深入理解Vue.js响应式系统

深入理解Vue.js响应式系统

Vue.js作为一种现代的前端框架，提供了一种简单而强大的数据绑定机制。而这种机制的核心便是响应式系统。本篇文章将深入探究Vue.js响应式系统的实现原理。

首先需要明确的是，Vue.js响应式系统的核心是Observer、Watcher、Dep这三个类。Observer是一个观察者对象，它的作用是监听数据的变动，并且根据数据的类型采用不同的方案进行处理。Watcher则是一个观察者对象的代表，它的作用是将Observer注册的依赖关系收集起来，并且在数据变动时通知依赖更新。而Dep则是一个依赖对象，它的作用是维护一个Watcher列表，在数据变动时往这个列表中的Watcher发送通知。

为了更好地理解这三个类的关系，我们可以通过一个简单的例子来演示一下它们的工作流程。假设我们有一个data对象，它包含一个属性name以及一个方法print，那么其实它的实质可以抽象为：

const data = {
  name: 'vue.js',
  print() {
    console.log(this.name)
  }
}

现在我们需要在Vue实例中注册这个数据对象。这可以通过Vue的构造函数来实现：

const vm = new Vue({
  data: {
    name: 'vue.js',
    print() {
      console.log(this.name)
    }
  }
})

Vue会遍历data属性中的每一个属性，对它们进行劫持，使它们变成响应式的。这个过程便是由Observer类实现的：

class Observer {
  constructor(value) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.walk(value)
  }

  walk(obj) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i< keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
    }
  }
}

其中，walk方法会遍历value对象中的每个属性，并为它们分别创建一个get和set函数。这些函数能够在属性发生变化时更新依赖列表。而defineReactive则是定义get和set函数的具体操作：

function defineReactive(obj, key, val) {
  const dep = new Dep()   // 创建一个依赖对象

  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter() {
      dep.depend()   // 将当前Watcher添加到依赖列表
      return val
    },

    set: function reactiveSetter(newVal) {
      if (newVal === val) {
        return
      }
      val = newVal
      dep.notify()   // 通知依赖列表中的Watcher
    }
  })
}

可以看到，在get函数中，我们会将当前Watcher对象注册到依赖列表中。而在set函数中，我们会将新值赋给属性，并且通知所有依赖该属性的Watcher更新数据。

而Watcher则是在组件初始化时创建，在data对象注册时会遍历整个data对象，为其中的每个属性创建一个Watcher对象，并将Watcher添加到依赖中。这便是Watcher类的实现：

class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb) {
    this.vm = vm
    this.getter = parsePath(expOrFn)
    this.cb = cb
    this.value = this.get()   // 保存当前的值
  }

  get() {
    pushTarget(this)   // 将当前Watcher对象入栈
    const value = this.getter.call(this.vm, this.vm)
    popTarget()   // 将当前Watcher对象出栈
    return value
  }

  update() {
    const oldValue = this.value
    this.value = this.get()   // 获取新值
    this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue)   // 执行回调函数
  }
}

可以看到，在Watcher类的构造函数中，我们会为每个Watcher缓存当前的值，并将当前Watcher入栈。在调用get函数获取新值时，会将Watcher对象入栈，并且将Watcher对象从依赖中删除。而在update函数中，我们又会将新值和旧值传给回调函数进行处理。

综上所述，Vue.js响应式系统的实现原理其实是一个简单的观察者模式，其核心是Observer、Watcher和Dep三个类。Vue能够实现如此强大的数据绑定，正是因为其将观察者模式与虚拟DOM相结合，打造出了一款强大而高效的前端开发框架。