Vue的響應式原理是什么？

最近看了不少Vue原理的文章，在這些文章的幫助下，我也多次嘗試自己理解Vue的源碼。終于，我覺得是時候自己輸出一下內容了，希望可以從不同于其他文章的角度帶大家熟悉Vue。

Dep

var Dep = function Dep() {   this.id = uid++   this.subs = [] }

Dep 的含義，自然就是 dependency（也就是依賴，一個計算機領域的名詞）。

就像編寫 node.js 程序，常會使用 npm 倉庫的依賴。在 Vue 中，依賴具體指的是響應式處理后的數據。后面會提到，響應式處理的關鍵函數之一是在很多 Vue 原理文章都會提到的 defineReactive。

Dep 與每個響應式數據綁定后，該響應式數據就會成為一個依賴（名詞），下面介紹 Watcher 時會提到，響應式數據可能被 watch、computed、在模板中使用 3 種情況依賴（動詞）。

subs

Dep 對象下有一個 subs 屬性，是一個數組，很容易猜出，就是 subscriber（訂閱者）列表的意思咯。訂閱者可能是 watch 函數、computed 函數、視圖更新函數。

Watcher

Watcher 是 Dep 里提到的訂閱者（不要和后面的 Observer 觀察者搞混）。

因為 Watcher 的功能在于及時響應 Dep 的更新，就像一些 App 的訂閱推送，你（Watcher）訂閱了某些資訊（Dep），資訊更新時會提醒你閱讀。

deps

與 Dep 擁有 subs 屬性類似，Watcher 對象也有 deps 屬性。這樣構成了 Watcher 和 Dep 就是一個多對多的關系，互相記錄的原因是當一方被清除的時候可以及時更新相關對象。

Watcher 如何產生

上面多次提到的 watch、computed、渲染模板產生 Watcher，在 Vue 源碼里都有簡明易懂的體現：

• mountComponent 的 vm._watcher = new Watcher(vm, updateComponent, noop);
• initComputed 的 watchers[key] = new Watcher(vm, getter || noop, noop, computedWatcherOptions)
• $watcher 的 var watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options);

Observer

Observer 是觀察者，他負責遞歸地觀察（或者說是處理）響應式對象（或數組）。在打印出的實例里，可以注意到響應式的對象都會帶著一個 __ob__，這是已經被觀察的證明。觀察者沒有上面的 Dep 和 Watcher 重要，稍微了解下就可以了。

walk

Observer.prototype.walk 是 Observer 初始化時遞歸處理的核心方法，不過此方法用于處理對象，另外還有 Observer.prototype.observeArray 處理數組。

核心流程

按照上面幾個概念的關系，如何搭配，該如何實現數據響應式更新？

首先定下我們的目標：自然是在數據更新時，自動刷新視圖，顯示最新的數據。

這就是上面提到的 Dep 和 Watcher 的關系，數據是 Dep，而 Watcher 觸發的是頁面渲染函數（這是最重要的 watcher）。

但是新問題隨之而來，Dep 怎么知道有什么 Watcher 依賴于他？

Vue 采用了一個很有意思的方法：

• 在運行 Watcher 的回調函數前，先記下當前 Watcher 是什么（通過 Dep.target）

• 運行回調函數中用到響應式數據，那么必然會調用響應式數據的 getter 函數

• 在響應式數據的 getter 函數中就能記下當前的 Watcher，建立 Dep 和 Watcher 的關系

• 之后，在響應式數據更新時，必然會調用響應式數據的 setter 函數

• 基于之前建立的關系，在 setter 函數中就能觸發對應 Watcher 的回調函數了

代碼

上述邏輯就在 defineReactive 函數中。這個函數入口不少，這里先講比較重要的 observe 函數。

在 observe 函數中會 new Observer 對象，其中使用 Observer.prototype.walk 對對象中的值進行逐個響應式處理，使用的就是 defineReactive 函數。

因為 defineReactive 函數太重要了，而且也不長，所以直接貼到這邊講比較方便。

function defineReactive(obj, key, val, customSetter, shallow) {   var dep = new Dep()   depsArray.push({ dep, obj, key })   var property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)   if (property && property.configurable === false) {     return   }    // cater for pre-defined getter/setters   var getter = property && property.get   var setter = property && property.set    var childOb = !shallow && observe(val)   Object.defineProperty(obj, key, {     enumerable: true,     configurable: true,     get: function reactiveGetter() {       var 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) {       var value = getter ? getter.call(obj) : val       // 后半部分詭異的條件是用于判斷新舊值都是 NaN 的情況       if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {         return       }       // customSetter 用于提醒你設置的值可能存在問題       if ('development' !== 'production' && customSetter) {         customSetter()       }       if (setter) {         setter.call(obj, newVal)       } else {         val = newVal       }       childOb = !shallow && observe(newVal)       dep.notify()     },   }) }

首先每個響應式的值都是一個“依賴"，所以第一步我們先借閉包的能力給每個值造一個 Dep。（到 Vue 3 就不需要閉包啦）

接著看核心的三個參數：

• obj 當前需要響應式處理的值所在的對象

• key 值的 key

• val 當前的值

這個值還可能之前就定義了自己的 getter、setter，所以在做 Vue 的響應式處理時先處理原本的 getter、setter。

上面在核心流程中提到在 getter 函數會建立 Dep 和 Watcher 的關系，具體來說依靠的是 dep.depend()。

下面貼一下 Dep 和 Watcher 互相調用的幾個方法：

Dep.prototype.depend = function depend() {   if (Dep.target) {     Dep.target.addDep(this)   } } Watcher.prototype.addDep = function addDep(dep) {   var id = dep.id   if (!this.newDepIds.has(id)) {     this.newDepIds.add(id)     this.newDeps.push(dep)     if (!this.depIds.has(id)) {       dep.addSub(this)     }   } } Dep.prototype.addSub = function addSub(sub) {   this.subs.push(sub) }

通過這幾個函數，可以領略到了 Dep 和 Watcher 錯綜復雜的關系……不過看起來迂回，簡單來說，其實做的就是上面說的互相添加到多對多列表。

你可以在 Dep 的 subs 找到所有訂閱同一個 Dep 的 Watcher，也可以在 Watcher 的 deps 找到所有該 Watcher 訂閱的所有 Dep。

但是里面還有一個隱藏問題，就是 Dep.target 怎么來呢？先放一放，后會作出解答。先接著看看 setter 函數，其中的關鍵是 dep.notify()。

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

不難理解，就是 Dep 提醒他的訂閱者列表（subs）里的所有人更新，所謂訂閱者都是 Watcher，subs[i].update() 調用的也就是 Watcher.prototype.update。

那么來看一下 Watcher 的 update 做了什么——

Watcher.prototype.update = function update() {   if (this.lazy) {     this.dirty = true   } else if (this.sync) {     this.run()   } else {     queueWatcher(this)   } }

在這里我覺得有兩個點比較值得展開，所以挖點坑