各位观众老爷,晚上好!今天咱们来聊聊 Vue 2 里的一个小秘密,一个隐藏在数组操作背后的性能优化大招:Vue 如何对 push
, pop
, shift
, unshift
这些数组方法进行“狸猫换太子”式的重写。
在正式开始之前,先跟大家声明一点,虽然咱们今天的主题是技术性的,但咱们的目标是“听得懂,记得住,用得上”。所以,我会尽量用大白话把这事儿给各位讲明白。
一、 为什么Vue要搞事情?——响应式系统的需求
要理解 Vue 为啥要重写数组方法,首先得明白 Vue 的核心理念:响应式系统。
简单来说,响应式系统就是当你的数据发生变化时,页面上的视图(View)能够自动更新。想象一下,你有一个数据模型,里面存着一个数组,比如 items = ['apple', 'banana']
。 如果你往这个数组里 push
了一个新的水果,比如 items.push('orange')
,Vue 应该能立刻知道这个变化,并且自动更新页面上显示水果列表的部分。
问题来了,JavaScript 原生的数组方法并不会通知 Vue 数据发生了变化。它们就像一群默默干活的程序员,干完活就走,啥也不说。Vue 怎么知道数组里的数据变了呢?难道要 Vue 时时刻刻盯着数组吗?这也太笨了吧!
所以,Vue 就得想办法让这些数组方法变得“听话”,能够在数组发生变化时主动通知 Vue。 这就是 Vue 重写数组方法的根本原因:为了实现响应式更新。
二、 Vue的“障眼法”——如何重写数组方法
Vue 重写数组方法的思路其实并不复杂,有点像“狸猫换太子”,或者说“中间人攻击”。
-
拿到原生的数组方法: 先把 JavaScript 原生的数组方法(比如
push
,pop
,shift
,unshift
)保存下来,免得以后用不了。 -
创建一个新的数组原型: 创建一个新的对象,作为数组的原型。 这个新的原型对象会继承自原生的数组原型,所以它仍然拥有所有原生的数组方法。
-
替换掉原生的数组方法: 在新的原型对象上,针对
push
,pop
,shift
,unshift
,splice
,sort
,reverse
这七个会修改数组自身的方法进行重写。 这些被重写的方法会在执行原生逻辑的同时,通知 Vue 数据发生了变化。 -
把新的原型设置为目标数组的原型: 最后,将目标数组的原型设置为我们创建的这个新的原型对象。这样,当我们在目标数组上调用
push
等方法时,实际上调用的是我们重写过的方法。
三、 源码剖析——看看Vue是怎么玩转数组方法的
接下来,咱们来扒一扒 Vue 的源码,看看它是怎么一步步实现这个“狸猫换太子”的。
首先,Vue 定义了一个名为 arrayProto
的变量,用来保存原生的数组原型:
const arrayProto = Array.prototype
然后,Vue 创建了一个新的对象 arrayMethods
, 继承自 arrayProto
。 也就是说,arrayMethods
拥有了所有原生的数组方法。
export const arrayMethods = Object.create(arrayProto)
接下来,Vue 定义了一个 mutatingMethods
数组,里面包含了所有需要重写的数组方法:
const mutatingMethods = [
'push',
'pop',
'shift',
'unshift',
'splice',
'sort',
'reverse'
]
然后,Vue 循环遍历 mutatingMethods
数组,针对每个方法进行重写:
mutatingMethods.forEach(function (method) {
// cache original method
const original = arrayProto[method]
def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
const result = original.apply(this, args)
const ob = this.__ob__
let inserted
switch (method) {
case 'push':
case 'unshift':
inserted = args
break
case 'splice':
inserted = args.slice(2)
break
}
if (inserted) {
ob.observeArray(inserted)
}
// notify change
ob.dep.notify()
return result
})
})
这段代码做了几件事:
-
缓存原始方法:
const original = arrayProto[method]
这行代码把原生的数组方法保存到了original
变量中, 以后我们还需要调用它。 -
定义新的方法:
def(arrayMethods, method, function mutator (...args) { ... })
这行代码在arrayMethods
对象上定义了一个新的方法, 方法名和原生的方法名一样。 这个新的方法就是一个“代理”, 它会先执行一些额外的逻辑,然后再调用原生的方法。 -
调用原始方法:
const result = original.apply(this, args)
这行代码调用了原生的数组方法,并且把结果保存到了result
变量中。 -
处理新增的元素:
switch (method) { ... }
这段代码判断了当前调用的方法是不是push
,unshift
或splice
。 如果是,说明有新的元素被添加到数组中,我们需要对这些新的元素进行观测,让它们也变成响应式的。ob.observeArray(inserted)
这行代码调用了observeArray
方法,对新增的元素进行观测。ob
是一个 Observer 实例, 它负责观测数组的变化。
-
通知数据变化:
ob.dep.notify()
这行代码通知 Vue 数据发生了变化, 触发视图的更新。ob.dep
是一个 Dep 实例,它负责管理所有依赖于这个数组的 Watcher 实例。 当数组发生变化时,ob.dep.notify()
会通知所有 Watcher 实例进行更新。 -
返回结果:
return result
这行代码返回了原生数组方法的返回值。
最后,Vue 在创建 Observer 实例时,会判断被观测的对象是不是数组。 如果是数组,Vue 会把这个数组的原型设置为 arrayMethods
:
if (Array.isArray(value)) {
if (hasProto) {
protoAugment(value, arrayMethods)
} else {
copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
}
this.observeArray(value)
}
这段代码做了两件事:
- 替换数组的原型:
protoAugment(value, arrayMethods)
或者copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys)
这两行代码的作用是把数组的原型设置为arrayMethods
。protoAugment
方法直接修改数组的__proto__
属性, 而copyAugment
方法则把arrayMethods
上的方法复制到数组自身。 之所以有两种不同的实现方式,是因为有些浏览器不支持直接修改__proto__
属性。
- 观测数组中的元素:
this.observeArray(value)
这行代码调用了observeArray
方法,对数组中的每个元素进行观测, 让它们也变成响应式的。
至此,Vue 就完成了对数组方法的重写。 当我们调用 push
等方法修改数组时,Vue 就能知道数据发生了变化,并且自动更新页面。
四、 总结与思考
咱们来总结一下今天讲的内容:
步骤 | 作用 |
---|---|
1. 保存原生方法 | 为了在重写的方法中能够调用原生的数组方法,需要先将它们保存起来。 |
2. 创建新原型 | 创建一个新的对象作为数组的原型,这个新的原型对象继承自原生的数组原型,并且包含了我们重写的方法。 |
3. 重写数组方法 | 针对 push , pop , shift , unshift , splice , sort , reverse 这七个会修改数组自身的方法进行重写。 重写的方法会在执行原生逻辑的同时,通知 Vue 数据发生了变化。 |
4. 设置数组原型 | 将目标数组的原型设置为我们创建的新的原型对象。这样,当我们在目标数组上调用 push 等方法时,实际上调用的是我们重写过的方法。 |
5. 观测新增元素 | 如果数组方法添加了新的元素(比如 push , unshift , splice ),我们需要对这些新的元素进行观测,让它们也变成响应式的。 |
6. 通知数据变化 | 当数组发生变化时,我们需要通知 Vue 数据发生了变化,触发视图的更新。 |
通过重写数组方法,Vue 实现了一个非常优雅的响应式系统。 它既能够监听到数组的变化,又不会对原生的数组方法造成太大的影响。
最后,留给大家一个思考题: Vue 3 使用 Proxy 代理了整个对象,那么它又是如何实现数组的响应式更新的呢? 欢迎大家在评论区留言讨论。
今天的讲座就到这里, 感谢各位的观看! 希望大家能够有所收获。 我们下次再见!