VueJs|【Vue 响应式原理】发布订阅模式、观察者模式 VueJs|vue

前言

笔记来源：拉勾教育大前端高薪训练营
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响应式原理课程目标模拟 Vue 响应式原理。
准备工作数据驱动

数据响应式
数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象，而当我们修改数据时，视图会进行更新，避免了繁琐的 DOM 操作，提高开发效率。
双向绑定
1，数据改变，视图改变；视图改变，数据也随之改变
2，我们可以使用 v-model 在表单元素上创建双向数据绑定
数据驱动（Vue 最独特的特性之一）
开发过程中仅需要关注数据本身，不需要关心数据是如何渲染到视图

响应式的核心原理

Vue 2.x – 基于 Object.defineProperty 实现
1，[Vue 2.x 深入响应式原理]
2，MDN - Object.defineProperty
3，浏览器兼容 IE8 以上（不兼容 IE8）
Vue 3.x – 基于 Proxy 实现
1，MDN - Proxy
2，直接监听对象，而非属性
3，ES 6中新增，IE 不支持，性能由浏览器优化

发布订阅模式和观察者模式
发布订阅模式和观察者模式，是两种设计模式，在 Vue 中有各自的应用场景，本质相同，但存在一定的区别。
1，发布/订阅模式

发布/订阅模式
1，订阅者
2，发布者
3，信号中心

我们假定，存在一个“信号中心”，某个任务执行完成，就向信号中心“发布”（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心“订阅”（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行，这就叫做**“发布/订阅模式”（publish-subscribe pattern）**``
Vue 的自定义事件
https://cn.vuejs.org/v2/guide/migration.html#dispatch-%E5%92%8C-broadcast-%E6%9B%BF%E6%8D%A2

let vm = new Vue() // $on 注册事件，同一个事件可以注册多个事件处理函数 // 第一个参数：事件名称；第二个参数：事件处理函数 vm.$on('dataChange', () => { }) vm.$on('dataChange', () => { }) vm.$emit('dataChange') // $emit 触发事件
兄弟组件通信过程
eventBus.js

// 事件中心 let eventHub = new Vue()

ComponentA.vue

// 发布者 addTodo: function () { // 发布消息（触发事件） eventHub.$emit('add-todo', { text: this.newTodoText }) this.newTodoText = '' }

ComponentB.vue

// 订阅者 created: function () { // 订阅消息（注册事件） eventHub.$on('add-todo', this.addTodo) }
【VueJs|【Vue 响应式原理】发布订阅模式、观察者模式】模拟 Vue 自定义事件的实现

// 事件触发器 class EventEmitter { constructor () { // 定义对象，用来存储事件和事件处理函数 // 属性名：事件名称 // 属性值：事件处理函数数组 // { 'click': [fn1, fn2], 'change': [fn] } this.subs = Object.create(null) // 参数，设置对象的原型 }// 注册事件 $on (eventType, handler) { this.subs[eventType] = this.subs[eventType] || [] this.subs[eventType].push(handler) }// 触发事件 $emit (eventType) { if (this.subs[eventType]) { this.subs[eventType].forEach(handler => { handler() }); } } }// 测试 let em = new EventEmitter() em.$on('click', () => { console.log('click1'); }) em.$on('click', () => { console.log('click2'); }) em.$emit('click')

2，观察者模式

观察者(订阅者) – Watcher
update()：当事件发生时，具体要做的事情
目标(发布者) – Dep
1，subs 数组：存储所有的观察者
2，addSub()：添加观察者
3，notify()：当事件发生，调用所有观察者的 update() 方法
没有事件发生

// 发布者 - 目标 class Dep { constructor () { // 记录所有的订阅者 this.subs = [] }// 把订阅者添加到 subs 中 addSubs (sub) { if (sub && sub.update) { this.subs.push(sub) } }// 当事件发生，通知所有的订阅者，调用所有观察者的 update() 方法 notify () { this.subs.forEach(sub => { sub.update() }) } }// 订阅者 - 观察者 class Watcher { // 当事件发生，由发布者调用所有观察者的 update() 方法 update () { // 实现更新视图等功能 console.log('update'); } }// 测试 let dep = new Dep() let watcher = new Watcher()dep.addSubs(watcher) dep.notify()

总结

观察者模式是由具体目标调度，比如当事件触发，Dep 就会去调用观察者的方法，所以观察者模式的订阅者与发布者之间是存在依赖的
发布/订阅模式由统一调度中心调用，因此发布者和订阅者不需要知道对方的存在。

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整体分析

Vue 基本结构
打印 Vue 实现观察
整体结构

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Vue
把 data 中的成员注入到 Vue 实例，并且把 data 中的成员转成 getter / setter。
功能

负责接收初始化的参数(选项)
负责把 data 中的属性注入到 Vue 实例，转换成 getter / setter
负责调用 observer 监听 data 中所有属性的变化
负责调用 compiler 解析指令/插值表达式

结构

类图

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具体实现，代码如下：
class Vue { constructor (options) { // 1. 通过属性保存选项的数据 this.$options = options || {} this.$data = https://www.it610.com/article/options.data || {} this.$el = typeof options.el ==='string' ? document.querySelector(options.el) : options.el // 2. 把data中的成员转换成 getter 和 setter，注入到 Vue 实例中 this._proxyData(this.$data) // 3. 调用observer对象，监听数据的变化 new Observer(this.$data) // 4. 调用compiler对象，解析指令和差值表达式 new Compiler(this) }// 约定 _ 开头，为私有属性 // 代理数据，即让 Vue 代理data中的属性 _proxyData (data) { // 遍历data中的所有属性 Object.keys(data).forEach(key => { // 把data的属性注入到vue实例中 Object.defineProperty(this, key, { enumerable: true, configurable: true, get () { return data[key] }, set (newValue) { if (data[key] === newValue) { return } data[key] = newValue } }) }) } }

Observer
能够对数据对象的所有属性进行监听，如有变动可拿到最新值并通知 Dep。
功能

负责把 data 选项中的属性转换成响应式数据
data 中的某个属性也是对象，把该属性转换成响应式数据
数据变化发送通知

结构

类图

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具体实现，代码如下：
class Observer { constructor (data) { this.walk(data) }walk (data) { // 1. 判断 data 是否是对象 if (!data || typeof data !== 'object') { return } // 2. 遍历data对象的所有属性 Object.keys(data).forEach(key => { this.defineReactive(data, key, data[key]) }) }// 调用 Object.defineProperty() 将属性转换为 getter / setter defineReactive (obj, key, val) { const that = this // 负责收集依赖，并发送通知 const dep = new Dep() // 如果val是对象，把val内部的属性转换成响应式数据 this.walk(val) Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, configurable: true, get () { // 收集依赖 Dep.target && dep.addSub(Dep.target) // 此处不可以写成 obj[key]，否则会发生死递归 // 这里使用闭包，扩展了val变量的作用域 return val }, set (newValue) { // function，改变this if (newValue =https://www.it610.com/article/== val) { return } val = newValue // 如果newValue是对象，把newValue内部的属性转换成响应式数据 that.walk(newValue) // 发送通知 dep.notify() } }) } }

Compiler
解析每个元素中的指令/插值表达式，并替换成相应的数据。
功能

负责编译模板，解析指令 / 差值表达式
负责页面的首次渲染
当数据变化后重新渲染视图

结构

类图

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具体实现，代码如下：
class Compiler { constructor(vm) { this.el = vm.$el // 记录模板 this.vm = vm// 记录 Vue 实例 this.compile(this.el) }// 编译模板，处理文本节点（差值表达式）和元素节点（指令） compile(el) { let childNodes = el.childNodes // 伪数组 // 将伪数组转换成数组 Array.from(childNodes).forEach(node => { if (this.isTextNode(node)) { // 处理文本节点 this.compileText(node) } else if (this.isElementNode(node)) { // 处理元素节点 this.compileElement(node) }// 判断node节点，是否有子节点，如果有子节点，要递归调用 compile if (node.childNodes && node.childNodes.length) { this.compile(node) } }) }// 编译元素节点，处理指令 compileElement(node) { // 遍历所有的属性节点 Array.from(node.attributes).forEach(attr => { // 判断是否是指令 let attrName = attr.name // 获取属性名 if (this.isDirective(attrName)) { // v-text ---> text attrName = attrName.substr(2) const key = attr.value // 获取属性值 this.update(node, key, attrName) } }) }update (node, key, attrName) { const updateFn = this[attrName + 'Updater'] // 改变 updateFn方法中的 this指向 updateFn && updateFn.call(this, node, this.vm[key], key) }// 处理 v-text 指令 textUpdater (node, value, key) { node.textContent = valuenew Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.textContent = newValue }) }// 处理 v-model 指令 modelUpdater (node, value, key) { node.value = https://www.it610.com/article/valuenew Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.value = https://www.it610.com/article/newValue })// 双向绑定 node.addEventListener('input', () => { this.vm[key] = node.value }) } // 编译文本节点，处理差值表达式 compileText(node) { // {{ msg }} // . 匹配任意的单个字符，不包括换行 // + 匹配前面修饰的字符出现一次或多次 // ? 表示非贪婪模式，即尽可能早的结束匹配 // 在正则表达式中，提取某个位置的内容，即添加()，进行分组 const reg = /\{\{(.+?)\}\}/ // 括号包裹的内容即为要提取的内容 const value = https://www.it610.com/article/node.textContent if (reg.test(value)) { // 使用RegExp的构造函数，获取第一个分组的内容，即.$1 const key = RegExp.$1.trim() node.textContent = value.replace(reg, this.vm[key])// 创建watcher对象，当数据改变时更新视图 new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.textContent = newValue }) } }// 判断元素属性是否是指令 isDirective(attrName) { // 判断attrName是否以 v- 开头 return attrName.startsWith('v-') }// 判断节点是否是文本节点 isTextNode(node) { return node.nodeType === 3 }// 判断节点是否是元素节点 isElementNode(node) { return node.nodeType === 1 } }

Dep(Dependency)
添加观察者(watcher)，当数据变化通知所有观察者。

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功能

收集依赖，添加观察者（watcher）
通知所有观察者

结构

类图

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具体实现，代码如下：
class Dep { constructor() { // 存储所有的观察者 this.subs = [] }// 添加观察者 addSub(sub) { if (sub && sub.update) { this.subs.push(sub) } }// 发送通知 notify() { // 遍历所有的观察者 this.subs.forEach(sub => { // 调用每一个观察者的update方法，更新视图 sub.update() }) } }

Watcher
数据变化更新视图。

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功能

当数据变化触发依赖，dep 通知所有的 Watcher 实例更新视图
自身实例化的时候，往 dep 对象中添加自己

结构

类图

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具体实现，代码如下：
class Watcher { constructor (vm, key, cb) { this.vm = vm // data 中的属性名称 this.key = key // 回调函数负责更新视图 this.cb = cb// 把watcher对象记录到Dep类的静态属性 target Dep.target = this // 触发get方法，在get方法中会调用addSub this.oldValue = https://www.it610.com/article/vm[key] Dep.target = null // 防止重复添加 }// 当数据发生变化的时候更新视图 update () { const newValue = this.vm[this.key] if (newValue === this.oldValue) { return } // 当数据变化时，需要将新的值传递给回调函数，更新视图 this.cb(newValue) } }