块的方法

const updateComponent = () => {
vm._update(vm._render())
}
new Watcher(vm, updateComponent,true) //true 用于标识是一个渲染 watcher

将更新模板的方法放进 watcher 里面调用 ,并将当前渲染的 watcher 放到 Dep.tartger 上（/observe/watcher.js）

需要为每个属性增加一个 dep（收集器），用来收集 watcher

let id = 0;
class Dep {
constructor() {
this.id = id++; //属性的 dep 要收集 watcher
this.subs = []; // 存放着当前属性对应的 watcher
}
}
Dep.target = null;

当 watcher 执行 this.getter(); 发生取值操作（get方法）的时候。就让这个属性的收集器记住当前的 watcher (/observe/index.js)

让这个属性的收集器记住当前的 watcher 之前，当前的 watcher 也必须记住对应的属性，且去掉重复的属性（/observe/dep.js）

让当前的 watcher 记住对应的属性，且去掉重复的属性。使用 addDep() 方法，先让当前的 watcher 记住属性，然后再将当前的 watcher 传给 dep ，让 dep 也记住对应的watcher (/observe/watcher)

addDep(dep) { //一个组件对应着多个属性重复的属性不用记录
let id = dep.id;
if(!this.depId.has(id)) {
this.deps.push(dep); //没有这个属性的话，就直接记录在 deps 中
this.depId.add(id); //记录当前属性 id
dep.addSub(this); //watcher 已经记住 dep 而且去重了，需要让 dep 也记住 watcher
}
}

使用addSub(watcher)，接收已经记住 dep 的 watcher。然后放进 subs，让 dep 也记住 watcher (/observe/dep)

addSub(watcher) { // 将记住 dep 的 watcher 也放进 subs，让 dep 也记住 watcher
this.subs.push(watcher)
}

更新的时候

在更新调用 set() 的时候，会调用 dep.notify(); 通知 dep 要进行更新了 (/observe/index)

dep.notify(); //通知更新

在 dep.js 中遍历 subs 中的 watcher，通知所有用到这个属性的 watcher 需要更新了 (/observe/dep)

notify() {
this.subs.forEach(watcher => watcher.update()); //告诉所有用到这个属性的 watcher 需要更新了

在 watcher 中新增一个 update 属性进行更新操作

update() { //更新操作：重新调用一次 get() 方法
this.get();
} 进行异步更新

异步更新：先将当前的 watcher 暂存起来，之后统一进行更新 (/observer/watcher.js)

update() { //异步更新：先将当前的 watcher 暂存起来，之后统一进行更新
queueWatcher(this);
}

将当前需要更新的一次放进一个队列中，然后在同一时间依次的进行更新

$nextTick的原理就是这样。但是vue2 内部的nextTick中采用的是优雅降级的方法
内部先使用 promise（不兼容）不行的话换 MutationObserver(h5的api) 再不行换 setImmediate(ie专享) 最后还不行换 setTimeout。

let timerFunc;
if(Promise) {
timerFunc = () => {
Promise.resolve().then(flushCallbacks)
}
} else if(MutationObserver) {
let observer = new MutationObserver(flushCallbacks); //这里传入的回调是异步执行的
let textNode = document.createTextNode(1);
observer.observe(textNode, {
characterData:true
});
timerFunc = () => {
textNode.textContent = 2
}
} else if(setImmediate) {
timerFunc = () => {
setImmediate(flushCallbacks)
}
} else {
timerFunc = () => {
setTimeout(flushCallbacks)
}
}

export function nextTick(cb) { //收集所有异步更新的操作
callbacks.push(cb); //维护nextTick 中的 callback 方法
if(!waiting) {
timerFunc(); //看内部使用的是那种方法
waiting = true;
}
} 进行数组更新

在 Observe 类中先给每个对象上的下划线 ob 增加收集功能 (/observer/index)

// 给每个对象都增加收集功能
this.dep = new Dep();

在 get 方法中让数组与对象本身也实现依赖收集，并判断如果是数组的话，使用 dependArray 方法进行收集

get() { //取值时候，执行 get
if(Dep.target) { //如果存在 Dep.target 的话，就调用 depend() 收集起来
dep.depend(); //让这个属性的收集器记住当前的 watcher
if(childOb) {
childOb.dep.depend(); //让数组与对象本身也实现依赖收集

if(Array.isArray(value)) { //如果是数组的话，使用 dependArray 的方法进行依赖收集
dependArray(value);
}
}
}
return value;
}

dependArray 方法对数组进行依赖收集

//对数组进行依赖收集
function dependArray(value) {
for(let i = 0; i < value.length; i++) {
let current = value[i];
current.__ob__ && current.__ob__.dep.depend(); //手动进行依赖收集
if(Array.isArray(current)) { //数组内可能还是包含数组，所以要对内层的数组进行递归操作
dependArray(current);
}
}
}

并且在数组发生变化后，通知对应的 watcher 来实现更新逻辑 (/observe/array.js)

ob.dep.notify(); //数组变化后，通知对应的 watcher 实现更新逻辑

标签：vue2 手写源码响应式