vue中的数据绑定原理

摘要：的响应式数据绑定原文地址关键词观察者模式中的响应式数据绑定是通过数据劫持和观察者模式来实现的。

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原文地址：https://github.com/HolyZheng/...
关键词：Object.defineProperty、观察者模式

vue中的响应式数据绑定是通过数据劫持和观察者模式来实现的。当前学习源码为vue2.0
源码关键目录

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src
|---core
|    |---instance
|          |---init.js
|          |---state.js
|    |---observer
|          |---dep.js
|          |---watcher.js

当我们实例化一个vue应用的时候，会伴随着各种的初始化工作，相关的初始化工作代码在init.js文件中

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// src/core/instance/init.js
Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
  ...
  initLifecycle(vm)
  initEvents(vm)
  callHook(vm, "beforeCreate")
  initState(vm)
  callHook(vm, "created")
  initRender(vm)
}

在这里可以看到对state的初始化工作initState()

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// src/core/instance/state.js
export function initState (vm: Component) {
  vm._watchers = []
  initProps(vm)
  initData(vm)
  initComputed(vm)
  initMethods(vm)
  initWatch(vm)
}

可以看到这里有对各种sate的初始化工作，我们看initData()

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// src/core/instance/state.js
function initData (vm: Component) {
  let data = vm.$options.data
  data = vm._data = typeof data === "function"
    ? data.call(vm)
    : data || {}
  if (!isPlainObject(data)) {
    data = {}
    process.env.NODE_ENV !== "production" && warn(
      "data functions should return an object.",
      vm
    )
  }
  // proxy data on instance
  const keys = Object.keys(data)
  const props = vm.$options.props
  let i = keys.length
  while (i--) {
    if (props && hasOwn(props, keys[i])) {
      process.env.NODE_ENV !== "production" && warn(
        `The data property "${keys[i]}" is already declared as a prop. ` +
        `Use prop default value instead.`,
        vm
      )
    } else {
      proxy(vm, keys[i])
    }
  }
  // observe data
  observe(data)
  data.__ob__ && data.__ob__.vmCount++
}

这里做了一点判断，判断data方法是否返回的是一个对象，以及props中是否有与data中重名的属性，最后会调用observe对data进行监听，看一下observe

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// src/core/observer/index.js
export function observe (value: any): Observer | void {
  if (!isObject(value)) {
    return
  }
  let ob: Observer | void
  if (hasOwn(value, "__ob__") && value.__ob__ instanceof Observer) {
    ob = value.__ob__
  } else if (
    observerState.shouldConvert &&
    !config._isServer &&
    (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
    Object.isExtensible(value) &&
    !value._isVue
  ) {
    ob = new Observer(value)
  }
  return ob
}

可已看到这里也是做了一点判断，如果有__ob__属性的话就用它，或者如果data是数组或对象或可扩展对象的话，就为它新建一个Observer，看一下Observer

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// src/core/observer/index.js
export class Observer {
  value: any;
  dep: Dep;
  vmCount: number; // number of vms that has this object as root $data
  constructor (value: any) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.vmCount = 0
    def(value, "__ob__", this)
    if (Array.isArray(value)) {
      const augment = hasProto
        ? protoAugment
        : copyAugment
      augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      this.observeArray(value)
    } else {
      this.walk(value)
    }
  }
  /**
   * Walk through each property and convert them into
   * getter/setters. This method should only be called when
   * value type is Object.
   */
  walk (obj: Object) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
    }
  }
  /**
   * Observe a list of Array items.
   */
  observeArray (items: Array) {
    for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
      observe(items[i])
    }
  }
}

判断data是不是数组，如果是数组就对数组元素再去调用observe方法做同样的处理，如果不是，就调用walk去劫持该数据，对数据的劫持主要再defineReactive方法中，正如函数名，让数据变得响应式。看一下defineReactive方法

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// src/core/observer/index.js
export function defineReactive (
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: Function
) {
  const dep = new Dep()
// data中的每一个成员都有一个对应的Dep，在此闭包创建。
  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  if (property && property.configurable === false) {
    return
  }
  // cater for pre-defined getter/setters
  const getter = property && property.get
  const setter = property && property.set
  let childOb = observe(val)
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter () {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      if (Dep.target) {
        dep.depend() // 依赖收集
        if (childOb) {
          childOb.dep.depend()
        }
        if (Array.isArray(value)) {
          for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) {
            e = value[i]
            e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend()
          }
        }
      }
      return value
    },
    set: function reactiveSetter (newVal) {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      if (newVal === value) {
        return
      }
      if (process.env.NODE_ENV !== "production" && customSetter) {
        customSetter()
      }
      if (setter) {
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
        val = newVal
      }
      childOb = observe(newVal)
      dep.notify() // 发布通知
    }
  })
}

遍历状态，修改状态的getter和setter，当页面上对应状态被首次渲染的时候，会为页面上每一个使用到data的地方新建一个watcher，并将当前watcher保存到全局变量Dep.target中，在对应data的getter中就会调用Dep.depend方法，将当前的watcher添加到当前的Dep中，一个Dep对应一个或多个watcher，着取决于，此状态被使用的数量。当data被修改时，对应的setter就会被触发，会调用对应的Dep中的notify方法，通知所有观察者，进行更新。

这里出现了两个定的类：Dep和Watcher，其中Dep管理观察者，Wathcer代表观察者

先看一下Dep

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// src/core/observer/dep.js
export default class Dep {
  static target: ?Watcher;
  id: number;
  subs: Array;
  constructor () {
    this.id = uid++
    this.subs = []
  }
  addSub (sub: Watcher) {
    this.subs.push(sub)
  }
  removeSub (sub: Watcher) {
    remove(this.subs, sub)
  }
  depend () {
    if (Dep.target) {
// 调用当前target，也就是正在处理的watcher的addDep方法，并把此Dep传进去
      Dep.target.addDep(this)
    }
  }
  notify () {
    // stablize the subscriber list first
    const subs = this.subs.slice()
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      subs[i].update()
    }
  }
}

看一下watcher.js

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// src/core/observer/watcher.js
export default class Watcher {
...
  addDep (dep: Dep) {
    const id = dep.id
    if (!this.newDepIds.has(id)) {
      this.newDepIds.add(id)
      this.newDeps.push(dep)
      if (!this.depIds.has(id)) {
       // 将当前watcher添加到当前的Dep中
        dep.addSub(this)
      }
    }
  }
...
}

vue的响应式数据绑定主要依赖Object.defineProperty和观察者模式。

在我们新建一个vue实例的时候，做一系列的初始化工作，这部分的逻辑集中在src文件夹下的core文件夹下的instance和observer文件夹内

响应式数据绑定是在状态的初始化阶段完成的，在initState方法中的initData中进行data的数据绑定。

在initData中调用observe方法，为该data新建一个Observer类，然后最终调用为data中的每一个成员调用walk方法，在walk中通过defineReactive方法劫持当前数据

在defineReactive中通过Object.defineProperty去修改数据的getter和setter

在页面渲染的时候，页面上每一个用到data的地方都会生成一个watcher，并将它保存到全局变量Dep.target中，watcher改变每一个观察者，Dep用来管理观察者。

然后在data的getter中将调用Dep的depend方法，将Dep.target中的watcher添加到此data对应的Dep中，完成依赖收集

在data被修改的时候，对应data的setter方法就会被出动，会调用Dep.notify()方法发布通知，调用每个watcher的uptade方法进行更新。