在 Vue 2 的 `Object.defineProperty` 时代,如何通过自定义 `Watcher` 来解决深层嵌套对象属性的响应式问题,对比 Vue 3 的解决方案。

同学们,掌声在哪里!欢迎来到今天的“Vue 2 遗老遗少自救指南”讲座!

今天咱们不搞花里胡哨的,直奔主题:在 Vue 2 那会儿,用 Object.defineProperty 实现响应式,遇到深层嵌套对象,那叫一个头疼!稍微不注意,数据更新了,视图却纹丝不动,简直让人怀疑人生。

Vue 3 出了之后,用 Proxy 解决了这个问题,香是真香,但咱们现在还在 Vue 2 的坑里挣扎,怎么办?别慌,今天就教大家用自定义 Watcher 解决这个难题。

先聊聊 Vue 2 的痛点

Vue 2 的响应式核心是 Object.defineProperty。简单来说,就是拦截对象的 getset 操作,当读取属性时,收集依赖(Watcher),当设置属性时,通知依赖更新。

function defineReactive(obj, key, val) {
  // 如果 val 还是一个对象,递归处理,实现嵌套对象的响应式
  if (typeof val === 'object' && val !== null) {
    observe(val); // 递归调用 observe,让 val 也变成响应式对象
  }

  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter() {
      console.log(`Getting key: ${key}`); // 调试信息
      // 收集依赖
      if (Dep.target) { // Dep.target 就是当前的 Watcher 实例
        dep.depend(); // 让 dep 收集当前的 Watcher
      }
      return val;
    },
    set: function reactiveSetter(newVal) {
      console.log(`Setting key: ${key} to ${newVal}`); // 调试信息
      if (newVal === val) {
        return;
      }
      val = newVal;
      dep.notify(); // 通知所有 Watcher 更新
    }
  });
}

function observe(obj) {
  if (typeof obj !== 'object' || obj === null) {
    return; // 只处理对象
  }
  return new Observer(obj);
}

class Observer {
  constructor(value) {
    this.value = value;
    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]]);
    }
  }
}

class Dep {
  constructor() {
    this.subs = []; // 存放 Watcher 实例
  }

  depend() {
    if (Dep.target) {
      this.addSub(Dep.target);
    }
  }

  addSub(sub) {
    this.subs.push(sub);
  }

  notify() {
    this.subs.forEach(sub => {
      sub.update();
    });
  }
}

// 全局的 Watcher 目标
Dep.target = null;

function pushTarget(watcher) {
  Dep.target = watcher;
}

function popTarget() {
  Dep.target = null;
}

class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb) {
    this.vm = vm;
    this.expOrFn = expOrFn;
    this.cb = cb;
    this.value = this.get();
  }

  get() {
    pushTarget(this); // 将当前 Watcher 设置为 Dep.target
    const value = this.vm[this.expOrFn]; // 触发 getter,收集依赖
    popTarget(); // 清空 Dep.target
    return value;
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    this.value = this.get();
    this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
  }
}

这段代码看着挺唬人,其实就是做了以下几件事:

  1. defineReactive: 把对象的属性变成响应式的。
  2. observe: 遍历对象的所有属性,递归调用 defineReactive
  3. Dep: 依赖管理器,负责收集和通知 Watcher
  4. Watcher: 观察者,当依赖发生变化时,执行回调函数。

问题来了:深层嵌套对象怎么搞?

假设我们有这样一个数据结构:

let data = {
  a: {
    b: {
      c: 1
    }
  }
};

我们想监听 data.a.b.c 的变化,但是直接用上面的代码,只会对 data.adata.a.b 进行响应式处理,data.a.b.c 并不会。

这时候,如果我们直接修改 data.a.b.c 的值,视图是不会更新的!这就是 Vue 2 的痛点之一:无法直接监听深层嵌套对象的属性变化

自定义 Watcher,迎难而上

解决这个问题,核心思路是:手动触发深层嵌套属性的依赖收集

我们可以修改 Watcherget 方法,让它在读取属性时,递归访问到最深层的属性,从而触发所有涉及到的 getter,完成依赖收集。

class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb) {
    this.vm = vm;
    this.expOrFn = expOrFn;
    this.cb = cb;
    this.value = this.get();
  }

  get() {
    pushTarget(this); // 将当前 Watcher 设置为 Dep.target
    let value;
    try {
      // 关键:使用 parsePath 函数递归访问属性
      value = this.parsePath(this.vm, this.expOrFn);
    } catch (e) {
      console.error(e);
      value = undefined;
    }
    popTarget(); // 清空 Dep.target
    return value;
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    this.value = this.get();
    this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
  }

  parsePath(obj, path) {
    const segments = path.split('.');
    for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
      if (!obj) return; // 防止访问 undefined 的属性
      obj = obj[segments[i]];
    }
    return obj;
  }
}

在这个修改后的 Watcher 中,我们添加了一个 parsePath 函数,它接收一个对象和一个路径字符串(比如 'a.b.c'),然后递归访问对象的属性,直到到达最深层的属性。

这样,当我们创建一个 Watcher 监听 data.a.b.c 时,parsePath 函数会依次访问 data.adata.a.bdata.a.b.c,从而触发它们的 getter,完成依赖收集。

完整示例

// 上面的 defineReactive, observe, Dep, pushTarget, popTarget 定义不变

class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb) {
    this.vm = vm;
    this.expOrFn = expOrFn;
    this.cb = cb;
    this.value = this.get();
  }

  get() {
    pushTarget(this); // 将当前 Watcher 设置为 Dep.target
    let value;
    try {
      // 关键:使用 parsePath 函数递归访问属性
      value = this.parsePath(this.vm, this.expOrFn);
    } catch (e) {
      console.error(e);
      value = undefined;
    }
    popTarget(); // 清空 Dep.target
    return value;
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    this.value = this.get();
    this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
  }

  parsePath(obj, path) {
    const segments = path.split('.');
    for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
      if (!obj) return; // 防止访问 undefined 的属性
      obj = obj[segments[i]];
    }
    return obj;
  }
}

// 初始化数据
let data = {
  a: {
    b: {
      c: 1
    }
  }
};

// 将数据变成响应式
observe(data);

// 创建 Watcher 监听 data.a.b.c
new Watcher(data, 'a.b.c', (newValue, oldValue) => {
  console.log(`data.a.b.c changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
});

// 修改 data.a.b.c 的值
data.a.b.c = 2; // 控制台输出: data.a.b.c changed from 1 to 2

原理分析

  1. observe(data)data 对象变成响应式对象,包括 data.adata.a.b
  2. new Watcher(data, 'a.b.c', ...) 创建一个 Watcher 监听 data.a.b.c
  3. Watcherget 方法调用 parsePath(data, 'a.b.c'),依次访问 data.adata.a.bdata.a.b.c
  4. 访问 data.a 时,触发 data.agetterDep.target (当前的 Watcher) 被添加到 data.aDep 中。
  5. 访问 data.a.b 时,触发 data.a.bgetterDep.target (当前的 Watcher) 被添加到 data.a.bDep 中。
  6. 访问 data.a.b.c 时,触发 data.a.b.cgetterDep.target (当前的 Watcher) 被添加到 data.a.b.cDep 中。
  7. data.a.b.c 的值被修改时,data.a.b.csetter 被触发,通知它的 Dep 中的所有 Watcher 更新。
  8. Watcherupdate 方法被调用,执行回调函数,输出 data.a.b.c 的新值和旧值。

对比 Vue 3 的解决方案

Vue 3 使用 Proxy 替代了 Object.defineProperty 来实现响应式。Proxy 的优点在于:

  • 更强大的拦截能力: Proxy 可以拦截更多的操作,比如 deletehasownKeys 等。
  • 不需要递归遍历: Proxy 只需要代理对象本身,不需要递归遍历对象的属性,就能监听所有属性的变化,包括深层嵌套的属性。
  • 性能更好: Proxy 的性能通常比 Object.defineProperty 更好,尤其是在处理大型对象时。

用表格对比一下:

特性 Vue 2 (Object.defineProperty) Vue 3 (Proxy)
拦截能力 只能拦截 getset 可以拦截更多操作
嵌套对象响应式 需要手动递归遍历 自动监听,无需递归
性能 相对较差 更好
代码复杂度 较高 较低

总结

虽然 Vue 3 的 Proxy 解决了深层嵌套对象的响应式问题,但我们仍然可以在 Vue 2 中使用自定义 Watcher 来实现类似的功能。这种方法虽然稍微麻烦一些,但可以帮助我们更好地理解 Vue 2 的响应式原理。

注意事项

  • 这种方法只适用于监听已存在的属性。如果对象新增了属性,需要手动调用 observe 来将其变成响应式。
  • parsePath 函数需要小心处理 undefined 的情况,防止访问 undefined 的属性导致错误。

结语

好了,今天的“Vue 2 遗老遗少自救指南”讲座就到这里。希望大家能够掌握这种自定义 Watcher 的方法,在 Vue 2 的世界里也能活得滋润!下课!

对了,偷偷告诉你们,其实还有一些其他的方案,比如使用 Vue.setVue.delete 来添加和删除属性,也能触发视图更新。但是,使用自定义 Watcher 更加灵活,可以应对更复杂的场景。

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