Vue源码解析（3）：深入响应式机制原理是什么？
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1. 深入理解Vue数据响应式原理
2.methods、computed和watch的区别
3.Vue源码解读（2）—— Vue初始化过程详解
1、深入理解 Vue 数据响应式原理。 2、methods、computed 和 watch 有什么区别？ 前言上一篇文章 Vue 源码解读（2）—— Vue 初始化过程 详细讲解了 Vue 的初始化过程，明白了 new Vue(options) 都做了什么，其中关于 数据响应式 的实现用一句话简单的带过，而这篇文章则会详细讲解 Vue 数据响应式的实现原理。
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深入理解 Vue 数据响应式原理。
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methods、computed 和 watch 有什么区别？
经过上一篇文章的学习，相信关于 响应式原理 源码阅读的入口位置大家都已经知道了，就是初始化过程中处理数据响应式这一步，即调用 initState 方法，在 /src/core/instance/init.js 文件中。
/src/core/instance/state.js
/**
* 两件事：
* 数据响应式的入口：分别处理 props、methods、data、computed、watch
* 优先级：props、methods、data、computed 对象中的属性不能出现重复，优先级和列出顺序一致
* 其中 computed 中的 key 不能和 props、data 中的 key 重复，methods 不影响
*/
export function initState (vm: Component) {
vm._watchers = []
const opts = vm.$options
// 处理 props 对象，为 props 对象的每个属性设置响应式，并将其代理到 vm 实例上
if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
// 处理 methos 对象，校验每个属性的值是否为函数、和 props 属性比对进行判重处理，最后得到 vm[key] = methods[key]
if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
/**
* 做了三件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
* 3、为 data 对象的上数据设置响应式
*/
if (opts.data) {
initData(vm)
} else {
observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
}
/**
* 三件事：
* 1、为 computed[key] 创建 watcher 实例，默认是懒执行
* 2、代理 computed[key] 到 vm 实例
* 3、判重，computed 中的 key 不能和 data、props 中的属性重复
*/
if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
/**
* 三件事：
* 1、处理 watch 对象
* 2、为 每个 watch.key 创建 watcher 实例，key 和 watcher 实例可能是 一对多 的关系
* 3、如果设置了 immediate，则立即执行 回调函数
*/
if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
initWatch(vm, opts.watch)
}
/**
* 其实到这里也能看出，computed 和 watch 在本质是没有区别的，都是通过 watcher 去实现的响应式
* 非要说有区别，那也只是在使用方式上的区别，简单来说：
* 1、watch：适用于当数据变化时执行异步或者开销较大的操作时使用，即需要长时间等待的操作可以放在 watch 中
* 2、computed：其中可以使用异步方法，但是没有任何意义。所以 computed 更适合做一些同步计算
*/
}
initProps
src/core/instance/state.js
// 处理 props 对象，为 props 对象的每个属性设置响应式，并将其代理到 vm 实例上
function initProps (vm: Component, propsOptions: Object) {
const propsData = vm.$options.propsData || {}
const props = vm._props = {}
// 缓存 props 的每个 key，性能优化
// cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
// instead of dynamic object key enumeration.
const keys = vm.$options._propKeys = []
const isRoot = !vm.$parent
// root instance props should be converted
if (!isRoot) {
toggleObserving(false)
}
// 遍历 props 对象
for (const key in propsOptions) {
// 缓存 key
keys.push(key)
// 获取 props[key] 的默认值
const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
// 为 props 的每个 key 是设置数据响应式
defineReactive(props, key, value)
// static props are already proxied on the component's prototype
// during Vue.extend(). We only need to proxy props defined at
// instantiation here.
if (!(key in vm)) {
// 代理 key 到 vm 对象上
proxy(vm, `_props`, key)
}
}
toggleObserving(true)
}
proxy
/src/core/instance/state.js
// 设置代理，将 key 代理到 target 上
export function proxy (target: Object, sourceKey: string, key: string) {
sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {
return this[sourceKey][key]
}
sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {
this[sourceKey][key] = val
}
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
initMethods
/src/core/instance/state.js
/**
* 做了以下三件事，其实最关键的就是第三件事情
* 1、校验 methoss[key]，必须是一个函数
* 2、判重
* methods 中的 key 不能和 props 中的 key 相同
* methos 中的 key 与 Vue 实例上已有的方法重叠，一般是一些内置方法，比如以 $ 和 _ 开头的方法
* 3、将 methods[key] 放到 vm 实例上，得到 vm[key] = methods[key]
*/
function initMethods (vm: Component, methods: Object) {
// 获取 props 配置项
const props = vm.$options.props
// 遍历 methods 对象
for (const key in methods) {
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
if (typeof methods[key] !== 'function') {
warn(
`Method "${key}" has type "${typeof methods[key]}" in the component definition. ` +
`Did you reference the function correctly?`,
vm
)
}
if (props && hasOwn(props, key)) {
warn(
`Method "${key}" has already been defined as a prop.`,
vm
)
}
if ((key in vm) && isReserved(key)) {
warn(
`Method "${key}" conflicts with an existing Vue instance method. ` +
`Avoid defining component methods that start with _ or $.`
)
}
}
vm[key] = typeof methods[key] !== 'function' ? noop : bind(methods[key], vm)
}
}
initData
src/core/instance/state.js
/**
* 做了三件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
* 3、为 data 对象的上数据设置响应式
*/
function initData (vm: Component) {
// 得到 data 对象
let data = vm.$options.data
data = vm._data = typeof data === 'function'
? getData(data, vm)
: data || {}
if (!isPlainObject(data)) {
data = {}
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
'data functions should return an object:\n' +
'vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
vm
)
}
/**
* 两件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
*/
const keys = Object.keys(data)
const props = vm.$options.props
const methods = vm.$options.methods
let i = keys.length
while (i--) {
const key = keys[i]
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
if (methods && hasOwn(methods, key)) {
warn(
`Method "${key}" has already been defined as a data property.`,
vm
)
}
}
if (props && hasOwn(props, key)) {
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
`Use prop default value instead.`,
vm
)
} else if (!isReserved(key)) {
proxy(vm, `_data`, key)
}
}
// 为 data 对象上的数据设置响应式
observe(data, true /* asRootData */)
}
export function getData (data: Function, vm: Component): any {
// #7573 disable dep collection when invoking data getters
pushTarget()
try {
return data.call(vm, vm)
} catch (e) {
handleError(e, vm, `data()`)
return {}
} finally {
popTarget()
}
}
initComputed
/src/core/instance/state.js
const computedWatcherOptions = { lazy: true }
/**
* 三件事：
* 1、为 computed[key] 创建 watcher 实例，默认是懒执行
* 2、代理 computed[key] 到 vm 实例
* 3、判重，computed 中的 key 不能和 data、props 中的属性重复
* @param {*} computed = {
* key1: function() { return xx },
* key2: {
* get: function() { return xx },
* set: function(val) {}
* }
* }
*/
function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
// $flow-disable-line
const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
// computed properties are just getters during SSR
const isSSR = isServerRendering()
// 遍历 computed 对象
for (const key in computed) {
// 获取 key 对应的值，即 getter 函数
const userDef = computed[key]
const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && getter == null) {
warn(
`Getter is missing for computed property "${key}".`,
vm
)
}
if (!isSSR) {
// 为 computed 属性创建 watcher 实例
watchers[key] = new Watcher(
vm,
getter || noop,
noop,
// 配置项，computed 默认是懒执行
computedWatcherOptions
)
}
if (!(key in vm)) {
// 代理 computed 对象中的属性到 vm 实例
// 这样就可以使用 vm.computedKey 访问计算属性了
defineComputed(vm, key, userDef)
} else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
// 非生产环境有一个判重处理，computed 对象中的属性不能和 data、props 中的属性相同
if (key in vm.$data) {
warn(`The computed property "${key}" is already defined in data.`, vm)
} else if (vm.$options.props && key in vm.$options.props) {
warn(`The computed property "${key}" is already defined as a prop.`, vm)
}
}
}
}
/**
* 代理 computed 对象中的 key 到 target（vm）上
*/
export function defineComputed (
target: any,
key: string,
userDef: Object | Function
) {
const shouldCache = !isServerRendering()
// 构造属性描述符(get、set)
if (typeof userDef === 'function') {
sharedPropertyDefinition.get = shouldCache
? createComputedGetter(key)
: createGetterInvoker(userDef)
sharedPropertyDefinition.set = noop
} else {
sharedPropertyDefinition.get = userDef.get
? shouldCache && userDef.cache !== false
? createComputedGetter(key)
: createGetterInvoker(userDef.get)
: noop
sharedPropertyDefinition.set = userDef.set || noop
}
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
sharedPropertyDefinition.set === noop) {
sharedPropertyDefinition.set = function () {
warn(
`Computed property "${key}" was assigned to but it has no setter.`,
this
)
}
}
// 拦截对 target.key 的访问和设置
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
/**
* @returns 返回一个函数，这个函数在访问 vm.computedProperty 时会被执行，然后返回执行结果
*/
function createComputedGetter (key) {
// computed 属性值会缓存的原理也是在这里结合 watcher.dirty、watcher.evalaute、watcher.update 实现的
return function computedGetter () {
// 得到当前 key 对应的 watcher
const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
if (watcher) {
// 计算 key 对应的值，通过执行 computed.key 的回调函数来得到
// watcher.dirty 属性就是大家常说的 computed 计算结果会缓存的原理
// <template>
// <div>{{ computedProperty }}</div>
// <div>{{ computedProperty }}</div>
// </template>
// 像这种情况下，在页面的一次渲染中，两个 dom 中的 computedProperty 只有第一个
// 会执行 computed.computedProperty 的回调函数计算实际的值，
// 即执行 watcher.evalaute，而第二个就不走计算过程了，
// 因为上一次执行 watcher.evalute 时把 watcher.dirty 置为了 false，
// 待页面更新后，wathcer.update 方法会将 watcher.dirty 重新置为 true，
// 供下次页面更新时重新计算 computed.key 的结果
if (watcher.dirty) {
watcher.evaluate()
}
if (Dep.target) {
watcher.depend()
}
return watcher.value
}
}
}
/**
* 功能同 createComputedGetter 一样
*/
function createGetterInvoker(fn) {
return function computedGetter () {
return fn.call(this, this)
}
}
initWatch
/src/core/instance/state.js
/**
* 处理 watch 对象的入口，做了两件事：
* 1、遍历 watch 对象
* 2、调用 createWatcher 函数
* @param {*} watch = {
* 'key1': function(val, oldVal) {},
* 'key2': 'this.methodName',
* 'key3': {
* handler: function(val, oldVal) {},
* deep: true
* },
* 'key4': [
* 'this.methodNanme',
* function handler1() {},
* {
* handler: function() {},
* immediate: true
* }
* ],
* 'key.key5' { ... }
* }
*/
function initWatch (vm: Component, watch: Object) {
// 遍历 watch 对象
for (const key in watch) {
const handler = watch[key]
if (Array.isArray(handler)) {
// handler 为数组，遍历数组，获取其中的每一项，然后调用 createWatcher
for (let i = 0; i < handler.length; i++) {
createWatcher(vm, key, handler[i])
}
} else {
createWatcher(vm, key, handler)
}
}
}
/**
* 两件事：
* 1、兼容性处理，保证 handler 肯定是一个函数
* 2、调用 $watch
* @returns
*/
function createWatcher (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
handler: any,
options?: Object
) {
// 如果 handler 为对象，则获取其中的 handler 选项的值
if (isPlainObject(handler)) {
options = handler
handler = handler.handler
}
// 如果 hander 为字符串，则说明是一个 methods 方法，获取 vm[handler]
if (typeof handler === 'string') {
handler = vm[handler]
}
return vm.$watch(expOrFn, handler, options)
}
/**
* 创建 watcher，返回 unwatch，共完成如下 5 件事：
* 1、兼容性处理，保证最后 new Watcher 时的 cb 为函数
* 2、标示用户 watcher
* 3、创建 watcher 实例
* 4、如果设置了 immediate，则立即执行一次 cb
* 5、返回 unwatch
* @param {*} expOrFn key
* @param {*} cb 回调函数
* @param {*} options 配置项，用户直接调用 this.$watch 时可能会传递一个 配置项
* @returns 返回 unwatch 函数，用于取消 watch 监听
*/
Vue.prototype.$watch = function (
expOrFn: string | Function,
cb: any,
options?: Object
): Function {
const vm: Component = this
// 兼容性处理，因为用户调用 vm.$watch 时设置的 cb 可能是对象
if (isPlainObject(cb)) {
return createWatcher(vm, expOrFn, cb, options)
}
// options.user 表示用户 watcher，还有渲染 watcher，即 updateComponent 方法中实例化的 watcher
options = options || {}
options.user = true
// 创建 watcher
const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)
// 如果用户设置了 immediate 为 true，则立即执行一次回调函数
if (options.immediate) {
try {
cb.call(vm, watcher.value)
} catch (error) {
handleError(error, vm, `callback for immediate watcher "${watcher.expression}"`)
}
}
// 返回一个 unwatch 函数，用于解除监听
return function unwatchFn () {
watcher.teardown()
}
}
observe
/src/core/observer/index.js
/**
* 响应式处理的真正入口
* 为对象创建观察者实例，如果对象已经被观察过，则返回已有的观察者实例，否则创建新的观察者实例
* @param {*} value 对象 => {}
*/
export function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
// 非对象和 VNode 实例不做响应式处理
if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
return
}
let ob: Observer | void
if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
// 如果 value 对象上存在 __ob__ 属性，则表示已经做过观察了，直接返回 __ob__ 属性
ob = value.__ob__
} else if (
shouldObserve &&
!isServerRendering() &&
(Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
Object.isExtensible(value) &&
!value._isVue
) {
// 创建观察者实例
ob = new Observer(value)
}
if (asRootData && ob) {
ob.vmCount++
}
return ob
}
Observer
/src/core/observer/index.js
/**
* 观察者类，会被附加到每个被观察的对象上，value.__ob__ = this
* 而对象的各个属性则会被转换成 getter/setter，并收集依赖和通知更新
*/
export class Observer {
value: any;
dep: Dep;
vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data
constructor (value: any) {
this.value = value
// 实例话一个 dep
this.dep = new Dep()
this.vmCount = 0
// 在 value 对象上设置 __ob__ 属性
def(value, '__ob__', this)
if (Array.isArray(value)) {
/**
* value 为数组
* hasProto = '__proto__' in {}
* 用于判断对象是否存在 __proto__ 属性，通过 obj.__proto__ 可以访问对象的原型链
* 但由于 __proto__ 不是标准属性，所以有些浏览器不支持，比如 IE6-10，Opera10.1
* 为什么要判断，是因为一会儿要通过 __proto__ 操作数据的原型链
* 覆盖数组默认的七个原型方法，以实现数组响应式
*/
if (hasProto) {
// 有 __proto__
protoAugment(value, arrayMethods)
} else {
copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
}
this.observeArray(value)
} else {
// value 为对象，为对象的每个属性（包括嵌套对象）设置响应式
this.walk(value)
}
}
/**
* 遍历对象上的每个 key，为每个 key 设置响应式
* 仅当值为对象时才会走这里
*/
walk (obj: Object) {
const keys = Object.keys(obj)
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
defineReactive(obj, keys[i])
}
}
/**
* 遍历数组，为数组的每一项设置观察，处理数组元素为对象的情况
*/
observeArray (items: Array<any>) {
for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
observe(items[i])
}
}
}
defineReactive
/src/core/observer/index.js
/**
* 拦截 obj[key] 的读取和设置操作：
* 1、在第一次读取时收集依赖，比如执行 render 函数生成虚拟 DOM 时会有读取操作
* 2、在更新时设置新值并通知依赖更新
*/
export function defineReactive (
obj: Object,
key: string,
val: any,
customSetter?: ?Function,
shallow?: boolean
) {
// 实例化 dep，一个 key 一个 dep
const dep = new Dep()
// 获取 obj[key] 的属性描述符，发现它是不可配置对象的话直接 return
const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
if (property && property.configurable === false) {
return
}
// 记录 getter 和 setter，获取 val 值
const getter = property && property.get
const setter = property && property.set
if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
val = obj[key]
}
// 递归调用，处理 val 即 obj[key] 的值为对象的情况，保证对象中的所有 key 都被观察
let childOb = !shallow && observe(val)
// 响应式核心
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
// get 拦截对 obj[key] 的读取操作
get: function reactiveGetter () {
const value = getter ? getter.call(obj) : val
/**
* Dep.target 为 Dep 类的一个静态属性，值为 watcher，在实例化 Watcher 时会被设置
* 实例化 Watcher 时会执行 new Watcher 时传递的回调函数（computed 除外，因为它懒执行）
* 而回调函数中如果有 vm.key 的读取行为，则会触发这里的 读取 拦截，进行依赖收集
* 回调函数执行完以后又会将 Dep.target 设置为 null，避免这里重复收集依赖
*/
if (Dep.target) {
// 依赖收集，在 dep 中添加 watcher，也在 watcher 中添加 dep
dep.depend()
// childOb 表示对象中嵌套对象的观察者对象，如果存在也对其进行依赖收集
if (childOb) {
// 这就是 this.key.chidlKey 被更新时能触发响应式更新的原因
childOb.dep.depend()
// 如果是 obj[key] 是 数组，则触发数组响应式
if (Array.isArray(value)) {
// 为数组项为对象的项添加依赖
dependArray(value)
}
}
}
return value
},
// set 拦截对 obj[key] 的设置操作
set: function reactiveSetter (newVal) {
// 旧的 obj[key]
const value = getter ? getter.call(obj) : val
// 如果新老值一样，则直接 return，不跟新更不触发响应式更新过程
/* eslint-disable no-self-compare */
if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
return
}
/* eslint-enable no-self-compare */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
customSetter()
}
// setter 不存在说明该属性是一个只读属性，直接 return
// #7981: for accessor properties without setter
if (getter && !setter) return
// 设置新值
if (setter) {
setter.call(obj, newVal)
} else {
val = newVal
}
// 对新值进行观察，让新值也是响应式的
childOb = !shallow && observe(newVal)
// 依赖通知更新
dep.notify()
}
})
}
dependArray
/src/core/observer/index.js
/**
* 遍历每个数组元素，递归处理数组项为对象的情况，为其添加依赖
* 因为前面的递归阶段无法为数组中的对象元素添加依赖
*/
function dependArray (value: Array<any>) {
for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
e = value[i]
e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
if (Array.isArray(e)) {
dependArray(e)
}
}
}
数组响应式
src/core/observer/array.js
/**
* 定义 arrayMethods 对象，用于增强 Array.prototype
* 当访问 arrayMethods 对象上的那七个方法时会被拦截，以实现数组响应式
*/
import { def } from '../util/index'
// 备份 数组 原型对象
const arrayProto = Array.prototype
// 通过继承的方式创建新的 arrayMethods
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
// 操作数组的七个方法，这七个方法可以改变数组自身
const methodsToPatch = [
'push',
'pop',
'shift',
'unshift',
'splice',
'sort',
'reverse'
]
/**
* 拦截变异方法并触发事件
*/
methodsToPatch.forEach(function (method) {
// cache original method
// 缓存原生方法，比如 push
const original = arrayProto[method]
// def 就是 Object.defineProperty，拦截 arrayMethods.method 的访问
def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
// 先执行原生方法，比如 push.apply(this, args)
const result = original.apply(this, args)
const ob = this.__ob__
// 如果 method 是以下三个之一，说明是新插入了元素
let inserted
switch (method) {
case 'push':
case 'unshift':
inserted = args
break
case 'splice':
inserted = args.slice(2)
break
}
// 对新插入的元素做响应式处理
if (inserted) ob.observeArray(inserted)
// 通知更新
ob.dep.notify()
return result
})
})
def
/src/core/util/lang.js
/**
* Define a property.
*/
export function def (obj: Object, key: string, val: any, enumerable?: boolean) {
Object.defineProperty(obj, key, {
value: val,
enumerable: !!enumerable,
writable: true,
configurable: true
})
}
protoAugment
/src/core/observer/index.js
/**
* 设置 target.__proto__ 的原型对象为 src
* 比如 数组对象，arr.__proto__ = arrayMethods
*/
function protoAugment (target, src: Object) {
/* eslint-disable no-proto */
target.__proto__ = src
/* eslint-enable no-proto */
}
copyAugment
/src/core/observer/index.js
/**
* 在目标对象上定义指定属性
* 比如数组：为数组对象定义那七个方法
*/
function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {
for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
const key = keys[i]
def(target, key, src[key])
}
}
Dep
/src/core/observer/dep.js
import type Watcher from './watcher'
import { remove } from '../util/index'
import config from '../config'
let uid = 0
/**
* 一个 dep 对应一个 obj.key
* 在读取响应式数据时，负责收集依赖，每个 dep（或者说 obj.key）依赖的 watcher 有哪些
* 在响应式数据更新时，负责通知 dep 中那些 watcher 去执行 update 方法
*/
export default class Dep {
static target: ?Watcher;
id: number;
subs: Array<Watcher>;
constructor () {
this.id = uid++
this.subs = []
}
// 在 dep 中添加 watcher
addSub (sub: Watcher) {
this.subs.push(sub)
}
removeSub (sub: Watcher) {
remove(this.subs, sub)
}
// 像 watcher 中添加 dep
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
/**
* 通知 dep 中的所有 watcher，执行 watcher.update() 方法
*/
notify () {
// stabilize the subscriber list first
const subs = this.subs.slice()
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !config.async) {
// subs aren't sorted in scheduler if not running async
// we need to sort them now to make sure they fire in correct
// order
subs.sort((a, b) => a.id - b.id)
}
// 遍历 dep 中存储的 watcher，执行 watcher.update()
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
subs[i].update()
}
}
}
/**
* 当前正在执行的 watcher，同一时间只会有一个 watcher 在执行
* Dep.target = 当前正在执行的 watcher
* 通过调用 pushTarget 方法完成赋值，调用 popTarget 方法完成重置（null)
*/
Dep.target = null
const targetStack = []
// 在需要进行依赖收集的时候调用，设置 Dep.target = watcher
export function pushTarget (target: ?Watcher) {
targetStack.push(target)
Dep.target = target
}
// 依赖收集结束调用，设置 Dep.target = null
export function popTarget () {
targetStack.pop()
Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}
Watcher
/src/core/observer/watcher.js
/**
* 一个组件一个 watcher（渲染 watcher）或者一个表达式一个 watcher（用户watcher）
* 当数据更新时 watcher 会被触发，访问 this.computedProperty 时也会触发 watcher
*/
export default class Watcher {
vm: Component;
expression: string;
cb: Function;
id: number;
deep: boolean;
user: boolean;
lazy: boolean;
sync: boolean;
dirty: boolean;
active: boolean;
deps: Array<Dep>;
newDeps: Array<Dep>;
depIds: SimpleSet;
newDepIds: SimpleSet;
before: ?Function;
getter: Function;
value: any;
constructor (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
cb: Function,
options?: ?Object,
isRenderWatcher?: boolean
) {
this.vm = vm
if (isRenderWatcher) {
vm._watcher = this
}
vm._watchers.push(this)
// options
if (options) {
this.deep = !!options.deep
this.user = !!options.user
this.lazy = !!options.lazy
this.sync = !!options.sync
this.before = options.before
} else {
this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
}
this.cb = cb
this.id = ++uid // uid for batching
this.active = true
this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
this.deps = []
this.newDeps = []
this.depIds = new Set()
this.newDepIds = new Set()
this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
? expOrFn.toString()
: ''
// parse expression for getter
if (typeof expOrFn === 'function') {
this.getter = expOrFn
} else {
// this.getter = function() { return this.xx }
// 在 this.get 中执行 this.getter 时会触发依赖收集
// 待后续 this.xx 更新时就会触发响应式
this.getter = parsePath(expOrFn)
if (!this.getter) {
this.getter = noop
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' +
'For full control, use a function instead.',
vm
)
}
}
this.value = this.lazy
? undefined
: this.get()
}
/**
* 执行 this.getter，并重新收集依赖
* this.getter 是实例化 watcher 时传递的第二个参数，一个函数或者字符串，比如：updateComponent 或者 parsePath 返回的读取 this.xx 属性值的函数
* 为什么要重新收集依赖？
* 因为触发更新说明有响应式数据被更新了，但是被更新的数据虽然已经经过 observe 观察了，但是却没有进行依赖收集，
* 所以，在更新页面时，会重新执行一次 render 函数，执行期间会触发读取操作，这时候进行依赖收集
*/
get () {
// 打开 Dep.target，Dep.target = this
pushTarget(this)
// value 为回调函数执行的结果
let value
const vm = this.vm
try {
// 执行回调函数，比如 updateComponent，进入 patch 阶段
value = this.getter.call(vm, vm)
} catch (e) {
if (this.user) {
handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
} else {
throw e
}
} finally {
// "touch" every property so they are all tracked as
// dependencies for deep watching
if (this.deep) {
traverse(value)
}
// 关闭 Dep.target，Dep.target = null
popTarget()
this.cleanupDeps()
}
return value
}
/**
* Add a dependency to this directive.
* 两件事：
* 1、添加 dep 给自己（watcher）
* 2、添加自己（watcher）到 dep
*/
addDep (dep: Dep) {
// 判重，如果 dep 已经存在则不重复添加
const id = dep.id
if (!this.newDepIds.has(id)) {
// 缓存 dep.id，用于判重
this.newDepIds.add(id)
// 添加 dep
this.newDeps.push(dep)
// 避免在 dep 中重复添加 watcher，this.depIds 的设置在 cleanupDeps 方法中
if (!this.depIds.has(id)) {
// 添加 watcher 自己到 dep
dep.addSub(this)
}
}
}
/**
* Clean up for dependency collection.
*/
cleanupDeps () {
let i = this.deps.length
while (i--) {
const dep = this.deps[i]
if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
dep.removeSub(this)
}
}
let tmp = this.depIds
this.depIds = this.newDepIds
this.newDepIds = tmp
this.newDepIds.clear()
tmp = this.deps
this.deps = this.newDeps
this.newDeps = tmp
this.newDeps.length = 0
}
/**
* 根据 watcher 配置项，决定接下来怎么走，一般是 queueWatcher
*/
update () {
/* istanbul ignore else */
if (this.lazy) {
// 懒执行时走这里，比如 computed
// 将 dirty 置为 true，可以让 computedGetter 执行时重新计算 computed 回调函数的执行结果
this.dirty = true
} else if (this.sync) {
// 同步执行，在使用 vm.$watch 或者 watch 选项时可以传一个 sync 选项，
// 当为 true 时在数据更新时该 watcher 就不走异步更新队列，直接执行 this.run
// 方法进行更新
// 这个属性在官方文档中没有出现
this.run()
} else {
// 更新时一般都这里，将 watcher 放入 watcher 队列
queueWatcher(this)
}
}
/**
* 由 刷新队列函数 flushSchedulerQueue 调用，完成如下几件事：
* 1、执行实例化 watcher 传递的第二个参数，updateComponent 或者 获取 this.xx 的一个函数(parsePath 返回的函数)
* 2、更新旧值为新值
* 3、执行实例化 watcher 时传递的第三个参数，比如用户 watcher 的回调函数
*/
run () {
if (this.active) {
// 调用 this.get 方法
const value = this.get()
if (
value !== this.value ||
// Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even
// when the value is the same, because the value may
// have mutated.
isObject(value) ||
this.deep
) {
// 更新旧值为新值
const oldValue = this.value
this.value = value
if (this.user) {
// 如果是用户 watcher，则执行用户传递的第三个参数 —— 回调函数，参数为 val 和 oldVal
try {
this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
} catch (e) {
handleError(e, this.vm, `callback for watcher "${this.expression}"`)
}
} else {
// 渲染 watcher，this.cb = noop，一个空函数
this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
}
}
}
}
/**
* 懒执行的 watcher 会调用该方法
* 比如：computed，在获取 vm.computedProperty 的值时会调用该方法
* 然后执行 this.get，即 watcher 的回调函数，得到返回值
* this.dirty 被置为 false，作用是页面在本次渲染中只会一次 computed.key 的回调函数，
* 这也是大家常说的 computed 和 methods 区别之一是 computed 有缓存的原理所在
* 而页面更新后会 this.dirty 会被重新置为 true，这一步是在 this.update 方法中完成的
*/
evaluate () {
this.value = this.get()
this.dirty = false
}
/**
* Depend on all deps collected by this watcher.
*/
depend () {
let i = this.deps.length
while (i--) {
this.deps[i].depend()
}
}
/**
* Remove self from all dependencies' subscriber list.
*/
teardown () {
if (this.active) {
// remove self from vm's watcher list
// this is a somewhat expensive operation so we skip it
// if the vm is being destroyed.
if (!this.vm._isBeingDestroyed) {
remove(this.vm._watchers, this)
}
let i = this.deps.length
while (i--) {
this.deps[i].removeSub(this)
}
this.active = false
}
}
}
总结
面试官 问：Vue 响应式原理是怎么实现的？
答：
-
响应式的核心是通过
Object.defineProperty拦截对数据的访问和设置 -
响应式的数据分为两类：
-
对象，循环遍历对象的所有属性，为每个属性设置 getter、setter，以达到拦截访问和设置的目的，如果属性值依旧为对象，则递归为属性值上的每个 key 设置 getter、setter
-
访问数据时（obj.key)进行依赖收集，在 dep 中存储相关的 watcher
-
设置数据时由 dep 通知相关的 watcher 去更新
-
-
数组，增强数组的那 7 个可以更改自身的原型方法，然后拦截对这些方法的操作
-
添加新数据时进行响应式处理，然后由 dep 通知 watcher 去更新
-
删除数据时，也要由 dep 通知 watcher 去更新
-
-
面试官 问：methods、computed 和 watch 有什么区别？
答：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<title>methods、computed、watch 有什么区别</title>
</head>
<body>
<div id="app">
<!-- methods -->
<div>{{ returnMsg() }}</div>
<div>{{ returnMsg() }}</div>
<!-- computed -->
<div>{{ getMsg }}</div>
<div>{{ getMsg }}</div>
</div>
<script src="../../dist/vue.js"></script>
<script>
new Vue({
el: '#app',
data: {
msg: 'test'
},
mounted() {
setTimeout(() => {
this.msg = 'msg is changed'
}, 1000)
},
methods: {
returnMsg() {
console.log('methods: returnMsg')
return this.msg
}
},
computed: {
getMsg() {
console.log('computed: getMsg')
return this.msg + ' hello computed'
}
},
watch: {
msg: function(val, oldVal) {
console.log('watch: msg')
new Promise(resolve => {
setTimeout(() => {
this.msg = 'msg is changed by watch'
}, 1000)
})
}
}
})
</script>
</body>
</html>
点击查看动图演示，动图地址：p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9c957654bb484ae7ba4ace1b912cff03~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.awebp
示例其实就是答案了
-
使用场景
-
methods 一般用于封装一些较为复杂的处理逻辑（同步、异步）
-
computed 一般用于封装一些简单的同步逻辑，将经过处理的数据返回，然后显示在模版中，以减轻模版的重量
-
watch 一般用于当需要在数据变化时执行异步或开销较大的操作
-
-
区别
-
methods VS computed
通过示例会发现，如果在一次渲染中，有多个地方使用了同一个 methods 或 computed 属性，methods 会被执行多次，而 computed 的回调函数则只会被执行一次。
通过阅读源码我们知道，在一次渲染中，多次访问 computedProperty，只会在第一次执行 computed 属性的回调函数，后续的其它访问，则直接使用第一次的执行结果（watcher.value），而这一切的实现原理则是通过对 watcher.dirty 属性的控制实现的。而 methods，每一次的访问则是简单的方法调用（this.xxMethods）。
-
computed VS watch
通过阅读源码我们知道，computed 和 watch 的本质是一样的，内部都是通过 Watcher 来实现的，其实没什么区别，非要说区别的化就两点：1、使用场景上的区别，2、computed 默认是懒执行的，切不可更改。
-
methods VS watch
methods 和 watch 之间其实没什么可比的，完全是两个东西，不过在使用上可以把 watch 中一些逻辑抽到 methods 中，提高代码的可读性。
-
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本文共计7518个文字，预计阅读时间需要31分钟。
1. 深入理解Vue数据响应式原理
2.methods、computed和watch的区别
3.Vue源码解读（2）—— Vue初始化过程详解
1、深入理解 Vue 数据响应式原理。 2、methods、computed 和 watch 有什么区别？ 前言上一篇文章 Vue 源码解读（2）—— Vue 初始化过程 详细讲解了 Vue 的初始化过程，明白了 new Vue(options) 都做了什么，其中关于 数据响应式 的实现用一句话简单的带过，而这篇文章则会详细讲解 Vue 数据响应式的实现原理。
-
深入理解 Vue 数据响应式原理。
-
methods、computed 和 watch 有什么区别？
经过上一篇文章的学习，相信关于 响应式原理 源码阅读的入口位置大家都已经知道了，就是初始化过程中处理数据响应式这一步，即调用 initState 方法，在 /src/core/instance/init.js 文件中。
/src/core/instance/state.js
/**
* 两件事：
* 数据响应式的入口：分别处理 props、methods、data、computed、watch
* 优先级：props、methods、data、computed 对象中的属性不能出现重复，优先级和列出顺序一致
* 其中 computed 中的 key 不能和 props、data 中的 key 重复，methods 不影响
*/
export function initState (vm: Component) {
vm._watchers = []
const opts = vm.$options
// 处理 props 对象，为 props 对象的每个属性设置响应式，并将其代理到 vm 实例上
if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
// 处理 methos 对象，校验每个属性的值是否为函数、和 props 属性比对进行判重处理，最后得到 vm[key] = methods[key]
if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
/**
* 做了三件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
* 3、为 data 对象的上数据设置响应式
*/
if (opts.data) {
initData(vm)
} else {
observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
}
/**
* 三件事：
* 1、为 computed[key] 创建 watcher 实例，默认是懒执行
* 2、代理 computed[key] 到 vm 实例
* 3、判重，computed 中的 key 不能和 data、props 中的属性重复
*/
if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
/**
* 三件事：
* 1、处理 watch 对象
* 2、为 每个 watch.key 创建 watcher 实例，key 和 watcher 实例可能是 一对多 的关系
* 3、如果设置了 immediate，则立即执行 回调函数
*/
if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
initWatch(vm, opts.watch)
}
/**
* 其实到这里也能看出，computed 和 watch 在本质是没有区别的，都是通过 watcher 去实现的响应式
* 非要说有区别，那也只是在使用方式上的区别，简单来说：
* 1、watch：适用于当数据变化时执行异步或者开销较大的操作时使用，即需要长时间等待的操作可以放在 watch 中
* 2、computed：其中可以使用异步方法，但是没有任何意义。所以 computed 更适合做一些同步计算
*/
}
initProps
src/core/instance/state.js
// 处理 props 对象，为 props 对象的每个属性设置响应式，并将其代理到 vm 实例上
function initProps (vm: Component, propsOptions: Object) {
const propsData = vm.$options.propsData || {}
const props = vm._props = {}
// 缓存 props 的每个 key，性能优化
// cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
// instead of dynamic object key enumeration.
const keys = vm.$options._propKeys = []
const isRoot = !vm.$parent
// root instance props should be converted
if (!isRoot) {
toggleObserving(false)
}
// 遍历 props 对象
for (const key in propsOptions) {
// 缓存 key
keys.push(key)
// 获取 props[key] 的默认值
const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
// 为 props 的每个 key 是设置数据响应式
defineReactive(props, key, value)
// static props are already proxied on the component's prototype
// during Vue.extend(). We only need to proxy props defined at
// instantiation here.
if (!(key in vm)) {
// 代理 key 到 vm 对象上
proxy(vm, `_props`, key)
}
}
toggleObserving(true)
}
proxy
/src/core/instance/state.js
// 设置代理，将 key 代理到 target 上
export function proxy (target: Object, sourceKey: string, key: string) {
sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {
return this[sourceKey][key]
}
sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {
this[sourceKey][key] = val
}
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
initMethods
/src/core/instance/state.js
/**
* 做了以下三件事，其实最关键的就是第三件事情
* 1、校验 methoss[key]，必须是一个函数
* 2、判重
* methods 中的 key 不能和 props 中的 key 相同
* methos 中的 key 与 Vue 实例上已有的方法重叠，一般是一些内置方法，比如以 $ 和 _ 开头的方法
* 3、将 methods[key] 放到 vm 实例上，得到 vm[key] = methods[key]
*/
function initMethods (vm: Component, methods: Object) {
// 获取 props 配置项
const props = vm.$options.props
// 遍历 methods 对象
for (const key in methods) {
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
if (typeof methods[key] !== 'function') {
warn(
`Method "${key}" has type "${typeof methods[key]}" in the component definition. ` +
`Did you reference the function correctly?`,
vm
)
}
if (props && hasOwn(props, key)) {
warn(
`Method "${key}" has already been defined as a prop.`,
vm
)
}
if ((key in vm) && isReserved(key)) {
warn(
`Method "${key}" conflicts with an existing Vue instance method. ` +
`Avoid defining component methods that start with _ or $.`
)
}
}
vm[key] = typeof methods[key] !== 'function' ? noop : bind(methods[key], vm)
}
}
initData
src/core/instance/state.js
/**
* 做了三件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
* 3、为 data 对象的上数据设置响应式
*/
function initData (vm: Component) {
// 得到 data 对象
let data = vm.$options.data
data = vm._data = typeof data === 'function'
? getData(data, vm)
: data || {}
if (!isPlainObject(data)) {
data = {}
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
'data functions should return an object:\n' +
'vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
vm
)
}
/**
* 两件事
* 1、判重处理，data 对象上的属性不能和 props、methods 对象上的属性相同
* 2、代理 data 对象上的属性到 vm 实例
*/
const keys = Object.keys(data)
const props = vm.$options.props
const methods = vm.$options.methods
let i = keys.length
while (i--) {
const key = keys[i]
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
if (methods && hasOwn(methods, key)) {
warn(
`Method "${key}" has already been defined as a data property.`,
vm
)
}
}
if (props && hasOwn(props, key)) {
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
`Use prop default value instead.`,
vm
)
} else if (!isReserved(key)) {
proxy(vm, `_data`, key)
}
}
// 为 data 对象上的数据设置响应式
observe(data, true /* asRootData */)
}
export function getData (data: Function, vm: Component): any {
// #7573 disable dep collection when invoking data getters
pushTarget()
try {
return data.call(vm, vm)
} catch (e) {
handleError(e, vm, `data()`)
return {}
} finally {
popTarget()
}
}
initComputed
/src/core/instance/state.js
const computedWatcherOptions = { lazy: true }
/**
* 三件事：
* 1、为 computed[key] 创建 watcher 实例，默认是懒执行
* 2、代理 computed[key] 到 vm 实例
* 3、判重，computed 中的 key 不能和 data、props 中的属性重复
* @param {*} computed = {
* key1: function() { return xx },
* key2: {
* get: function() { return xx },
* set: function(val) {}
* }
* }
*/
function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
// $flow-disable-line
const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
// computed properties are just getters during SSR
const isSSR = isServerRendering()
// 遍历 computed 对象
for (const key in computed) {
// 获取 key 对应的值，即 getter 函数
const userDef = computed[key]
const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && getter == null) {
warn(
`Getter is missing for computed property "${key}".`,
vm
)
}
if (!isSSR) {
// 为 computed 属性创建 watcher 实例
watchers[key] = new Watcher(
vm,
getter || noop,
noop,
// 配置项，computed 默认是懒执行
computedWatcherOptions
)
}
if (!(key in vm)) {
// 代理 computed 对象中的属性到 vm 实例
// 这样就可以使用 vm.computedKey 访问计算属性了
defineComputed(vm, key, userDef)
} else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
// 非生产环境有一个判重处理，computed 对象中的属性不能和 data、props 中的属性相同
if (key in vm.$data) {
warn(`The computed property "${key}" is already defined in data.`, vm)
} else if (vm.$options.props && key in vm.$options.props) {
warn(`The computed property "${key}" is already defined as a prop.`, vm)
}
}
}
}
/**
* 代理 computed 对象中的 key 到 target（vm）上
*/
export function defineComputed (
target: any,
key: string,
userDef: Object | Function
) {
const shouldCache = !isServerRendering()
// 构造属性描述符(get、set)
if (typeof userDef === 'function') {
sharedPropertyDefinition.get = shouldCache
? createComputedGetter(key)
: createGetterInvoker(userDef)
sharedPropertyDefinition.set = noop
} else {
sharedPropertyDefinition.get = userDef.get
? shouldCache && userDef.cache !== false
? createComputedGetter(key)
: createGetterInvoker(userDef.get)
: noop
sharedPropertyDefinition.set = userDef.set || noop
}
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
sharedPropertyDefinition.set === noop) {
sharedPropertyDefinition.set = function () {
warn(
`Computed property "${key}" was assigned to but it has no setter.`,
this
)
}
}
// 拦截对 target.key 的访问和设置
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
/**
* @returns 返回一个函数，这个函数在访问 vm.computedProperty 时会被执行，然后返回执行结果
*/
function createComputedGetter (key) {
// computed 属性值会缓存的原理也是在这里结合 watcher.dirty、watcher.evalaute、watcher.update 实现的
return function computedGetter () {
// 得到当前 key 对应的 watcher
const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
if (watcher) {
// 计算 key 对应的值，通过执行 computed.key 的回调函数来得到
// watcher.dirty 属性就是大家常说的 computed 计算结果会缓存的原理
// <template>
// <div>{{ computedProperty }}</div>
// <div>{{ computedProperty }}</div>
// </template>
// 像这种情况下，在页面的一次渲染中，两个 dom 中的 computedProperty 只有第一个
// 会执行 computed.computedProperty 的回调函数计算实际的值，
// 即执行 watcher.evalaute，而第二个就不走计算过程了，
// 因为上一次执行 watcher.evalute 时把 watcher.dirty 置为了 false，
// 待页面更新后，wathcer.update 方法会将 watcher.dirty 重新置为 true，
// 供下次页面更新时重新计算 computed.key 的结果
if (watcher.dirty) {
watcher.evaluate()
}
if (Dep.target) {
watcher.depend()
}
return watcher.value
}
}
}
/**
* 功能同 createComputedGetter 一样
*/
function createGetterInvoker(fn) {
return function computedGetter () {
return fn.call(this, this)
}
}
initWatch
/src/core/instance/state.js
/**
* 处理 watch 对象的入口，做了两件事：
* 1、遍历 watch 对象
* 2、调用 createWatcher 函数
* @param {*} watch = {
* 'key1': function(val, oldVal) {},
* 'key2': 'this.methodName',
* 'key3': {
* handler: function(val, oldVal) {},
* deep: true
* },
* 'key4': [
* 'this.methodNanme',
* function handler1() {},
* {
* handler: function() {},
* immediate: true
* }
* ],
* 'key.key5' { ... }
* }
*/
function initWatch (vm: Component, watch: Object) {
// 遍历 watch 对象
for (const key in watch) {
const handler = watch[key]
if (Array.isArray(handler)) {
// handler 为数组，遍历数组，获取其中的每一项，然后调用 createWatcher
for (let i = 0; i < handler.length; i++) {
createWatcher(vm, key, handler[i])
}
} else {
createWatcher(vm, key, handler)
}
}
}
/**
* 两件事：
* 1、兼容性处理，保证 handler 肯定是一个函数
* 2、调用 $watch
* @returns
*/
function createWatcher (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
handler: any,
options?: Object
) {
// 如果 handler 为对象，则获取其中的 handler 选项的值
if (isPlainObject(handler)) {
options = handler
handler = handler.handler
}
// 如果 hander 为字符串，则说明是一个 methods 方法，获取 vm[handler]
if (typeof handler === 'string') {
handler = vm[handler]
}
return vm.$watch(expOrFn, handler, options)
}
/**
* 创建 watcher，返回 unwatch，共完成如下 5 件事：
* 1、兼容性处理，保证最后 new Watcher 时的 cb 为函数
* 2、标示用户 watcher
* 3、创建 watcher 实例
* 4、如果设置了 immediate，则立即执行一次 cb
* 5、返回 unwatch
* @param {*} expOrFn key
* @param {*} cb 回调函数
* @param {*} options 配置项，用户直接调用 this.$watch 时可能会传递一个 配置项
* @returns 返回 unwatch 函数，用于取消 watch 监听
*/
Vue.prototype.$watch = function (
expOrFn: string | Function,
cb: any,
options?: Object
): Function {
const vm: Component = this
// 兼容性处理，因为用户调用 vm.$watch 时设置的 cb 可能是对象
if (isPlainObject(cb)) {
return createWatcher(vm, expOrFn, cb, options)
}
// options.user 表示用户 watcher，还有渲染 watcher，即 updateComponent 方法中实例化的 watcher
options = options || {}
options.user = true
// 创建 watcher
const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)
// 如果用户设置了 immediate 为 true，则立即执行一次回调函数
if (options.immediate) {
try {
cb.call(vm, watcher.value)
} catch (error) {
handleError(error, vm, `callback for immediate watcher "${watcher.expression}"`)
}
}
// 返回一个 unwatch 函数，用于解除监听
return function unwatchFn () {
watcher.teardown()
}
}
observe
/src/core/observer/index.js
/**
* 响应式处理的真正入口
* 为对象创建观察者实例，如果对象已经被观察过，则返回已有的观察者实例，否则创建新的观察者实例
* @param {*} value 对象 => {}
*/
export function observe (value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
// 非对象和 VNode 实例不做响应式处理
if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
return
}
let ob: Observer | void
if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
// 如果 value 对象上存在 __ob__ 属性，则表示已经做过观察了，直接返回 __ob__ 属性
ob = value.__ob__
} else if (
shouldObserve &&
!isServerRendering() &&
(Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
Object.isExtensible(value) &&
!value._isVue
) {
// 创建观察者实例
ob = new Observer(value)
}
if (asRootData && ob) {
ob.vmCount++
}
return ob
}
Observer
/src/core/observer/index.js
/**
* 观察者类，会被附加到每个被观察的对象上，value.__ob__ = this
* 而对象的各个属性则会被转换成 getter/setter，并收集依赖和通知更新
*/
export class Observer {
value: any;
dep: Dep;
vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data
constructor (value: any) {
this.value = value
// 实例话一个 dep
this.dep = new Dep()
this.vmCount = 0
// 在 value 对象上设置 __ob__ 属性
def(value, '__ob__', this)
if (Array.isArray(value)) {
/**
* value 为数组
* hasProto = '__proto__' in {}
* 用于判断对象是否存在 __proto__ 属性，通过 obj.__proto__ 可以访问对象的原型链
* 但由于 __proto__ 不是标准属性，所以有些浏览器不支持，比如 IE6-10，Opera10.1
* 为什么要判断，是因为一会儿要通过 __proto__ 操作数据的原型链
* 覆盖数组默认的七个原型方法，以实现数组响应式
*/
if (hasProto) {
// 有 __proto__
protoAugment(value, arrayMethods)
} else {
copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
}
this.observeArray(value)
} else {
// value 为对象，为对象的每个属性（包括嵌套对象）设置响应式
this.walk(value)
}
}
/**
* 遍历对象上的每个 key，为每个 key 设置响应式
* 仅当值为对象时才会走这里
*/
walk (obj: Object) {
const keys = Object.keys(obj)
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
defineReactive(obj, keys[i])
}
}
/**
* 遍历数组，为数组的每一项设置观察，处理数组元素为对象的情况
*/
observeArray (items: Array<any>) {
for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
observe(items[i])
}
}
}
defineReactive
/src/core/observer/index.js
/**
* 拦截 obj[key] 的读取和设置操作：
* 1、在第一次读取时收集依赖，比如执行 render 函数生成虚拟 DOM 时会有读取操作
* 2、在更新时设置新值并通知依赖更新
*/
export function defineReactive (
obj: Object,
key: string,
val: any,
customSetter?: ?Function,
shallow?: boolean
) {
// 实例化 dep，一个 key 一个 dep
const dep = new Dep()
// 获取 obj[key] 的属性描述符，发现它是不可配置对象的话直接 return
const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
if (property && property.configurable === false) {
return
}
// 记录 getter 和 setter，获取 val 值
const getter = property && property.get
const setter = property && property.set
if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
val = obj[key]
}
// 递归调用，处理 val 即 obj[key] 的值为对象的情况，保证对象中的所有 key 都被观察
let childOb = !shallow && observe(val)
// 响应式核心
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
// get 拦截对 obj[key] 的读取操作
get: function reactiveGetter () {
const value = getter ? getter.call(obj) : val
/**
* Dep.target 为 Dep 类的一个静态属性，值为 watcher，在实例化 Watcher 时会被设置
* 实例化 Watcher 时会执行 new Watcher 时传递的回调函数（computed 除外，因为它懒执行）
* 而回调函数中如果有 vm.key 的读取行为，则会触发这里的 读取 拦截，进行依赖收集
* 回调函数执行完以后又会将 Dep.target 设置为 null，避免这里重复收集依赖
*/
if (Dep.target) {
// 依赖收集，在 dep 中添加 watcher，也在 watcher 中添加 dep
dep.depend()
// childOb 表示对象中嵌套对象的观察者对象，如果存在也对其进行依赖收集
if (childOb) {
// 这就是 this.key.chidlKey 被更新时能触发响应式更新的原因
childOb.dep.depend()
// 如果是 obj[key] 是 数组，则触发数组响应式
if (Array.isArray(value)) {
// 为数组项为对象的项添加依赖
dependArray(value)
}
}
}
return value
},
// set 拦截对 obj[key] 的设置操作
set: function reactiveSetter (newVal) {
// 旧的 obj[key]
const value = getter ? getter.call(obj) : val
// 如果新老值一样，则直接 return，不跟新更不触发响应式更新过程
/* eslint-disable no-self-compare */
if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
return
}
/* eslint-enable no-self-compare */
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
customSetter()
}
// setter 不存在说明该属性是一个只读属性，直接 return
// #7981: for accessor properties without setter
if (getter && !setter) return
// 设置新值
if (setter) {
setter.call(obj, newVal)
} else {
val = newVal
}
// 对新值进行观察，让新值也是响应式的
childOb = !shallow && observe(newVal)
// 依赖通知更新
dep.notify()
}
})
}
dependArray
/src/core/observer/index.js
/**
* 遍历每个数组元素，递归处理数组项为对象的情况，为其添加依赖
* 因为前面的递归阶段无法为数组中的对象元素添加依赖
*/
function dependArray (value: Array<any>) {
for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
e = value[i]
e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
if (Array.isArray(e)) {
dependArray(e)
}
}
}
数组响应式
src/core/observer/array.js
/**
* 定义 arrayMethods 对象，用于增强 Array.prototype
* 当访问 arrayMethods 对象上的那七个方法时会被拦截，以实现数组响应式
*/
import { def } from '../util/index'
// 备份 数组 原型对象
const arrayProto = Array.prototype
// 通过继承的方式创建新的 arrayMethods
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
// 操作数组的七个方法，这七个方法可以改变数组自身
const methodsToPatch = [
'push',
'pop',
'shift',
'unshift',
'splice',
'sort',
'reverse'
]
/**
* 拦截变异方法并触发事件
*/
methodsToPatch.forEach(function (method) {
// cache original method
// 缓存原生方法，比如 push
const original = arrayProto[method]
// def 就是 Object.defineProperty，拦截 arrayMethods.method 的访问
def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
// 先执行原生方法，比如 push.apply(this, args)
const result = original.apply(this, args)
const ob = this.__ob__
// 如果 method 是以下三个之一，说明是新插入了元素
let inserted
switch (method) {
case 'push':
case 'unshift':
inserted = args
break
case 'splice':
inserted = args.slice(2)
break
}
// 对新插入的元素做响应式处理
if (inserted) ob.observeArray(inserted)
// 通知更新
ob.dep.notify()
return result
})
})
def
/src/core/util/lang.js
/**
* Define a property.
*/
export function def (obj: Object, key: string, val: any, enumerable?: boolean) {
Object.defineProperty(obj, key, {
value: val,
enumerable: !!enumerable,
writable: true,
configurable: true
})
}
protoAugment
/src/core/observer/index.js
/**
* 设置 target.__proto__ 的原型对象为 src
* 比如 数组对象，arr.__proto__ = arrayMethods
*/
function protoAugment (target, src: Object) {
/* eslint-disable no-proto */
target.__proto__ = src
/* eslint-enable no-proto */
}
copyAugment
/src/core/observer/index.js
/**
* 在目标对象上定义指定属性
* 比如数组：为数组对象定义那七个方法
*/
function copyAugment (target: Object, src: Object, keys: Array<string>) {
for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
const key = keys[i]
def(target, key, src[key])
}
}
Dep
/src/core/observer/dep.js
import type Watcher from './watcher'
import { remove } from '../util/index'
import config from '../config'
let uid = 0
/**
* 一个 dep 对应一个 obj.key
* 在读取响应式数据时，负责收集依赖，每个 dep（或者说 obj.key）依赖的 watcher 有哪些
* 在响应式数据更新时，负责通知 dep 中那些 watcher 去执行 update 方法
*/
export default class Dep {
static target: ?Watcher;
id: number;
subs: Array<Watcher>;
constructor () {
this.id = uid++
this.subs = []
}
// 在 dep 中添加 watcher
addSub (sub: Watcher) {
this.subs.push(sub)
}
removeSub (sub: Watcher) {
remove(this.subs, sub)
}
// 像 watcher 中添加 dep
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
/**
* 通知 dep 中的所有 watcher，执行 watcher.update() 方法
*/
notify () {
// stabilize the subscriber list first
const subs = this.subs.slice()
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !config.async) {
// subs aren't sorted in scheduler if not running async
// we need to sort them now to make sure they fire in correct
// order
subs.sort((a, b) => a.id - b.id)
}
// 遍历 dep 中存储的 watcher，执行 watcher.update()
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
subs[i].update()
}
}
}
/**
* 当前正在执行的 watcher，同一时间只会有一个 watcher 在执行
* Dep.target = 当前正在执行的 watcher
* 通过调用 pushTarget 方法完成赋值，调用 popTarget 方法完成重置（null)
*/
Dep.target = null
const targetStack = []
// 在需要进行依赖收集的时候调用，设置 Dep.target = watcher
export function pushTarget (target: ?Watcher) {
targetStack.push(target)
Dep.target = target
}
// 依赖收集结束调用，设置 Dep.target = null
export function popTarget () {
targetStack.pop()
Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}
Watcher
/src/core/observer/watcher.js
/**
* 一个组件一个 watcher（渲染 watcher）或者一个表达式一个 watcher（用户watcher）
* 当数据更新时 watcher 会被触发，访问 this.computedProperty 时也会触发 watcher
*/
export default class Watcher {
vm: Component;
expression: string;
cb: Function;
id: number;
deep: boolean;
user: boolean;
lazy: boolean;
sync: boolean;
dirty: boolean;
active: boolean;
deps: Array<Dep>;
newDeps: Array<Dep>;
depIds: SimpleSet;
newDepIds: SimpleSet;
before: ?Function;
getter: Function;
value: any;
constructor (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
cb: Function,
options?: ?Object,
isRenderWatcher?: boolean
) {
this.vm = vm
if (isRenderWatcher) {
vm._watcher = this
}
vm._watchers.push(this)
// options
if (options) {
this.deep = !!options.deep
this.user = !!options.user
this.lazy = !!options.lazy
this.sync = !!options.sync
this.before = options.before
} else {
this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
}
this.cb = cb
this.id = ++uid // uid for batching
this.active = true
this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
this.deps = []
this.newDeps = []
this.depIds = new Set()
this.newDepIds = new Set()
this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
? expOrFn.toString()
: ''
// parse expression for getter
if (typeof expOrFn === 'function') {
this.getter = expOrFn
} else {
// this.getter = function() { return this.xx }
// 在 this.get 中执行 this.getter 时会触发依赖收集
// 待后续 this.xx 更新时就会触发响应式
this.getter = parsePath(expOrFn)
if (!this.getter) {
this.getter = noop
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' +
'For full control, use a function instead.',
vm
)
}
}
this.value = this.lazy
? undefined
: this.get()
}
/**
* 执行 this.getter，并重新收集依赖
* this.getter 是实例化 watcher 时传递的第二个参数，一个函数或者字符串，比如：updateComponent 或者 parsePath 返回的读取 this.xx 属性值的函数
* 为什么要重新收集依赖？
* 因为触发更新说明有响应式数据被更新了，但是被更新的数据虽然已经经过 observe 观察了，但是却没有进行依赖收集，
* 所以，在更新页面时，会重新执行一次 render 函数，执行期间会触发读取操作，这时候进行依赖收集
*/
get () {
// 打开 Dep.target，Dep.target = this
pushTarget(this)
// value 为回调函数执行的结果
let value
const vm = this.vm
try {
// 执行回调函数，比如 updateComponent，进入 patch 阶段
value = this.getter.call(vm, vm)
} catch (e) {
if (this.user) {
handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
} else {
throw e
}
} finally {
// "touch" every property so they are all tracked as
// dependencies for deep watching
if (this.deep) {
traverse(value)
}
// 关闭 Dep.target，Dep.target = null
popTarget()
this.cleanupDeps()
}
return value
}
/**
* Add a dependency to this directive.
* 两件事：
* 1、添加 dep 给自己（watcher）
* 2、添加自己（watcher）到 dep
*/
addDep (dep: Dep) {
// 判重，如果 dep 已经存在则不重复添加
const id = dep.id
if (!this.newDepIds.has(id)) {
// 缓存 dep.id，用于判重
this.newDepIds.add(id)
// 添加 dep
this.newDeps.push(dep)
// 避免在 dep 中重复添加 watcher，this.depIds 的设置在 cleanupDeps 方法中
if (!this.depIds.has(id)) {
// 添加 watcher 自己到 dep
dep.addSub(this)
}
}
}
/**
* Clean up for dependency collection.
*/
cleanupDeps () {
let i = this.deps.length
while (i--) {
const dep = this.deps[i]
if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
dep.removeSub(this)
}
}
let tmp = this.depIds
this.depIds = this.newDepIds
this.newDepIds = tmp
this.newDepIds.clear()
tmp = this.deps
this.deps = this.newDeps
this.newDeps = tmp
this.newDeps.length = 0
}
/**
* 根据 watcher 配置项，决定接下来怎么走，一般是 queueWatcher
*/
update () {
/* istanbul ignore else */
if (this.lazy) {
// 懒执行时走这里，比如 computed
// 将 dirty 置为 true，可以让 computedGetter 执行时重新计算 computed 回调函数的执行结果
this.dirty = true
} else if (this.sync) {
// 同步执行，在使用 vm.$watch 或者 watch 选项时可以传一个 sync 选项，
// 当为 true 时在数据更新时该 watcher 就不走异步更新队列，直接执行 this.run
// 方法进行更新
// 这个属性在官方文档中没有出现
this.run()
} else {
// 更新时一般都这里，将 watcher 放入 watcher 队列
queueWatcher(this)
}
}
/**
* 由 刷新队列函数 flushSchedulerQueue 调用，完成如下几件事：
* 1、执行实例化 watcher 传递的第二个参数，updateComponent 或者 获取 this.xx 的一个函数(parsePath 返回的函数)
* 2、更新旧值为新值
* 3、执行实例化 watcher 时传递的第三个参数，比如用户 watcher 的回调函数
*/
run () {
if (this.active) {
// 调用 this.get 方法
const value = this.get()
if (
value !== this.value ||
// Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even
// when the value is the same, because the value may
// have mutated.
isObject(value) ||
this.deep
) {
// 更新旧值为新值
const oldValue = this.value
this.value = value
if (this.user) {
// 如果是用户 watcher，则执行用户传递的第三个参数 —— 回调函数，参数为 val 和 oldVal
try {
this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
} catch (e) {
handleError(e, this.vm, `callback for watcher "${this.expression}"`)
}
} else {
// 渲染 watcher，this.cb = noop，一个空函数
this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
}
}
}
}
/**
* 懒执行的 watcher 会调用该方法
* 比如：computed，在获取 vm.computedProperty 的值时会调用该方法
* 然后执行 this.get，即 watcher 的回调函数，得到返回值
* this.dirty 被置为 false，作用是页面在本次渲染中只会一次 computed.key 的回调函数，
* 这也是大家常说的 computed 和 methods 区别之一是 computed 有缓存的原理所在
* 而页面更新后会 this.dirty 会被重新置为 true，这一步是在 this.update 方法中完成的
*/
evaluate () {
this.value = this.get()
this.dirty = false
}
/**
* Depend on all deps collected by this watcher.
*/
depend () {
let i = this.deps.length
while (i--) {
this.deps[i].depend()
}
}
/**
* Remove self from all dependencies' subscriber list.
*/
teardown () {
if (this.active) {
// remove self from vm's watcher list
// this is a somewhat expensive operation so we skip it
// if the vm is being destroyed.
if (!this.vm._isBeingDestroyed) {
remove(this.vm._watchers, this)
}
let i = this.deps.length
while (i--) {
this.deps[i].removeSub(this)
}
this.active = false
}
}
}
总结
面试官 问：Vue 响应式原理是怎么实现的？
答：
-
响应式的核心是通过
Object.defineProperty拦截对数据的访问和设置 -
响应式的数据分为两类：
-
对象，循环遍历对象的所有属性，为每个属性设置 getter、setter，以达到拦截访问和设置的目的，如果属性值依旧为对象，则递归为属性值上的每个 key 设置 getter、setter
-
访问数据时（obj.key)进行依赖收集，在 dep 中存储相关的 watcher
-
设置数据时由 dep 通知相关的 watcher 去更新
-
-
数组，增强数组的那 7 个可以更改自身的原型方法，然后拦截对这些方法的操作
-
添加新数据时进行响应式处理，然后由 dep 通知 watcher 去更新
-
删除数据时，也要由 dep 通知 watcher 去更新
-
-
面试官 问：methods、computed 和 watch 有什么区别？
答：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<title>methods、computed、watch 有什么区别</title>
</head>
<body>
<div id="app">
<!-- methods -->
<div>{{ returnMsg() }}</div>
<div>{{ returnMsg() }}</div>
<!-- computed -->
<div>{{ getMsg }}</div>
<div>{{ getMsg }}</div>
</div>
<script src="../../dist/vue.js"></script>
<script>
new Vue({
el: '#app',
data: {
msg: 'test'
},
mounted() {
setTimeout(() => {
this.msg = 'msg is changed'
}, 1000)
},
methods: {
returnMsg() {
console.log('methods: returnMsg')
return this.msg
}
},
computed: {
getMsg() {
console.log('computed: getMsg')
return this.msg + ' hello computed'
}
},
watch: {
msg: function(val, oldVal) {
console.log('watch: msg')
new Promise(resolve => {
setTimeout(() => {
this.msg = 'msg is changed by watch'
}, 1000)
})
}
}
})
</script>
</body>
</html>
点击查看动图演示，动图地址：p6-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9c957654bb484ae7ba4ace1b912cff03~tplv-k3u1fbpfcp-watermark.awebp
示例其实就是答案了
-
使用场景
-
methods 一般用于封装一些较为复杂的处理逻辑（同步、异步）
-
computed 一般用于封装一些简单的同步逻辑，将经过处理的数据返回，然后显示在模版中，以减轻模版的重量
-
watch 一般用于当需要在数据变化时执行异步或开销较大的操作
-
-
区别
-
methods VS computed
通过示例会发现，如果在一次渲染中，有多个地方使用了同一个 methods 或 computed 属性，methods 会被执行多次，而 computed 的回调函数则只会被执行一次。
通过阅读源码我们知道，在一次渲染中，多次访问 computedProperty，只会在第一次执行 computed 属性的回调函数，后续的其它访问，则直接使用第一次的执行结果（watcher.value），而这一切的实现原理则是通过对 watcher.dirty 属性的控制实现的。而 methods，每一次的访问则是简单的方法调用（this.xxMethods）。
-
computed VS watch
通过阅读源码我们知道，computed 和 watch 的本质是一样的，内部都是通过 Watcher 来实现的，其实没什么区别，非要说区别的化就两点：1、使用场景上的区别，2、computed 默认是懒执行的，切不可更改。
-
methods VS watch
methods 和 watch 之间其实没什么可比的，完全是两个东西，不过在使用上可以把 watch 中一些逻辑抽到 methods 中，提高代码的可读性。
-
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