阐述 Vue 2 中 `Object.defineProperty` 的 `getter` 和 `setter` 在依赖收集 (`dep.depend()`) 和派发更新 (`dep.notify()`) 过程中的具体代码逻辑。

欢迎来到今天的Vue 2源码剖析小课堂!今天我们来聊聊 Object.definePropertygettersetter 在 Vue 2 响应式系统中扮演的关键角色。这玩意儿,说白了,就是Vue能偷偷摸摸地监视你的数据,一旦数据发生变化,它就能像闹钟一样提醒你更新视图,背后的大功臣就是咱们今天要讲的 dep.depend()dep.notify()

先别急着打瞌睡,咱们用故事的方式来开始。想象一下,你是个农场主,辛辛苦苦种了一片玉米地。Vue 2 就像你的私人侦探,每天帮你盯着玉米地的长势。 Object.defineProperty 就是侦探的望远镜和窃听器,getter 负责用望远镜观察玉米的高度,setter 负责在有人偷偷给玉米施肥(修改数据)的时候,用窃听器捕捉到这个动作。 dep.depend() 就像侦探记录谁关心玉米的长势,而 dep.notify() 就像侦探通知所有关心玉米的人,玉米长高了!

一、Object.defineProperty:Vue 的数据监听雷达

Object.defineProperty 是 JavaScript 提供的一个强大的 API,允许我们精确地控制对象属性的行为。在 Vue 2 中,它被用来劫持数据的读取(getter)和写入(setter)操作,从而实现数据的响应式。

让我们先来回顾一下 Object.defineProperty 的基本用法:

let obj = {};
let value = 'Initial Value';

Object.defineProperty(obj, 'myProperty', {
  get: function() {
    console.log('Getting the value!');
    return value;
  },
  set: function(newValue) {
    console.log('Setting the value to:', newValue);
    value = newValue;
  },
  enumerable: true, // 可枚举
  configurable: true // 可配置
});

console.log(obj.myProperty); // 输出: Getting the value!  Initial Value
obj.myProperty = 'New Value'; // 输出: Setting the value to: New Value
console.log(obj.myProperty); // 输出: Getting the value!  New Value

在这个例子中,我们定义了一个名为 myProperty 的属性,并为其设置了 gettersetter。当我们访问 obj.myProperty 时,getter 会被调用;当我们修改 obj.myProperty 时,setter 会被调用。

二、getter:依赖收集的秘密通道 (dep.depend())

在 Vue 2 的响应式系统中,getter 的主要任务是进行依赖收集。 简单来说,就是告诉侦探(Vue),哪些组件或者计算属性正在使用这个数据,需要被通知更新。

当一个组件或计算属性访问响应式数据的属性时,该属性的 getter 会被触发。在 getter 内部,我们会调用 dep.depend() 来建立依赖关系。

下面是 Vue 2 源码中 getter 的简化版本:

// 假设我们已经有了一个 Dep 类
class Dep {
  constructor() {
    this.subs = []; // 存储订阅者 (Watcher)
  }
  depend() {
    if (Dep.target && !this.subs.includes(Dep.target)) {
      this.subs.push(Dep.target); // 将当前 Watcher 添加到订阅者列表中
    }
  }
  notify() {
    this.subs.forEach(sub => sub.update()); // 通知所有订阅者更新
  }
}

Dep.target = null; // 当前正在计算的 Watcher

// 模拟 Vue 的 defineReactive 函数
function defineReactive(obj, key, val) {
  const dep = new Dep(); // 为每个属性创建一个 Dep 实例

  Object.defineProperty(obj, key, {
    get: function() {
      console.log(`Getting ${key}`);
      dep.depend(); // 依赖收集
      return val;
    },
    set: function(newVal) {
      if (newVal === val) {
        return;
      }
      console.log(`Setting ${key} to ${newVal}`);
      val = newVal;
      dep.notify(); // 派发更新
    }
  });
}

// 模拟 Watcher 类
class Watcher {
  constructor(vm, expOrFn, cb) {
    this.vm = vm;
    this.getter = typeof expOrFn === 'function' ? expOrFn : function() {
      // 简单模拟属性访问
      let exp = expOrFn.split('.');
      let value = vm;
      for(let i = 0; i < exp.length; i++){
        value = value[exp[i]];
      }
      return value;
    };
    this.cb = cb;
    this.value = this.get(); // 初始值
  }

  get() {
    Dep.target = this; // 设置当前正在计算的 Watcher
    const value = this.getter.call(this.vm, this.vm); // 触发 getter
    Dep.target = null; // 清空当前正在计算的 Watcher
    return value;
  }

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

// 示例
let vm = {
  name: 'Alice',
  age: 30
};

defineReactive(vm, 'name', vm.name);
defineReactive(vm, 'age', vm.age);

let watcher1 = new Watcher(vm, 'name', (newValue, oldValue) => {
  console.log(`name changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
});

let watcher2 = new Watcher(vm, 'age', (newValue, oldValue) => {
  console.log(`age changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
});

vm.name = 'Bob'; // 输出: Setting name to Bob  name changed from Alice to Bob
vm.age = 31;    // 输出: Setting age to 31    age changed from 30 to 31

代码解读:

  1. Dep 类: 每个响应式属性都有一个对应的 Dep 实例。 Dep 维护着一个订阅者列表 (subs),存储着所有依赖于该属性的 Watcher 实例。
  2. Dep.target 这是一个全局变量,用于存储当前正在计算的 Watcher 实例。 在 Watcherget() 方法中,我们会将 Dep.target 设置为当前的 Watcher,然后在访问响应式数据时,getter 中的 dep.depend() 就可以将当前的 Watcher 添加到 Dep 的订阅者列表中。 访问结束后,将 Dep.target 设置为 null,表示不再有正在计算的 Watcher
  3. defineReactive 函数: 这个函数负责为对象的属性创建响应式。 它会为每个属性创建一个 Dep 实例,并使用 Object.defineProperty 来劫持属性的 gettersetter
  4. getter 函数: 当访问响应式属性时,getter 函数会被调用。 在 getter 函数中,我们会调用 dep.depend() 来进行依赖收集。
  5. Watcher 类: Watcher 是 Vue 2 中观察者模式的实现。 每个 Watcher 实例都关联着一个表达式或函数,当表达式或函数依赖的响应式数据发生变化时,Watcher 会收到通知并执行更新。

在这个例子中,当创建 watcher1watcher2 时,它们的 get() 方法会被调用,从而触发了 vm.namevm.agegetter。 在 getter 中,dep.depend() 会将 watcher1watcher2 添加到各自的 Dep 实例的订阅者列表中。 这样,当 vm.namevm.age 发生变化时,setter 中的 dep.notify() 就可以通知到 watcher1watcher2 进行更新。

更详细的 dep.depend() 流程:

步骤 描述 代码示例
1 组件渲染或计算属性求值时,Vue 会创建一个 Watcher 实例。 这个 Watcher 实例会保存一个回调函数,用于在数据变化时更新视图。 let watcher = new Watcher(vm, () => vm.message, (newValue, oldValue) => { console.log('message changed'); });
2 Watcher 实例的 get() 方法中,Dep.target 被设置为当前的 Watcher 实例。 Dep.target 是一个全局变量,用于指示当前正在进行依赖收集的 Watcher Dep.target = this;
3 Watcher 实例会执行一个表达式或函数,该表达式或函数会访问响应式数据。 当访问响应式数据的属性时,该属性的 getter 会被触发。 this.getter.call(this.vm, this.vm); // 触发 getter
4 getter 函数中,dep.depend() 会被调用。 dep.depend() 会将当前的 Dep.target (也就是当前的 Watcher 实例) 添加到 Dep 实例的订阅者列表中。 dep.depend(); // 在 getter 中调用
5 Dep.target 被设置为 null。 这意味着依赖收集过程结束。 Dep.target = null;

三、setter:派发更新的号角 (dep.notify())

当响应式数据被修改时,对应的 setter 会被触发。 setter 的主要任务是通知所有依赖于该数据的 Watcher 实例进行更新。 这就像农场主给玉米施肥了,侦探需要通知所有关心玉米长势的人。

setter 内部,我们会调用 dep.notify() 来触发更新。

// 还是上面 defineReactive 的例子
function defineReactive(obj, key, val) {
  const dep = new Dep(); // 为每个属性创建一个 Dep 实例

  Object.defineProperty(obj, key, {
    get: function() {
      console.log(`Getting ${key}`);
      dep.depend(); // 依赖收集
      return val;
    },
    set: function(newVal) {
      if (newVal === val) {
        return;
      }
      console.log(`Setting ${key} to ${newVal}`);
      val = newVal;
      dep.notify(); // 派发更新
    }
  });
}

代码解读:

  1. setter 函数: 当修改响应式属性时,setter 函数会被调用。
  2. dep.notify()setter 函数中,我们会调用 dep.notify() 来通知所有订阅者更新。

更详细的 dep.notify() 流程:

步骤 描述 代码示例
1 当响应式数据被修改时,该数据的 setter 函数会被调用。 vm.message = 'Hello, Vue!'; // 触发 setter
2 setter 函数中,dep.notify() 会被调用。 dep.notify(); // 在 setter 中调用
3 dep.notify() 会遍历 Dep 实例的订阅者列表 (subs),并调用每个 Watcher 实例的 update() 方法。 this.subs.forEach(sub => sub.update());
4 Watcher 实例的 update() 方法会被调用。 update() 方法会将该 Watcher 实例添加到更新队列中,等待下一次 DOM 更新时进行更新。 queueWatcher(this); // 简化的代码,实际会涉及异步更新队列

四、DepWatcherObject.defineProperty 的关系

这三个家伙是 Vue 2 响应式系统的铁三角, 缺一不可。

  • Dep 是依赖关系的管理者, 负责收集依赖和派发更新。 每个响应式属性都有一个 Dep 实例。
  • Watcher 是观察者,负责监听数据的变化并执行更新。 组件和计算属性都是通过 Watcher 来观察数据的变化。
  • Object.defineProperty 是数据劫持的工具, 负责拦截数据的读取和写入操作。 通过 Object.defineProperty,Vue 可以在数据被访问或修改时执行相应的操作。

它们之间的关系可以总结为:

  1. Object.defineProperty 劫持数据的 gettersetter
  2. getter 中调用 dep.depend() 进行依赖收集,将 Watcher 添加到 Dep 的订阅者列表中。
  3. setter 中调用 dep.notify() 派发更新,通知所有订阅者 (Watcher) 进行更新。
  4. Watcher 收到通知后,执行更新操作,重新渲染视图或重新计算计算属性。

五、总结

今天我们一起深入了解了 Vue 2 中 Object.definePropertygettersetter 在依赖收集 (dep.depend()) 和派发更新 (dep.notify()) 过程中扮演的关键角色。 记住, getter 负责收集依赖,setter 负责派发更新。 DepWatcherObject.defineProperty 共同构成了 Vue 2 响应式系统的核心。

理解了这些概念,你就能更好地理解 Vue 2 的响应式原理,从而更好地使用 Vue 2 进行开发。

希望今天的讲解对你有所帮助! 下次再见!

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