深入响应式原理

前言

Vue最独特的特性之一,是其非侵入型的响应式系统。数据模型仅仅是普通的JavaScript对象(虚拟DOM)。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。

如何追踪变化

Vue实例中的data函数会返回一个对象,Vue会遍历此对象所有的属性,并使用Object.defineProperty把这些属性全部转为getter/setter。这些getter/setter对用户来说是不可见的,但是在内部它们让Vue能够追踪依赖,在属性被访问和修改时通知变更。
每个组件实例都对应一个watcher实例,它会在组件渲染的过程中把接触过的数据属性记录为依赖。之后当依赖项的setter触发时,会通知watcher,从而使它关联的组件重新渲染。


image.png

检测变化的注意事项

受现代JavaScript的限制,Vue无法检测到对象属性的添加或删除。由于Vue会在初始化实例时对属性执行getter/setter转化,所以属性必须在data对象上存在才能让Vue将它转换为响应式的。
有时你可能为已有对象赋值多个新属性,比如使用Object.assign()或_.extend()。但是这样添加到对象上的新属性不会触发页面更新。在这种情况下,你应该用原对象与要混合进去的对象的属性一起创建一个新的对象。

Object.assign(this.someObject, { a: 1, b: 2 }) // 在原有对象添加属性,不会触发
this.someObject = Object.assign( {}, this.someObject, { a: 1, b: 2 } )  // 对象重新赋值可以触发

异步更新队列

Vue在更新DOM时是异步执行的。只要侦听到数据变化,Vue将开启一个队列,并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个watcher被多次触发,只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和DOM操作是非常重要的。然后在下一个事件循环'tick'中,Vue刷新队列并执行实际(已去重的)工作。Vue在内部对异步队列尝试使用原生的Promise.then、MutationObserver和setImmediate,如果执行环境不支持,则会采用setImmediate(fn, 0)代替。
例如当你设置vm.someData = 'new value',该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时,组件 会在下一个 事件循环'tick'中更新。多数情况我们不需要关心这个过程,但是如果你想基于更新后的DOM状态来做点什么,可以使用Vue.nextTick(callback)。因为$nextTick()返回一个Promise对象,所以你可以使用es6语法完成相同的事情:

methods: {
 async updateMessage () {
    this.message = '已更新'
    console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
    await this.$nextTick()
    console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
  }
}

什么是响应式

我们先来看个例子:

<div id="app">
  <div>Price :¥{{ price }}</div>
  <div>Total:¥{{ price * quantity }}</div>
  <div>Taxes: ¥{{ totalPriceWithTax }}</div>
  <button @click="changePrice">改变价格</button>
</div>
var app = new Vue({
  el: '#app',
  data() {
    return {
      price: 5.0,
      quantity: 2
    };
  },
  computed: {
    totalPriceWithTax() {
      return this.price * this.quantity * 1.03;
    }
  },
  methods: {
    changePrice() {
      this.price = 10;
    }
  }
})

上例中当price发生变化的时候,Vue就知道自己需要做三件事情:

  • 更新页面上price
  • 计算表达式price * quantity的值,更新页面
  • 调用totalPriceWithTax函数,更新页面
    数据发生变化后,会重新对页面渲染,这就是Vue响应式,那么这一切是怎么做到的呢?

想要完成这个过程,我们需要:

  • 侦测数据的变化
  • 收集视图依赖了哪些数据
  • 数据变化时,自动通知需要更新的视图部分,并进行更新

对应专业俗语分别是:

  • 数据劫持/数据代理
  • 依赖收集
  • 发布订阅模式

如何侦测数据的变化

首先有个问题,在JavaScript中,如何侦测一个对象的变化?
其实有两种方法可以侦测到变化:使用Object.defineProperty和ES6的Proxy,这就是进行数据劫持和数据代理。

方法1.Object.defineProperty实现

Vue通过设定对象属性的setter/getter方法来监听数据的变化,通过getter进行依赖收集,而每个setter方法就是一个观察者,在数据变更的时候通知订阅者更新视图。

疑问:
data中数据是响应式的,那么props中还有computed中数据呢,是怎样实现响应式的

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