如何使用Vue实现Observer

导语：

本文是对 Vue 官方文档深入响应式原理（https://cn.vuejs.org/v2/guide/reactivity.html）的理解，并通过源码还原实现过程。

响应式原理可分为两步，依赖收集的过程与触发-重新渲染的过程。依赖收集的过程，有三个很重要的类，分别是 Watcher、Dep、Observer。本文主要解读 Observer 。

这篇文章讲解上篇文章没有覆盖到的 Observer 部分的内容，还是先看官网这张图：

Observer 最主要的作用就是实现了上图中touch -Data(getter) - Collect as Dependency这段过程，也就是依赖收集的过程。

还是以下面的代码为例子进行梳理：

（注：左右滑动即可查看完整代码，下同）

varvm = newVue({
el: &＃39;#demo&＃39;,
data: {
firstName: &＃39;Hello&＃39;,
fullName: &＃39;&＃39;
},
watch: {
firstName(val) {
this.fullName = val + &＃39;TalkingData&＃39;;
},
}
})

在源码中，通过还原Vue 进行实例化的过程，从开始一步一步到Observer 类的源码依次为（省略了很多不在本篇文章讨论的代码）：

// src/core/instance/index.js
functionVue(options) {
if(process.env.NODE_ENV !== &＃39;production&＃39;&&
!(thisinstanceofVue)
) {
warn(&＃39;Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword&＃39;)
}
this._init(options)
}
// src/core/instance/init.js
Vue.prototype._init = function(options?: Object) {
constvm: CompOnent= this
// ...
initState(vm)
// ...
}
// src/core/instance/state.js
exportfunctioninitState(vm: Component) {
// ...
cOnstopts= vm.$options
if(opts.data) {
initData(vm)
}
// ...
}
functioninitData(vm: Component) {
letdata = vm.$options.data
data = vm._data = typeofdata === &＃39;function&＃39;
? getData(data, vm)
: data || {}
// ...
// observe data
observe(data, true/* asRootData */)
}

在initData 方法中，开始了对data 项中的数据进行“观察”，会将所有数据的变成observable 的。接下来看observe 方法的代码：

// src/core/observer/index.js
functionobserve(value: any, asRootData: ?boolean): Observer| void{
// 如果不是对象，直接返回
if(!isObject(value) || value instanceofVNode) {
return
}
letob: Observer | void
if(hasOwn(value, &＃39;ob&＃39;) && value.ob instanceofObserver) {
// 如果有实例则返回实例
ob = value.ob
} elseif(
// 确保value是单纯的对象，而不是函数或者是Regexp等情况
observerState.shouldConvert &&
!isServerRendering() &&
(Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
Object.isExtensible(value) &&
!value._isVue
) {
// 实例化一个 Observer
ob = newObserver(value)
}
if(asRootData && ob) {
ob.vmCount++
}
returnob
}

observe 方法的作用是给data 创建一个Observer 实例并返回，如果data 有ob属性了，说明已经有Observer 实例了，则返回现有的实例。Vue 的响应式数据都会有一个ob的属性，里面存放了该属性的Observer 实例，防止重复绑定。再来看new Observer(value) 过程中发生了什么：

exportclassObserver{
value: any;
dep: Dep;
vmCount: number; // number of vms that has this object as root $data
constructor(value: any) {
this.value = value
this.dep = newDep()
this.vmCount = 0
def(value, &＃39;ob&＃39;, this)
if(Array.isArray(value)) {
// ...
this.observeArray(value)
} else{
this.walk(value)
}
}
walk (obj: Object) {
cOnstkeys= Object.keys(obj)
for(leti = 0; i defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
}
}
observeArray (items: Array) {
for(leti = 0, l = items.length; i observe(items[i])
}
}
}

通过源码可以看到，实例化Observer 过程中主要是做了两个判断。如果是数组，则对数组里面的每一项再次调用oberser 方法进行观察；如果是非数组的对象，遍历对象的每一个属性，对其调用defineReactive 方法。这里的defineReactive 方法就是核心！通过使用Object.defineProperty 方法对每一个需要被观察的属性添加get/set，完成依赖收集。依赖收集过后，每个属性都会有一个Dep 来保存所有Watcher 对象。按照文章最开始的例子来讲，就是对firstName和fullName分别添加了get/set，并且它们各自有一个Dep 实例来保存各自观察它们的所有Watcher 对象。下面是defineReactive 的源码：

exportfunctiondefineReactive(
obj: Object,
key: string,
val: any,
customSetter?: ?Function,
shallow?: boolean
) {
cOnstdep= newDep()
// 获取属性的自身描述符
cOnstproperty= Object.getOwnPropertyDeor(obj, key)
if(property && property.cOnfigurable=== false) {
return
}
// cater for pre-defined getter/setters
// 检查属性之前是否设置了 getter/setter
// 如果设置了，则在之后的 get/set 方法中执行设置了的 getter/setter
cOnstgetter= property && property.get
cOnstsetter= property && property.set
// 通过对属性再次调用 observe 方法来判断是否有子对象
// 如果有子对象，对子对象也进行依赖搜集
letchildOb = !shallow && observe(val)
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: functionreactiveGetter() {
// 如果属性原本拥有getter方法则执行
cOnstvalue= getter ? getter.call(obj) : val
if(Dep.target) {
// 进行依赖收集
dep.depend()
if(childOb) {
// 如果有子对象，对子对象也进行依赖搜集
childOb.dep.depend()
// 如果属性是数组，则对每一个项都进行依赖收集
// 如果某一项还是数组，则递归
if(Array.isArray(value)) {
dependArray(value)
}
}
}
returnvalue
},
set: functionreactiveSetter(newVal) {
// 如果属性原本拥有getter方法则执行
// 通过getter方法获取当前值，与新值进行比较
// 如果新旧值一样则不需要执行下面的操作
cOnstvalue= getter ? getter.call(obj) : val
/* eslint-disable no-self-compare */
if(newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
return
}
/* eslint-enable no-self-compare */
if(process.env.NODE_ENV !== &＃39;production&＃39;&& customSetter) {
customSetter()
}
if(setter) {
// 如果属性原本拥有setter方法则执行
setter.call(obj, newVal)
} else{
// 如果原本没有setter则直接赋新值
val = newVal
}
// 判断新的值是否有子对象，有的话继续观察子对象
childOb = !shallow && observe(newVal)
// 通知所有的观察者，更新状态
dep.notify()
}
})
}

按照源码中的中文注释，应该可以明白defineReactive 执行的过程中做了哪些工作。其实整个过程就是递归，为每个属性添加getter/setter。对于getter/setter，同样也需要对每一个属性进行递归（判断子对象）的完成观察者模式。对于getter，用来完成依赖收集，即源码中的dep.depend()。对于setter，一旦一个数据触发其set方法，便会发布更新消息，通知这个数据的所有观察者也要发生改变。即源码中的dep.notify()。

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