Vue響應式數(shù)據(jù)中的觀察者模式實例簡析

這篇文章主要介紹“Vue響應式數(shù)據(jù)中的觀察者模式實例簡析”，在日常操作中，相信很多人在Vue響應式數(shù)據(jù)中的觀察者模式實例簡析問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Vue響應式數(shù)據(jù)中的觀察者模式實例簡析”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

初始化 Vue 實例

在閱讀源碼時，因為文件繁多，引用復雜往往使我們不容易抓住重點，這里我們需要找到一個入口文件，從 Vue 構造函數(shù)開始，拋開其他無關因素，一步步理解響應式數(shù)據(jù)的實現(xiàn)原理。首先我們找到 Vue 構造函數(shù)：

// src/core/instance/index.js
function Vue (options) {
 if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
 !(this instanceof Vue)
 ) {
 warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
 }
 this._init(options)
}

// src/core/instance/init.js
Vue.prototype._init = function (options) {
 ...
 // a flag to avoid this being observed
 vm._isVue = true
 // merge options
 // 初始化vm實例的$options
 if (options && options._isComponent) {
  initInternalComponent(vm, options)
 } else {
  vm.$options = mergeOptions(
   resolveConstructorOptions(vm.constructor),
   options || {},
   vm
  )
 }
 ...
 initLifecycle(vm) // 梳理實例的parent、root、children和refs，并初始化一些與生命周期相關的實例屬性
 initEvents(vm) // 初始化實例的listeners
 initRender(vm) // 初始化插槽，綁定createElement函數(shù)的vm實例
 callHook(vm, 'beforeCreate')
 initInjections(vm) // resolve injections before data/props
 initState(vm)
 initProvide(vm) // resolve provide after data/props
 callHook(vm, 'created')
 
 if (vm.$options.el) {
  vm.$mount(vm.$options.el) // 掛載組件到節(jié)點
 }
}

為了方便閱讀，我們去除了 flow 類型檢查和部分無關代碼?？梢钥吹剑趯嵗疺ue組件時，會調用 Vue.prototype._init ，而在方法內部，數(shù)據(jù)的初始化操作主要在 initState （這里的 initInjections 和 initProvide 與 initProps 類似，在理解了 initState 原理后自然明白），因此我們重點來關注 initState 。

// src/core/instance/state.js
export function initState (vm) {
 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 */)
 }
 if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
 if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
 initWatch(vm, opts.watch)
 }
}

首先初始化了一個 _watchers 數(shù)組，用來存放 watcher ，之后根據(jù)實例的 vm.$options ，相繼調用 initProps 、 initMethods 、 initData 、 initComputed 和 initWatch 方法。

initProps

function initProps (vm, propsOptions) {
 const propsData = vm.$options.propsData || {}
 const props = vm._props = {}
 // cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
 // instead of dynamic object key enumeration.
 const keys = vm.$options._propKeys = []
 const isRoot = !vm.$parent
 // root instance props should be converted
 if (!isRoot) {
 toggleObserving(false)
 }
 for (const key in propsOptions) {
 keys.push(key)
 const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
 ...
 defineReactive(props, key, value)
 if (!(key in vm)) {
  proxy(vm, '_props', key)
 }
 }
 toggleObserving(true)
}

在這里， vm.$options.propsData 是通過父組件傳給子組件實例的數(shù)據(jù)對象，如 <my-element :item="false"></my-element> 中的 {item: false} ，然后初始化 vm._props 和 vm.$options._propKeys 分別用來保存實例的 props 數(shù)據(jù)和 keys ，因為子組件中使用的是通過 proxy 引用的 _props 里的數(shù)據(jù)，而不是父組件傳遞的 propsData ，所以這里緩存了 _propKeys ，用來 updateChildComponent 時能更新 vm._props 。接著根據(jù) isRoot 是否是根組件來判斷是否需要調用 toggleObserving(false) ，這是一個全局的開關，來控制是否需要給對象添加 __ob__ 屬性。這個相信大家都不陌生，一般的組件的 data 等數(shù)據(jù)都包含這個屬性，這里先不深究，等之后和 defineReactive 時一起講解。因為 props 是通過父傳給子的數(shù)據(jù)，在父元素 initState 時已經(jīng)把 __ob__ 添加上了，所以在不是實例化根組件時關閉了這個全局開關，待調用結束前在通過 toggleObserving(true) 開啟。

之后是一個 for 循環(huán)，根據(jù)組件中定義的 propsOptions 對象來設置 vm._props ，這里的 propsOptions 就是我們常寫的

export default {
  ...
  props: {
    item: {
      type: Object,
      default: () => ({})
    }
  }
}

循環(huán)體內，首先

const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)

validateProp 方法主要是校驗數(shù)據(jù)是否符合我們定義的 type ，以及在 propsData 里未找到 key 時，獲取默認值并在對象上定義 __ob__ ，最后返回相應的值，在這里不做展開。

這里我們先跳過 defineReactive ，看最后

if (!(key in vm)) {
 proxy(vm, '_props', key)
}

其中 proxy 方法:

function proxy (target, sourceKey, key) {
 sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {
  return this[sourceKey][key]
 }
 sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {
  this[sourceKey][key] = val
 }
 Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
}

在 vm 不存在 key 屬性時，通過 Object.defineProperty 使得我們能通過 vm[key] 訪問到 vm._props[key] 。

defineReactive

在 initProps 中，我們了解到其首先根據(jù)用戶定義的 vm.$options.props 對象，通過對父組件設置的傳值對象 vm.$options.propsData 進行數(shù)據(jù)校驗，返回有效值并保存到 vm._props ，同時保存相應的 key 到 vm.$options._propKeys 以便進行子組件的 props 數(shù)據(jù)更新，最后利用 getter/setter 存取器屬性，將 vm[key] 指向對 vm._props[key] 的操作。但其中跳過了最重要的 defineReactive ，現(xiàn)在我們將通過閱讀 defineReactive 源碼，了解響應式數(shù)據(jù)背后的實現(xiàn)原理。

// src/core/observer/index.js
export function defineReactive (
 obj,
 key,
 val,
 customSetter,
 shallow
) {
 const dep = new Dep()

 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
 if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
  val = obj[key]
 }

 let childOb = !shallow && observe(val)
 ...
}

首先 const dep = new Dep() 實例化了一個 dep ，在這里利用閉包來定義一個依賴項，用以與特定的 key 相對應。因為其通過 Object.defineProperty 重寫 target[key] 的 getter/setter 來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的響應式，因此需要先判斷對象 key 的 configurable 屬性。接著

if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
  val = obj[key]
}

arguments.length === 2 意味著調用 defineReactive 時未傳遞 val 值，此時 val 為 undefined ，而 !getter || setter 判斷條件則表示如果在 property 存在 getter 且不存在 setter 的情況下，不會獲取 key 的數(shù)據(jù)對象，此時 val 為 undefined ，之后調用 observe 時將不對其進行深度觀察。正如之后的 setter 訪問器中的：

if (getter && !setter) return

此時數(shù)據(jù)將是只讀狀態(tài)，既然是只讀狀態(tài)，則不存在數(shù)據(jù)修改問題，繼而無須深度觀察數(shù)據(jù)以便在數(shù)據(jù)變化時調用觀察者注冊的方法。

Observe

在 defineReactive 里，我們先獲取了 target[key] 的 descriptor ，并緩存了對應的 getter 和 setter ，之后根據(jù)判斷選擇是否獲取 target[key] 對應的 val ，接著是

let childOb = !shallow && observe(val)

根據(jù) shallow 標志來確定是否調用 observe ，我們來看下 observe 函數(shù)：

// src/core/observer/index.js
export function observe (value, asRootData) {
 if (!isObject(value) || value instanceof VNode) {
  return
 }
 let ob
 if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
  ob = value.__ob__
 } else if (
  shouldObserve &&
  !isServerRendering() &&
  (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
  Object.isExtensible(value) &&
  !value._isVue
 ) {
  ob = new Observer(value)
 }
 if (asRootData && ob) {
  ob.vmCount++
 }
 return ob
}

首先判斷需要觀察的數(shù)據(jù)是否為對象以便通過 Object.defineProperty 定義 __ob__ 屬性，同時需要 value 不屬于 VNode 的實例( VNode 實例通過 Diff 補丁算法來實現(xiàn)實例對比并更新)。接著判斷 value 是否已有 __ob__ ，如果沒有則進行后續(xù)判斷：

•  shouldObserve：全局開關標志，通過toggleObserving來修改。

• !isServerRendering()：判斷是否服務端渲染。

• (Array.isArray(value) || isPlainObject(value))：數(shù)組和純對象時才允許添加__ob__進行觀察。

• Object.isExtensible(value)：判斷value是否可擴展。

• !value._isVue：避免Vue實例被觀察

滿足以上五個條件時，才會調用 ob = new Observer(value) ，接下來我們要看下 Observer 類里做了哪些工作

// src/core/observer/index.js
export class Observer {
 constructor (value) {
  this.value = value
  this.dep = new Dep()
  this.vmCount = 0
  def(value, '__ob__', this)
  if (Array.isArray(value)) {
   if (hasProto) {
    protoAugment(value, arrayMethods)
   } else {
    copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
   }
   this.observeArray(value)
  } else {
   this.walk(value)
  }
 }

 /**
  * Walk through all properties and convert them into
  * getter/setters. This method should only be called when
  * value type is Object.
  */
 walk (obj) {
  const keys = Object.keys(obj)
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
   defineReactive(obj, keys[i])
  }
 }

 /**
  * Observe a list of Array items.
  */
 observeArray (items) {
  for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
   observe(items[i])
  }
 }
}

構造函數(shù)里初始化了 value 、 dep 和 vmCount 三個屬性，為 this.value 添加 __ob__ 對象并指向自己，即 value.__ob__.value === value ，這樣就可以通過 value 或 __ob__ 對象取到 dep 和 value 。 vmCount 的作用主要是用來區(qū)分是否為 Vue 實例的根 data ， dep 的作用這里先不介紹，待與 getter/setter 里的 dep 一起解釋。

接著根據(jù) value 是數(shù)組還是純對象來分別調用相應的方法，對 value 進行遞歸操作。當 value 為純對象時，調用 walk 方法，遞歸調用 defineReactive 。當 value 是數(shù)組類型時，首先判斷是否有 __proto__ ，有就使用 __proto__ 實現(xiàn)原型鏈繼承，否則用 Object.defineProperty 實現(xiàn)拷貝繼承。其中繼承的基類 arrayMethods 來自 src/core/observer/array.js ：

// src/core/observer/array.js
const arrayProto = Array.prototype
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)

const methodsToPatch = [
 'push',
 'pop',
 'shift',
 'unshift',
 'splice',
 'sort',
 'reverse'
]

methodsToPatch.forEach(function (method) {
 // cache original method
 const original = arrayProto[method]
 def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
  const result = original.apply(this, args)
  const ob = this.__ob__
  let inserted
  switch (method) {
   case 'push':
   case 'unshift':
    inserted = args
    break
   case 'splice':
    inserted = args.slice(2)
    break
  }
  if (inserted) ob.observeArray(inserted)
  // notify change
  ob.dep.notify()
  return result
 })
})

這里為什么要對數(shù)組的實例方法進行重寫呢？代碼里的 methodsToPatch 這些方法并不會返回新的數(shù)組，導致無法觸發(fā) setter ，因而不會調用觀察者的方法。所以重寫了這些變異方法，使得在調用的時候，利用 observeArray 對新插入的數(shù)組元素添加 __ob__ ，并能夠通過 ob.dep.notify 手動通知對應的被觀察者執(zhí)行注冊的方法，實現(xiàn)數(shù)組元素的響應式。

if (asRootData && ob) {
  ob.vmCount++
}

最后添加這個 if 判斷，在 Vue 實例的根 data 對象上，執(zhí)行 ob.vmCount++ ，這里主要為了后面根據(jù) ob.vmCount 來區(qū)分是否為根數(shù)據(jù)，從而在其上執(zhí)行 Vue.set 和 Vue.delete 。

getter/setter

在對 val 進行遞歸操作后(假如需要的話)，將 obj[key] 的數(shù)據(jù)對象封裝成了一個被觀察者，使得能夠被觀察者觀察，并在需要的時候調用觀察者的方法。這里通過 Object.defineProperty 重寫了 obj[key] 的訪問器屬性，對 getter/setter 操作做了攔截處理， defineReactive 剩余的代碼具體如下：

...
Object.defineProperty(obj, key, {
 enumerable: true,
 configurable: true,
 get: function reactiveGetter () {
  const value = getter ? getter.call(obj) : val
  if (Dep.target) {
   dep.depend()
   if (childOb) {
    childOb.dep.depend()
    if (Array.isArray(value)) {
     dependArray(value)
    }
   }
  }
  return value
 },
 set: function reactiveSetter (newVal) {
  ...
  childOb = !shallow && observe(newVal)
  dep.notify()
 }
})

首先在 getter 調用時，判斷 Dep.target 是否存在，若存在則調用 dep.depend 。我們先不深究 Dep.target ，只當它是一個觀察者，比如我們常用的某個計算屬性，調用 dep.depend 會將 dep 當做計算屬性的依賴項存入其依賴列表，并把這個計算屬性注冊到這個 dep 。這里為什么需要互相引用呢？這是因為一個 target[key] 可以充當多個觀察者的依賴項，同時一個觀察者可以有多個依賴項，他們之間屬于多對多的關系。這樣當某個依賴項改變時，我們可以根據(jù) dep 里維護的觀察者，調用他們的注冊方法?，F(xiàn)在我們回過頭來看 Dep ：

// src/core/observer/dep.js
export default class Dep {
 static target: ?Watcher;
 id: number;
 subs: Array<Watcher>;

 constructor () {
  this.id = uid++
  this.subs = []
 }

 addSub (sub: Watcher) {
  this.subs.push(sub)
 }

 removeSub (sub: Watcher) {
  remove(this.subs, sub)
 }

 depend () {
  if (Dep.target) {
   Dep.target.addDep(this)
  }
 }

 notify () {
  // stabilize the subscriber list first
  const subs = this.subs.slice()
  ...
  for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
   subs[i].update()
  }
 }
}

構造函數(shù)里，首先添加一個自增的 uid 用以做 dep 實例的唯一性標志，接著初始化一個觀察者列表 subs ，并定義了添加觀察者方法 addSub 和移除觀察者方法 removeSub ?？梢钥吹狡湓?getter 中調用的 depend 會將當前這個 dep 實例添加到觀察者的依賴項，在 setter 里調用的 notify 會執(zhí)行各個觀察者注冊的 update 方法， Dep.target.addDep 這個方法將在之后的 Watcher 里進行解釋。簡單來說就是會在 key 的 getter 觸發(fā)時進行 dep 依賴收集到 watcher 并將 Dep.target 添加到當前 dep 的觀察者列表，這樣在 key 的 setter 觸發(fā)時，能夠通過觀察者列表，執(zhí)行觀察者的 update 方法。

當然，在 getter 中還有如下幾行代碼：

if (childOb) {
  childOb.dep.depend()
  if (Array.isArray(value)) {
    dependArray(value)
  }
}

這里可能會有疑惑，既然已經(jīng)調用了 dep.depend ，為什么還要調用 childOb.dep.depend ？兩個 dep 之間又有什么關系呢？

其實這兩個 dep 的分工是不同的。對于數(shù)據(jù)的增、刪，利用 childOb.dep.notify 來調用觀察者方法，而對于數(shù)據(jù)的修改，則使用的 dep.notify ，這是因為 setter 訪問器無法監(jiān)聽到對象數(shù)據(jù)的添加和刪除。舉個例子：

const data = {
  arr: [{
    value: 1
  }],
}

data.a = 1; // 無法觸發(fā)setter
data.arr[1] = {value: 2}; // 無法觸發(fā)setter
data.arr.push({value: 3}); // 無法觸發(fā)setter
data.arr = [{value: 4}]; // 可以觸發(fā)setter

還記得 Observer 構造函數(shù)里針對數(shù)組類型 value 的響應式轉換嗎？通過重寫 value 原型鏈，使得對于新插入的數(shù)據(jù)：

if (inserted) ob.observeArray(inserted)
// notify change
ob.dep.notify()

將其轉換為響應式數(shù)據(jù)，并通過 ob.dep.notify 來調用觀察者的方法，而這里的觀察者列表就是通過上述的 childOb.dep.depend 來收集的。同樣的，為了實現(xiàn)對象新增數(shù)據(jù)的響應式，我們需要提供相應的 hack 方法，而這就是我們常用的 Vue.set/Vue.delete 。

// src/core/observer/index.js
export function set (target: Array<any> | Object, key: any, val: any): any {
 ...
 if (Array.isArray(target) && isValidArrayIndex(key)) {
  target.length = Math.max(target.length, key)
  target.splice(key, 1, val)
  return val
 }
 if (key in target && !(key in Object.prototype)) {
  target[key] = val
  return val
 }
 const ob = (target: any).__ob__
 if (target._isVue || (ob && ob.vmCount)) {
  process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
   'Avoid adding reactive properties to a Vue instance or its root $data ' +
   'at runtime - declare it upfront in the data option.'
  )
  return val
 }
 if (!ob) {
  target[key] = val
  return val
 }
 defineReactive(ob.value, key, val)
 ob.dep.notify()
 return val
}

• 判斷value是否為數(shù)組，如果是，直接調用已經(jīng)hack過的splice即可。

• 是否已存在key，有的話說明已經(jīng)是響應式了，直接修改即可。

• 接著判斷target.__ob__是否存在，如果沒有說明該對象無須深度觀察，設置返回當前的值。

• 最后，通過defineReactive來設置新增的key，并調用ob.dep.notify通知到觀察者。

現(xiàn)在我們了解了 childOb.dep.depend() 是為了將當前 watcher 收集到 childOb.dep ，以便在增、刪數(shù)據(jù)時能通知到 watcher 。而在 childOb.dep.depend() 之后還有：

if (Array.isArray(value)) {
  dependArray(value)
}

/**
 * Collect dependencies on array elements when the array is touched, since
 * we cannot intercept array element access like property getters.
 */
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)
  }
 }
}

在觸發(fā) target[key] 的 getter 時，如果 value 的類型為數(shù)組，則遞歸將其每個元素都調用 __ob__.dep.depend ，這是因為無法攔截數(shù)組元素的 getter ，所以將當前 watcher 收集到數(shù)組下的所有 __ob__.dep ，這樣當其中一個元素觸發(fā)增、刪操作時能通知到觀察者。比如：

const data = {
  list: [[{value: 0}]],
};
data.list[0].push({value: 1});

這樣在 data.list[0].__ob__.notify 時，才能通知到 watcher 。

target[key] 的 getter 主要作用：

將 Dep.target 收集到閉包中 dep 的觀察者列表，以便在 target[key] 的 setter 修改數(shù)據(jù)時通知觀察者

根據(jù)情況對數(shù)據(jù)進行遍歷添加 __ob__ ，將 Dep.target 收集到 childOb.dep 的觀察者列表，以便在增加/刪除數(shù)據(jù)時能通知到觀察者

通過 dependArray 將數(shù)組型的 value 遞歸進行觀察者收集，在數(shù)組元素發(fā)生增、刪、改時能通知到觀察者

target[key] 的 setter 主要作用是對新數(shù)據(jù)進行觀察，并通過閉包保存到 childOb 變量供 getter 使用，同時調用 dep.notify 通知觀察者，在此就不再展開。

Watcher

在前面的篇幅中，我們主要介紹了 defineReactive 來定義響應式數(shù)據(jù)：通過閉包保存 dep 和 childOb ，在 getter 時來進行觀察者的收集，使得在數(shù)據(jù)修改時能觸發(fā) dep.notify 或 childOb.dep.notify 來調用觀察者的方法進行更新。但具體是如何進行 watcher 收集的卻未做過多解釋，現(xiàn)在我們將通過閱讀 Watcher 來了解觀察者背后的邏輯。

function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
 const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
 const isSSR = isServerRendering()

 for (const key in computed) {
  const userDef = computed[key]
  const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get

  if (!isSSR) {
   // create internal watcher for the computed property.
   watchers[key] = new Watcher(
    vm,
    getter || noop,
    noop,
    computedWatcherOptions
   )
  }
  ...
 }
}

這是 Vue 計算屬性的初始化操作，去掉了一部分不影響的代碼。首先初始化對象 vm._computedWatchers 用以存儲所有的計算屬性， isSSR 用以判斷是否為服務端渲染。再根據(jù)我們編寫的 computed 鍵值對循環(huán)遍歷，如果不是服務端渲染，則為每個計算屬性實例化一個 Watcher ，并以鍵值對的形式保存到 vm._computedWatchers 對象，接下來我們主要看下 Watcher 這個類。

Watcher 的構造函數(shù)

構造函數(shù)接受5個參數(shù)，其中當前 Vue 實例 vm 、求值表達式 expOrFn (支持 Function 或者 String ，計算屬性中一般為 Function )，回調函數(shù) cb 這三個為必傳參數(shù)。設置 this.vm = vm 用以后續(xù)綁定 this.getter 的執(zhí)行環(huán)境，并將 this 推入 vm._watchers ( vm._watchers 用以維護實例 vm 中所有的觀察者)，另外根據(jù)是否為渲染觀察者來賦值 vm._watcher = this (常用的 render 即為渲染觀察者)。接著根據(jù) options 進行一系列的初始化操作。其中有幾個屬性：

• this.lazy：設置是否懶求值，這樣能保證有多個被觀察者發(fā)生變化時，能只調用求值一次。

• this.dirty：配合this.lazy，用以標記當前觀察者是否需要重新求值。

• this.deps、this.newDeps、this.depIds、this.newDepIds：用以維護被觀察對象的列表。

• this.getter：求值函數(shù)。

• this.value：求值函數(shù)返回的值，即為計算屬性中的值。

Watcher 的求值

因為計算屬性是惰性求值，所以我們繼續(xù)看 initComputed 循環(huán)體：

if (!(key in vm)) {
 defineComputed(vm, key, userDef)
}

defineComputed 主要將 userDef 轉化為 getter/setter 訪問器，并通過 Object.defineProperty 將 key 設置到 vm 上，使得我們能通過 this[key] 直接訪問到計算屬性。接下來我們主要看下 userDef 轉為 getter 中的 createComputedGetter 函數(shù)：

function createComputedGetter (key) {
 return function computedGetter () {
  const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
  if (watcher) {
   if (watcher.dirty) {
    watcher.evaluate()
   }
   if (Dep.target) {
    watcher.depend()
   }
   return watcher.value
  }
 }
}

利用閉包保存計算屬性的 key ，在 getter 觸發(fā)時，首先通過 this._computedWatchers[key] 獲取到之前保存的 watcher ，如果 watcher.dirty 為 true 時調用 watcher.evaluate (執(zhí)行 this.get() 求值操作，并將當前 watcher 的 dirty 標記為 false )，我們主要看下 get 操作：

get () {
 pushTarget(this)
 let value
 const vm = this.vm
 try {
  value = this.getter.call(vm, vm)
 } catch (e) {
  ...
 } finally {
  // "touch" every property so they are all tracked as
  // dependencies for deep watching
  if (this.deep) {
   traverse(value)
  }
  popTarget()
  this.cleanupDeps()
 }
 return value
}

可以看到，求值時先執(zhí)行 pushTarget(this) ，通過查閱 src/core/observer/dep.js ，我們可以看到：

Dep.target = null
const targetStack = []

export function pushTarget (target: ?Watcher) {
 targetStack.push(target)
 Dep.target = target
}

export function popTarget () {
 targetStack.pop()
 Dep.target = targetStack[targetStack.length - 1]
}

pushTarget 主要是把 watcher 實例進棧，并賦值給 Dep.target ，而 popTarget 則相反，把 watcher 實例出棧，并將棧頂賦值給 Dep.target 。 Dep.target 這個我們之前在 getter 里見到過，其實就是當前正在求值的觀察者。這里在求值前將 Dep.target 設置為 watcher ，使得在求值過程中獲取數(shù)據(jù)時觸發(fā) getter 訪問器，從而調用 dep.depend ，繼而執(zhí)行 watcher 的 addDep 操作：

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)) {
   dep.addSub(this)
  }
 }
}

先判斷 newDepIds 是否包含 dep.id ，沒有則說明尚未添加過這個 dep ，此時將 dep 和 dep.id 分別加到 newDepIds 和 newDeps 。如果 depIds 不包含 dep.id ，則說明之前未添加過此 dep ，因為是雙向添加的(將 dep 添加到 watcher 的同時也需要將 watcher 收集到 dep )，所以需要調用 dep.addSub ，將當前 watcher 添加到新的 dep 的觀察者隊列。

if (this.deep) {
 traverse(value)
}

再接著根據(jù) this.deep 來調用 traverse 。 traverse 的作用主要是遞歸遍歷觸發(fā) value 的 getter ，調用所有元素的 dep.depend() 并過濾重復收集的 dep 。最后調用 popTarget() 將當前 watcher 移出棧，并執(zhí)行 cleanupDeps ：

cleanupDeps () {
 let i = this.deps.length
 while (i--) {
  const dep = this.deps[i]
  if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
   dep.removeSub(this)
  }
 }
 ...
}

遍歷 this.deps ，如果在 newDepIds 中不存在 dep.id ，則說明新的依賴里不包含當前 dep ，需要到 dep 的觀察者列表里去移除當前這個 watcher ，之后便是 depIds 和 newDepIds 、 deps 和 newDeps 的值交換，并清空 newDepIds 和 newDeps 。到此完成了對 watcher 的求值操作，同時更新了新的依賴，最后返回 value 即可。

回到 createComputedGetter 接著看：

if (Dep.target) {
 watcher.depend()
}

當執(zhí)行計算屬性的 getter 時，有可能表達式中還有別的計算屬性依賴，此時我們需要執(zhí)行 watcher.depend 將當前 watcher 的 deps 添加到 Dep.target 即可。最后返回求得的 watcher.value 即可。

總的來說我們從 this[key] 觸發(fā) watcher 的 get 函數(shù)，將當前 watcher 入棧，通過求值表達式將所需要的依賴 dep 收集到 newDepIds 和 newDeps ，并將 watcher 添加到對應 dep 的觀察者列表，最后清除無效 dep 并返回求值結果，這樣就完成了依賴關系的收集。

Watcher 的更新

以上我們了解了 watcher 的依賴收集和 dep 的觀察者收集的基本原理，接下來我們了解下 dep 的數(shù)據(jù)更新時如何通知 watcher 進行 update 操作。

notify () {
 // stabilize the subscriber list first
 const subs = this.subs.slice()
 for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
  subs[i].update()
 }
}

首先在 dep.notify 時，我們將 this.subs 拷貝出來，防止在 watcher 的 get 時候 subs 發(fā)生更新，之后調用 update 方法：

update () {
 /* istanbul ignore else */
 if (this.lazy) {
  this.dirty = true
 } else if (this.sync) {
  this.run()
 } else {
  queueWatcher(this)
 }
}

• 如果是 lazy ，則將其標記為 this.dirty = true ，使得在 this[key] 的 getter 觸發(fā)時進行 watcher.evaluate 調用計算。

• 如果是 sync 同步操作，則執(zhí)行 this.run ，調用 this.get 求值和執(zhí)行回調函數(shù) cb 。

• 否則執(zhí)行 queueWatcher ，選擇合適的位置，將 watcher 加入到隊列去執(zhí)行即可，因為和響應式數(shù)據(jù)無關，故不再展開。

小結

因為篇幅有限，只對數(shù)據(jù)綁定的基本原理做了基本的介紹，在這畫了一張簡單的流程圖來幫助理解 Vue 的響應式數(shù)據(jù)，其中省略了一些 VNode 等不影響理解的邏輯及邊界條件，盡可能簡化地讓流程更加直觀：

到此，關于“Vue響應式數(shù)據(jù)中的觀察者模式實例簡析”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續(xù)學習更多相關知識，請繼續(xù)關注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬嵱玫奈恼拢?/p>