Vue响应式原理底层代码模拟实现

整体分析Vue的基本结构如下图所示：（备注：完整代码github地址https://github.com/1512955040/MiniVue）

上图中,为我们模拟最小vue的整体结构,首先创建一个vue类型,它负责把data中的成员注入到vue实例中,并且转化成getter/setter,observer的作用是数据劫持,对data中的属性进行数据监听,如果数据发生变化会获取到最新的值,并通知dep。Compiler的作用是解析每个元素中的指令和差值表达式并替换成相应的数据。Dep的作用是添加观察者,当数据发生变化时通知所有的观察者。Watcher内部有一个Update方法负责更新视图,下面我们用代码的方式一一进行实现。

1.Vue.js功能：

1-1负责接收初始化的参数（选项）

1-2负责把data中的属性注入到vue实例,转化成getter/setter

1-3负责调用observer监听data中所有属性的变化

1-4负责调用Compiler解析指令/差值表达式

类图结构如下：

如上图所示：vue类中有三个属性,分别是$options,$el,$data,这三个属性记录构造函数中传过来的参数。_proxyData为vue类中的方法

所以以_开头的成员就是私有成员,这个方法的功能是把data中的属性转化为getter和setter注入到vue实例中。

class Vue{
constructor(options) {
//1.通过属性保存选项中的数据
this.$options = options || {}
this.$data = options.data || {}
this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el
//2.把data中的成员转化为getter和setter,注入到vue实例中
this._proxyData(this.$data)
//3.调用observer对象,监听数据的变化
new Observer(this.$data)
//4.调用compiler对象,解析指令和差值表达式
new Compiler(this)
}
//把Vue的属性转化为getter和setter,注入到Vue实例中
_proxyData(data){
//遍历data中所有属性
Object.keys(data).forEach(key=>{
//把data的属性注入到vue实例全局中
Object.defineProperty(this,key,{
enumerable:true,
configurable:true,
get(){
return data[key]
},
set(newValue){
if(newValue===data[key]){
return
}
data[key]=newValue
}
})
})
}
}

2.Observer.js 56c 功能（数据劫持）：

2-1 负责把data选项中的属性转化为响应式数据

2-2 data中的某个属性也是对象,把该属性转化为响应式数据

2-3 数据变化发送通知

类图结构如下：

如上图所示：

walk方法的作用是遍历data中的所有属性,defineReactive是定义响应式数据，也就是通过调用defineReactive方法把属性转化为getter和setter。

class Observer{
constructor(data) {
this.walk(data)
}
//walk方法遍历data中的所有属性
walk(data) {
//1.判断data是否对象
if(!data || typeof data !=='object'){
return
}
//2.遍历data对象的所有属性
Object.keys(data).forEach(key=>{
this.defineReactive(data,key,data[key])
})
}
//degineReactivce方法定义响应式数据 把属性转化为getter和setter
defineReactive(obj,key,val) {
let that=this
// 负责收集依赖,并发送通知
let dep=new Dep()
//如果val传入对象的话也给对象里面的属性添加getter和setter方法
this.walk(val)
Object.defineProperty(obj,key,{
enumerable:true,
configurable:true,
get(){
// 收集依赖
Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
return val
},
set(newValue){
if(newValue==val){
return
}
val=newValue
//如果给属性重新赋值成对象,给对象里面的属性重新添加getter和setter方法
//比如:历史数据vm.msg="Hello World" 修改之后vm.msg={a:'Hwllo World'}
//再次调用此方法给vm.msg.a重新添加getter和setter方法
that.walk(newValue)
//发送通知
dep.notify()
}
})
}
}

3.Compiler.js功能：

3-1 负责编译模板,解析指令/差值表达式

3-2 负责页面的首次渲染

3-3 当数据变化后重新渲染视图

类图结构如下：

如上图所示：

el为构造函数传过来的options.el,vm是vue的实例,下面都是vm的方法，对DOM进行操作。compile方法内部遍历dom对象的所有节点,并且

判断这些节点是文本节点，如果是文本节点解析差值表达式,如果是元素节点解析指令,isTextNode和isElementNode方法判断是文本节点还

是元素节点。compileElement和compileText方法解析差值表达式和指令。isDirective这个方法判断元素属性是否是指令。 4.Dep.js功能：

4-1 收集依赖，添加观察者(watcher)

4-2 通知所有观察者

如上图所示:

在vue的响应式机制中,使用观察者模式来响应数据的变化,Dep的作用是收集依赖，在getter方法中收集依赖,在setter方法中通知依赖，每

一个响应式的属性都会场景一个Dep对象，负责收集所有依赖于该属性的地方,所有依赖于该属性的位置都会创建一个watcher对象，所以

Dep就是收集于该属性的watcher对象，使用setter方法去通知依赖，当属性发生变化时调用nodify方法去发送通知，然后调用watcher对象

的update方法。

类的机构如下图：

如上图所示：

subs是一个数组，存储dep中所有的watcher,addSub方法添加watcher,notify方法发布通知

class Dep{
constructor() {
//存储所有的观察者
this.subs=[]
}
// 添加观察者
addSub(sub){
if(sub && sub.update) {
this.subs.push(sub)
}
}
//发送通知
notify(){
this.subs.forEach(sub =>{
sub.update()
})
}
}

 5.Watcher.js功能：

5-1 当数据变化触发依赖,dep通知所有的Watcher实例更新视图

5-2 自身实例化的时候往dep对象中添加自己

如上图所示：

data中的每一个属性都要创建一个Dep对象, 在收集依赖的时候把所有对象的watcher添加到dep对象的subs数组中,在setter对象中发送通

知,调用Dep对象的notify方法通知所有关联的watcher对象更新视图。

类图结构如下：

如上图所示：

update对象更新视图，cb回调函数,指明如何更新视图。在更新视图的时候需要一个属性key(data中的属性名称),oldvalue是key 对应的值。

class Watcher{
constructor(vm,key,cb) {
this.vm=vm
//data中的属性名称
this.key=key
//回调函数负责更新视图
this.cb=cb
//把watcher对象记录到Dep类的静态属性target

56c
Dep.target =this
//触发get方法,在get方法中会调用addSub
this.oldValue=vm[key]
Dep.target=null
}
//当数据发生变化时更新视图
update(){
let newValue=this.vm[this.key]
if(this.oldValue === newValue){
return
}
this.cb(newValue)
}
}

下面通过这张图作整体流程的总结：