Vue 及框架响应式系统原理

个人bolg地址

全局概览

Vue运行内部运行机制 总览图:

初始化及挂载

在 new Vue()之后。 Vue 会调用 _init 函数进行初始化,也就是这里的 init 过程,它会初始化生命周期、事件、 props、 methods、 data、 computed 与 watch 等。其中最重要的是通过 Object.defineProperty 设置 setter 与 getter 函数,用来实现「响应式」以及「依赖收集」,后面会详细讲到,这里只要有一个印象即可。

初始化之后调用 $mount 会挂载组件,如果是运行时编译,即不存在 render function但是存在 template 的情况,需要进行「编译」步骤。
因为编译有构建时编译与运行时编译的,其目的都是将template转化炒年糕render function,所以如果运行时检查到template存在但是没有render function的情况下会把template编译成render function。

编译

compile编译可以分成 parse、optimize 与 generate 三个阶段,最终需要得到 render function

parse(解析)

parse 会用正则等方式解析 template 模板中的指令、class、style等数据,形成AST。

optimize(优化)

optimize 的主要作用是标记 static 静态节点,这是 Vue 在编译过程中的一处优化,后面当 update 更新界面时,会有一个 patch 的过程, diff 算法会直接跳过静态节点,从而减少了比较的过程,优化了 patch 的性能。

generate(生成)

generate 是将 AST 转化成 render function 字符串的过程,得到结果是 render 的字符串以及 staticRenderFns 字符串。
在经历过 parse、optimize 与 generate 这三个阶段以后,组件中就会存在渲染 VNode 所需的 render function 了。

响应式

接下来也就是 Vue.js 响应式核心部分。
这里的 getter 跟 setter 已经在之前介绍过了,在 init 的时候通过 Object.defineProperty 进行了绑定,它使得当被设置的对象被读取的时候会执行 getter 函数,而在当被赋值的时候会执行 setter 函数。
当 render function 被渲染的时候,因为会读取所需对象的值,所以会触发 getter 函数进行「依赖收集」,「依赖收集」的目的是将观察者 Watcher 对象存放到当前闭包中的订阅者 Dep 的 subs 中。形成如下所示的这样一个关系。

在修改对象的值的时候,会触发对应的 setter, setter 通知之前「依赖收集」得到的 Dep 中的每一个 Watcher,告诉它们自己的值改变了,需要重新渲染视图。这时候这些 Watcher 就会开始调用 update 来更新视图,当然这中间还有一个 patch 的过程以及使用队列来异步更新的策略,这个我们后面再讲。

Virtual DOM

我们知道,render function 会被转化成 VNode 节点。Virtual DOM 其实就是一棵以 JavaScript 对象( VNode 节点)作为基础的树,用对象属性来描述节点,实际上它只是一层对真实 DOM 的抽象。最终可以通过一系列操作使这棵树映射到真实环境上。由于 Virtual DOM 是以 JavaScript 对象为基础而不依赖真实平台环境,所以使它具有了跨平台的能力,比如说浏览器平台、Weex、Node 等。
比如说下面这样一个例子:

{
    tag: ‘div‘,                 /*说明这是一个div标签*/
    children: [                 /*存放该标签的子节点*/
        {
            tag: ‘a‘,           /*说明这是一个a标签*/
            text: ‘click me‘    /*标签的内容*/
        }
    ]
}

渲染后可以得到

<div>
    <a>click me</a>
</div>

这只是一个简单的例子,实际上的节点有更多的属性来标志节点,比如 isStatic (代表是否为静态节点)、 isComment (代表是否为注释节点)等。

更新视图

前面我们说到,在修改一个对象值的时候,会通过 setter -> Watcher -> update 的流程来修改对应的视图,那么最终是如何更新视图的呢?

当数据变化后,执行 render function 就可以得到一个新的 VNode 节点,我们如果想要得到新的视图,最简单粗暴的方法就是直接解析这个新的 VNode 节点,然后用 innerHTML 直接全部渲染到真实 DOM 中。但是其实我们只对其中的一小块内容进行了修改,这样做似乎有些「浪费」。

那么我们为什么不能只修改那些「改变了的地方」呢?这个时候就要介绍「patch」了。我们会将新的 VNode 与旧的 VNode 一起传入 patch 进行比较,经过 diff 算法得出它们的「差异」。最后我们只需要将这些「差异」的对应 DOM 进行修改即可。

响应式系统的基本原理

响应式系统

Vue.js 是一款 MVVM 框架,数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象,但是对这些对象进行操作时,却能影响对应视图,它的核心实现就是「响应式系统」。尽管我们在使用 Vue.js 进行开发时不会直接修改「响应式系统」,但是理解它的实现有助于避开一些常见的「坑」,也有助于在遇见一些琢磨不透的问题时可以深入其原理来解决它。
Object.defineProperty
首先我们来介绍一下 Object.defineProperty,Vue.js就是基于它实现「响应式系统」的。

首先是使用方法:

/*
    obj: 目标对象
    prop: 需要操作的目标对象的属性名
    descriptor: 描述符=>{
      enumerable: false,  //对象的属性是否可以在 for...in 循环和 Object.keys() 中被枚举
      configurable: false,  //对象的属性是否可以被删除,以及除writable特性外的其他特性是否可以被修改。
      writable: false,  //为true时,value才能被赋值运算符改变。默认为 false。
      value: "static", //该属性对应的值。可以是任何有效的 JavaScript 值(数值,对象,函数等)。默认为 undefined。
      get : function(){   //一个给属性提供 getter 的方法,如果没有 getter 则为 undefined。该方法返回值被用作属性值。默认为 undefined。
        return this.value;
      },
      set : function(newValue){ //提供 setter 的方法,如果没有 setter 则为 undefined。将该参数的新值分配给该属性。默认为 undefined。
        this.value = newValue;
      },
    }
    return value 传入对象
*/
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

// 举个栗子

// 使用 __proto__
var obj = {};
var descriptor = Object.create(null); // 没有继承的属性
// 默认没有 enumerable,没有 configurable,没有 writable
descriptor.value = ‘static‘;
Object.defineProperty(obj, ‘key‘, descriptor);

// 显式
Object.defineProperty(obj, "key", {
  enumerable: false,
  configurable: false,
  writable: false,
  value: "static"
});
// 在对象中添加一个属性与存取描述符的示例
var bValue;
Object.defineProperty(o, "b", {
  get : function(){
    return bValue;
  },
  set : function(newValue){
    bValue = newValue;
  },
  enumerable : true,
  configurable : true
});

要熟悉Object.defineProperty可以去MDN文档复习示例。

实现 observer(可观察的)

知道了 Object.defineProperty 以后,我们来用它使对象变成可观察的。
这一部分的内容我们在第二小节中已经初步介绍过,在 init 的阶段会进行初始化,对数据进行「响应式化」

为了便于理解,我们不考虑数组等复杂的情况,只对对象进行处理。

首先我们定义一个 cb 函数,这个函数用来模拟视图更新,调用它即代表更新视图,内部可以是一些更新视图的方法。

function cb (val) {
    /* 渲染视图 */
    console.log("视图更新啦~");
}

然后我们定义一个 defineReactive ,这个方法通过 Object.defineProperty 来实现对对象的「响应式」化,入参是一个 obj(需要绑定的对象)、key(obj的某一个属性),val(具体的值)。经过 defineReactive 处理以后,我们的 obj 的 key 属性在「读」的时候会触发 reactiveGetter 方法,而在该属性被「写」的时候则会触发 reactiveSetter 方法。

function defineReactive (obj, key, val) {
    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,       /* 属性可枚举 */
        configurable: true,     /* 属性可被修改或删除 */
        get: function reactiveGetter () {
            return val;         /* 实际上会依赖收集,下一小节会讲 */
        },
        set: function reactiveSetter (newVal) {
            if (newVal === val) return;
            cb(newVal);
        }
    });
}

当然这是不够的,我们需要在上面再封装一层 observer 。这个函数传入一个 value(需要「响应式」化的对象),通过遍历所有属性的方式对该对象的每一个属性都通过 defineReactive 处理。

function observer (value) {
    if (!value || (typeof value !== ‘object‘)) {/*只考虑对象,非对象返回*/
        return;
    }

    Object.keys(value).forEach((key) => {
        defineReactive(value, key, value[key]);
    });
}

最后,让我们用 observer 来封装一个 Vue 吧!

在Vue的构造函数中,对options的data进行处理,这里的data想必大家很熟悉,就是平时我们在写Vue项目时组件中的data属性(实际上是一个函数,这里当做一个对象来简单处理)

class Vue{
  /* Vue 构造类 */
  constructor(options) {
    this._data = options.data;
    observer(this._data);
  }
}

这样我们只要 new 一个 Vue 对象,就会将 data 中的数据进行「响应式」化。如果我们对 data 的属性进行下面的操作,就会触发 cb 方法更新视图。

let o = new Vue({
    data: {
        test: "I am test."
    }
});
o._data.test = "hello,world.";  /* 视图更新啦~ */

原文地址:https://www.cnblogs.com/yuanziwen/p/8994662.html

时间: 2024-11-02 11:30:15

Vue 及框架响应式系统原理的相关文章

vue原理探索--响应式系统

Vue.js 是一款 MVVM 框架,数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象,但是对这些对象进行操作时,却能影响对应视图,它的核心实现就是「响应式系统」. 首先看一下 Object.defineProperty,Vue.js就是基于它实现「响应式系统」的. 主要涉及属性: enumerable,属性是否可枚举,默认 false. configurable,属性是否可以被修改或者删除,默认 false. get,获取属性的方法. set,设置属性的方法. 响应式基本原理就是,在 Vue

Vue中的响应式原理

Vue最独特的特性之一,是其非侵入性的响应式系统. 响应式原理:数据变,页面变 Vue如何追踪变化 当把一个普通的JS对象传入Vue实例作为data选项时,Vue将遍历此对象的所有属性,并使用Object.defineProperty把这些属性全部转为getter/setter.Object.defineProperty是ES5中一个无法shim的特性,这也是Vue不支持IE8以及更低版本浏览器的原因. Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)//

手写实现vue的MVVM响应式原理

MVVM响应式实现原理: 1.模板编译 2.数据劫持 3.watcher 文中应用到的数据名词: MVVM   ------------------        视图-----模型----视图模型                三者与 Vue 的对应:view 对应 template,vm 对应 new Vue({…}),model 对应 data nodeType       判断节点是否是元素节点 querySelector    创建一个元素节点 createDocumentFragme

Vuejs - 深入浅出响应式系统

Vue 最独特的特性之一,是其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,视图会进行更新.这使得状态管理非常简单直接,不过理解其工作原理同样非常重要,这样你可以回避一些常见的问题. 原理图剖析 仔细阅读这张官方原理图,大概可以剖析为以下几个步骤: 编译组件:对特殊标记的部分(比如双大括号部分)进行替换为相应的数据值. 收集依赖:对于编译阶段依赖的数据进行监听(这个都是通过 watcher 对象实现的) 通知更新:当步骤2中监听的数据发生变化时,会通知

(10)响应式宣言、响应式系统与响应式编程——响应式Spring的道法术器

本系列文章索引<响应式Spring的道法术器>前情提要 响应式编程 | 响应式流 1.5 响应式系统 1.5.1 响应式宣言 关注"响应式"的朋友不难搜索到关于"响应式宣言"的介绍,先上图: 这张图凝聚了许多大神的智慧和经验,见官网,中文版官网,如果你认可这个宣言的内容,还可以签下你的大名.虽然这些内容多概念而少实战,让人感觉是看教科书,但是字字千金,不时看一看都会有新的体会和收获. 这也是新时代男朋友的行为准则: Responsive,要及时响应,24

bootstrap响应式布局原理

百分比布局+媒体查询 首先通过媒体查询确认container的宽度,每个col-xx-xx都是通过百分比定义的,屏幕尺寸变化了,container就变化了,col自然就变了 Bootstrap的官方解释:Bootstrap提供了一套响应式.移动设备优先的流式栅格系统,随着屏幕或视口(viewport)尺寸的增加,系统会自动分为做多12列. 栅格系统的工作原理: 1.行(row)必须包含在.container(固定宽度)或.container-fluid(100%宽度)中,以便为其赋予合适的排列(

Vue.set 向响应式对象中添加响应式属性,及设置数组元素触发视图更新

一.为什么需要使用Vue.set? vue中不能检测到数组和对象的两种变化: 1.数组长度的变化 vm.arr.length = 4 2.数组通过索引值修改内容 vm.arr[1] = ‘aa’ Vue.$set(target,key,value):可以动态的给数组.对象添加和修改数据,并更新视图中数据的显示. vue在构造函数new Vue()时,就通过Object.defineProperty中的getter和setter 这两个方法,完成了对数据的绑定.所以直接通过vm.arr[1] =

vue新增属性响应式更新的问题

根据官方文档定义: 如果在实例创建之后添加新的属性到实例上,它不会触发视图更新. 受现代 JavaScript 的限制 (以及废弃 Object.observe),Vue 不能检测到对象属性的添加或删除. 由于 Vue 会在初始化实例时对属性执行 getter/setter 转化过程,所以属性必须在 data 对象上存在才能让 Vue 转换它,这样才能让它是响应的. 官方定义: Vue 不允许在已经创建的实例上动态添加新的根级响应式属性 (root-level reactive property

修改Vue数组没有响应式更新

由于 JavaScript 的限制,Vue 不能检测以下数组的变动: (1)当你利用索引直接设置一个数组项时,例如:vm.items[indexOfItem] = newValue (2)当你修改数组的长度时,例如:vm.items.length = newLength 为了解决第一类问题,我列出了可以响应式更新的方法: (1)push:在数组后面添加数据 this.list.push("ThinkPHP"); //还可以添加多个 this.list.push("ThinkP