基本介绍
话不多说，一个最基本的例子如下：
<div id="app">
<p>{{fullName}}</p>
</div>
new Vue({
data: {
firstName: 'Xiao',
lastName: 'Ming'
},
computed: {
fullName: function () {
return this.firstName + ' ' + this.lastName
}
}
})
Vue中我们不需要在template里面直接计算{{this.firstName + ' ' + this.lastName}}，因为在模版中放入太多声明式的逻辑会让模板本身过重，尤其当在页面中使用大量复杂的逻辑表达式处理数据时，会对页面的可维护性造成很大的影响，而computed的设计初衷也正是用于解决此类问题。
对比侦听器watch
当然很多时候我们使用computed时往往会与Vue中另一个API也就是侦听器watch相比较，因为在某些方面它们是一致的，都是以Vue的依赖追踪机制为基础，当某个依赖数据发生变化时，所有依赖这个数据的相关数据或函数都会自动发生变化或调用。
虽然计算属性在大多数情况下更合适，但有时也需要一个自定义的侦听器。这就是为什么 Vue 通过 watch 选项提供了一个更通用的方法来响应数据的变化。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。
从vue官方文档对watch的解释我们可以了解到，使用 watch 选项允许我们执行异步操作 (访问一个API)或高消耗性能的操作，限制我们执行该操作的频率，并在我们得到最终结果前，设置中间状态，而这些都是计算属性无法做到的。
下面还另外总结了几点关于computed和watch的差异：
- computed是计算一个新的属性，并将该属性挂载到vm（Vue实例）上，而watch是监听已经存在且已挂载到vm上的数据，所以用watch同样可以监听computed计算属性的变化（其它还有data、props）
- computed本质是一个惰性求值的观察者，具有缓存性，只有当依赖变化后，第一次访问 computed 属性，才会计算新的值，而watch则是当数据发生变化便会调用执行函数
- 从使用场景上说，computed适用一个数据被多个数据影响，而watch适用一个数据影响多个数据；
以上我们了解了computed和watch之间的一些差异和使用场景的区别，当然某些时候两者并没有那么明确严格的限制，最后还是要具体到不同的业务进行分析。
原理分析
言归正传，回到文章的主题computed身上，为了更深层次地了解计算属性的内在机制，接下来就让我们一步步探索Vue源码中关于它的实现原理吧。
在分析computed源码之前我们先得对Vue的响应式系统有一个基本的了解，Vue称其为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，视图便会进行自动更新。
当你把一个普通的 JavaScript 对象传给 Vue 实例的 data 选项时，Vue 将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 追踪依赖，在属性被访问和修改时通知变化，每个组件实例都有相应的 watcher 实例对象，它会在组件渲染的过程中把属性记录为依赖，之后当依赖项的 setter 被调用时，会通知 watcher 重新计算，从而致使它关联的组件得以更新。
Vue响应系统，其核心有三点：observe、watcher、dep：
observe:遍历data中的属性，使用 Object.defineProperty 的get/set方法对其进行数据劫持dep：每个属性拥有自己的消息订阅器dep，用于存放所有订阅了该属性的观察者对象watcher：观察者（对象），通过dep实现对响应属性的监听，监听到结果后，主动触发自己的回调进行响应
对响应式系统有一个初步了解后，我们再来分析计算属性。
首先我们找到计算属性的初始化是在src/core/instance/state.js文件中的initState函数中完成的
export function initState (vm: Component) {
vm._watchers = []
const opts = vm.$options
if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
if (opts.data) {
initData(vm)
} else {
observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
}
// computed初始化
if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
initWatch(vm, opts.watch)
}
}
调用了initComputed函数（其前后也分别初始化了initData和initWatch）并传入两个参数vm实例和opt.computed开发者定义的computed选项，转到initComputed函数：
const computedWatcherOptions = { computed: true }
function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
// $flow-disable-line
const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
// computed properties are just getters during SSR
const isSSR = isServerRendering()
for (const key in computed) {
const userDef = computed[key]
const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && getter == null) {
warn(
`Getter is missing for computed property "${key}".`,
vm
)
}
if (!isSSR) {
// create internal watcher for the computed property.
watchers[key] = new Watcher(
vm,
getter || noop,
noop,
computedWatcherOptions
)
}
// component-defined computed properties are already defined on the
// component prototype. We only need to define computed properties defined
// at instantiation here.
if (!(key in vm)) {
defineComputed(vm, key, userDef)
} else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
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)
}
}
}
}
从这段代码开始我们观察这几部分：
- 获取计算属性的定义userDef和getter求值函数
const userDef = computed[key]
const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
定义一个计算属性有两种写法，一种是直接跟一个函数，另一种是添加set和get方法的对象形式，所以这里首先获取计算属性的定义userDef，再根据userDef的类型获取相应的getter求值函数。
- 计算属性的观察者watcher和消息订阅器dep
watchers[key] = new Watcher(
vm,
getter || noop,
noop,
computedWatcherOptions
)
这里的watchers也就是vm._computedWatchers对象的引用，存放了每个计算属性的观察者watcher实例（注：后文中提到的“计算属性的观察者”、“订阅者”和watcher均指代同一个意思但注意和Watcher构造函数区分），Watcher构造函数在实例化时传入了4个参数：vm实例、getter求值函数、noop空函数、computedWatcherOptions常量对象（在这里提供给Watcher一个标识{computed:true}项，表明这是一个计算属性而不是非计算属性的观察者，我们来到Watcher构造函数的定义：
class Watcher {
constructor (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
cb: Function,
options?: ?Object,
isRenderWatcher?: boolean
) {
if (options) {
this.computed = !!options.computed
}
if (this.computed) {
this.value = undefined
this.dep = new Dep()
} else {
this.value = this.get()
}
}
get () {
pushTarget(this)
let value
const vm = this.vm
try {
value = this.getter.call(vm, vm)
} catch (e) {
} finally {
popTarget()
}
return value
}
update () {
if (this.computed) {
if (this.dep.subs.length === 0) {
this.dirty = true
} else {
this.getAndInvoke(() => {
this.dep.notify()
})
}
} else if (this.sync) {
this.run()
} else {
queueWatcher(this)
}
}
evaluate () {
if (this.dirty) {
this.value = this.get()
this.dirty = false
}
return this.value
}
depend () {
if (this.dep && Dep.target) {
this.dep.depend()
}
}
}
为了简洁突出重点，这里我手动去掉了我们暂时不需要关心的代码片段。
观察Watcher的constructor，结合刚才讲到的new Watcher传入的第四个参数{computed:true}知道，对于计算属性而言watcher会执行if条件成立的代码this.dep = new Dep()，而dep也就是创建了该属性的消息订阅器。
export default class Dep {
static target: ?Watcher;
subs: Array<Watcher>;
constructor () {
this.id = uid++
this.subs = []
}
addSub (sub: Watcher) {
this.subs.push(sub)
}
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
notify () {
const subs = this.subs.slice()
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
subs[i].update()
}
}
}
// 当首次计算 computed 属性的值时，Dep 将会在计算期间对依赖进行收集
Dep.target = null
const targetStack = []
export function pushTarget (_target: Watcher) {
// 在一次依赖收集期间，如果有其他依赖收集任务开始（比如：当前 computed 计算属性嵌套其他 computed 计算属性），
// 那么将会把当前 target 暂存到 targetStack，先进行其他 target 的依赖收集，
if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target)
Dep.target = _target
}
export function popTarget () {
// 当嵌套的依赖收集任务完成后，将 target 恢复为上一层的 Watcher，并继续做依赖收集
Dep.target = targetStack.pop()
}
dep同样精简了部分代码，我们观察Watcher和dep的关系，用一句话总结
watcher中实例化了dep并向dep.subs中添加了订阅者，dep通过notify遍历了dep.subs通知每个watcher更新。
- defineComputed定义计算属性
if (!(key in vm)) {
defineComputed(vm, key, userDef)
} else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
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)
}
}
因为computed属性是直接挂载到实例对象中的，所以在定义之前需要判断对象中是否已经存在重名的属性，defineComputed传入了三个参数：vm实例、计算属性的key以及userDef计算属性的定义（对象或函数）。
然后继续找到defineComputed定义处：
export function defineComputed (
target: any,
key: string,
userDef: Object | Function
) {
const shouldCache = !isServerRendering()
if (typeof userDef === 'function') {
sharedPropertyDefinition.get = shouldCache
? createComputedGetter(key)
: userDef
sharedPropertyDefinition.set = noop
} else {
sharedPropertyDefinition.get = userDef.get
? shouldCache && userDef.cache !== false
? createComputedGetter(key)
: userDef.get
: noop
sharedPropertyDefinition.set = userDef.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
)
}
}
Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}
在这段代码的最后调用了原生Object.defineProperty方法，其中传入的第三个参数是属性描述符sharedPropertyDefinition，初始化为：
const sharedPropertyDefinition = {
enumerable: true,
configurable: true,
get: noop,
set: noop
}
随后根据Object.defineProperty前面的代码可以看到sharedPropertyDefinition的get/set方法在经过userDef和 shouldCache等多重判断后被重写，当非服务端渲染时，sharedPropertyDefinition的get函数也就是createComputedGetter(key)的结果，我们找到createComputedGetter函数调用结果并最终改写sharedPropertyDefinition大致呈现如下：
sharedPropertyDefinition = {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function computedGetter () {
const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
if (watcher) {
watcher.depend()
return watcher.evaluate()
}
},
set: userDef.set || noop
}
当计算属性被调用时便会执行get访问函数，从而关联上观察者对象watcher。
分析完以上步骤，我们再来梳理下整个流程：
- 当组件初始化的时候，
computed和data会分别建立各自的响应系统，Observer遍历data中每个属性设置get/set数据拦截 - 初始化
computed会调用initComputed函数
- 注册一个watcher实例，并在内实例化一个Dep消息订阅器用作后续收集依赖（比如渲染函数的watcher或者其他观察该计算属性变化的watcher）
- 调用计算属性时会触发其Object.defineProperty的get访问器函数
- 调用
watcher.depend()方法向自身的消息订阅器dep的subs中添加其他属性的watcher - 调用
watcher的evaluate方法（进而调用watcher的get方法）让自身成为其他watcher的消息订阅器的订阅者，首先将watcher赋给Dep.target，然后执行getter求值函数，当访问求值函数里面的属性（比如来自data、props或其他computed）时，会同样触发它们的get访问器函数从而将该计算属性的watcher添加到求值函数中属性的watcher的消息订阅器dep中，当这些操作完成，最后关闭Dep.target赋为null并返回求值函数结果。
- 当某个属性发生变化，触发
set拦截函数，然后调用自身消息订阅器dep的notify方法，遍历当前dep中保存着所有订阅者wathcer的subs数组，并逐个调用watcher的update方法，完成响应更新。
总结
1.初始化 data 和 computed，分别代理其 set 和 get 方法，对 data 中的所有属性生成唯一的 dep 实例
2.对 computed 中的 属性生成唯一的 watcher，并保存在 vm._computedWatchers 中
3.访问计算属性时，设置 Dep.target 指向 计算属性的 watcher，调用该属性具体方法
4.方法中访问 data 的属性，即会调用 data 属性的 get 方法，将 data 属性的 dep 加入到 计算属性的 watcher ， 同时该 dep 中的 subs 添加这个 watcher
5.设置 data 的这个属性时，调用该属性代理的 set 方法，触发 dep 的 notify 方法
6.因为时 computed 属性，只是将 watcher 中的 dirty 设置为 true
7.最后，访问计算属性的 get 方法时，得知该属性的 watcher.dirty 为 true，则调用 watcher.evaluate() 方法获取新的值
综合以上：也可以解释了为什么有些时候当computed没有被访问（或者没有被模板依赖），当修改了this.data值后，通过vue-tools发现其computed中的值没有变化的原因，因为没有触发到其get方法。
参考文章：
https://segmentfault.com/a/1190000010408657
https://segmentfault.com/a/1190000016368913?utm_source=tag-newest
