vue 无疑是一个非常棒的前端MVVM库，怀着好奇的心情开始看VUE源码，当然遇到了很多的疑问，也查了很多的资料看了一些文章。但是这些资料很多都忽略了很重要的部分或者是一些重要的细节，亦或是一些很重要的部分没有指出，特别是在computed的实现上。所以才打算写这篇文章，记录一下自己的学习过程，当然也希望能给其他想了解VUE源码的童鞋一点参考。如果笔者在某些地方理解有误，也欢迎批评指正出来，一起学习。
为了加深理解，我按着源码的思路造了一个简易的轮子，基本核心的实现是与VUE源代码一致。测试 demo。仓库的地址：eltonchan/rollup-ts
VUE的源码采用rollup和 flow至于为什么不采用typescript，主要考虑工程上成本和收益的考量， 这一点尤大在知乎也有说过。(3.0+版本确定改用typesript)
Vue 2.0 为什么选用 Flow 进行静态代码检查而不是直接使用TypeScript
不懂rollup 与typescript 也没关系，本项目已经配置好了， 只需要先执行npm i （或者cnpm i）安装相应依赖，然后 npm start 启动就可以。 npm run build 构建，默认是输出umd格式，如果需要cmd或者amd 可以在rollup.config.js配置文件修改。
output: {
file: 'dist/bundle.js',
format: 'umd',
name: 'myBundle',
sourcemap: true
}
questions ? 带着问题去了解一个事物往往能带来更好的收益，那我们就从下面几个问题开始
- 如何对http://this.xxx的访问代理到http://this._data.xxx 上 ？
- 如何实现数据劫持，监听数据的读写操作 ？
- 如何实现依赖缓存 ？
- template 改变的时候 如何清理依赖项集合? eg: v-if 、组件销毁
- 如何实现数据修改 dom更新 ?
vue实现双向绑定原理，主要是利用Object.defineProperty getter/setter（事实上，大多数响应式编程的库都是利用这个实现的，比如非常棒的mobx.js）和发布订阅模式(定义了对象间的一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将获得通知)，而在vue中，watcher 就是订阅者，而一对多的依赖关系 就是指data上的属性与watcher，而data上的属性如何与watcher 关联起来， dep 就是桥梁， 所以搞懂 dep, watcher, observe三者的关系，自然就搞懂了vue实现双向绑定的原理了。
一、 Proxy 回到第一个问题， 答案其实是：对于每一个 data 上的key，都在 vm 上做一个代理，实际操作的是 this._data、 实现的代码如下：
export function proxy (target: IVue, sourceKey: string, key: string) {
Object.defineProperty(target, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {
return this[sourceKey][key];
},
set(val: any) {
this[sourceKey][key] = val;
}
});
}
可以看出获取和修改this.xx 都是在获取或者修改this.data.xx;
二、Observer 用于把data上的属性封装成可观察的属性 用Object.defineProperty来拦截对象的读写gettet/setter操作， 在获取的时候收集依赖, 在修改的时候通知相关的依赖。
walk(data): void {
if (!data || typeof data !== 'object') return;
Object.keys(data).forEach(key => {
this.defineReactive({
data,
key,
value: data[key]
});
});
}
defineReactive({ data, key, value }: IReactive): void {
const dep = new Dep();
this.walk(value);
const self = this;
Object.defineProperty(data, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(dep);
}
return value;
},
set(newVal: any): void {
if (value === newVal) return;
self.walk(value);
value = newVal;
dep.notify();
}
});
}
可以看出, 在get的时候收集依赖，而Dep.target 其实就是watcher, 等下讲到watcher的时候再回过来， 这里要关注dep 其实dep在这里是一个闭包环境，在执行get 或者set的时候 还可以访问到创建的dep. 比如 this.name当在获取this.name的值的时候 会创建一个Dep的实例， 把watcher 添加到这个dep中。
为什么对象上新增属性不会监听，而修改整个对象为什么能检测到子属性的变化 ？
由于 JavaScript 的限制，Vue 不能检测对象属性的添加或删除（当然mobx也不例外的）。所以可观察的对象属性的添加或者删除无法触发set 方法，而直接修改对象则可以，而在set 方法中则会判断新值是否是对象数组类型，如果是 则子属性封装成可观察的属性，这也是set中self.walk(value);的作用。
三、Watcher 刚才提到了watcher，从上图中也可以看到了watcher的作用 事实上，每一个computed属性和watch 都会new 一个 Watcher。接下来会讲到。先来看watcher的实现。
constructor(
vm: IVue,
expression: Function | string,
cb: Function,
) {
this.vm = vm;
vm._watchers.push(this);
this.cb = cb || noop;
this.id = ++uid;
// 处理watch 的情况
if (typeof expression === 'function') {
this.getter = expression;
} else {
this.getter = () => vm[expression];
}
this.expression = expression.toString();
this.depIds = new Set();
this.newDepIds = new Set();
this.deps = [];
this.newDeps = [];
this.value = this.get();
}
这里的expression，对于初始化用来渲染视图的watcher来说，就是render方法，对于computed来说就是表达式，对于watch才是key，所以这边需要判断是字符串还是函数，而getter方法是用来取value的。这边有个depIds，deps，但是又有个newDepIds，newDeps，为什么这样设计，接下去再讲，先看this.value = this.get();可以看出在这里给watcher的value赋值，再来看get方法。
get() :void {
Dep.target = this;
const value = this.getter.call(this.vm); // 执行一次get 收集依赖
Dep.target = null;
this.cleanupDeps(); // 清除依赖
return value;
}
可以看到getter是用来取值的，当执行这一行代码的时候，以render的那个watcher为例，会执行VNode render 当遇到{{ msg }}的表达式的时候会取值，这个时候会触发msg的get方法，而此时的Dep.target 就是这个watcher， 所以我们会把这个render的watcher和msg这个属性关联起，也就是msg的dep已经有render的这个watcher了。这个就是Watcher，Dep，Observer的关系。我们再来看Dep：
export default class Dep implements IDep {
static target: any = null;
subs:any = [];
id;
constructor () {
this.id = uid++;
this.subs = [];
}
addSub(sub: IWatcher): void {
if (this.subs.find(o => o.id === sub.id)) return;
this.subs.push(sub);
}
removeSub (sub: IWatcher) {
const idx = this.subs.findIndex(o => o.id === sub.id);
if (idx >= 0) this.subs.splice(idx, 1);
}
notify():void {
this.subs.forEach((sub: Isub) => {
sub.update();
})
}
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this);
}
}
}
Dep的实现很简单，这边看notify的方法，我们知道在修改data上的属性的时候回触发set，然后触发notify方法，然后我们知道sub就是watcher，所以watcher.update方法就是修改属性所执行的方法，回到watcher看这个update的实现。
update() {
// 推送到观察者队列中，下一个tick时调用。*/
queueWatcher(this);
}
run(cb) {
const value = this.get();
if (value !== this.value) {
const oldValue = this.value;
this.value = value;
cb.call(this.vm, value, oldValue);
}
}
update方法并没有直接render vNode。而是把watcher推到一个队列中，事实上vue是的更新dom是异步的，为什么要异步更新队列，这边摘抄了一下官网的描述：Vue 异步执行 DOM 更新。只要观察到数据变化，Vue 将开启一个队列，并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据改变。如果同一个 watcher 被多次触发，只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作上非常重要。然后，在下一个的事件循环“tick”中，Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部尝试对异步队列使用原生的 Promise.then 和 MessageChannel，如果执行环境不支持，会采用 setTimeout(fn, 0) 代替。其实这是一种非常好的性能优化方案，我们设想一下如果在mounted中循环赋值，如果不采用异步更新策略，每一个赋值都更新，完全是一种浪费。
四、nextTick 关于nextTick其实很多文章写的都不错，这边就不详细介绍了。涉及到的概念可以点击下面链接查看：
JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop
五、Computed 计算属性是基于它们的依赖进行缓存的。只在相关依赖发生改变时它们才会重新求值 回到开始的那个问题，如何实现依赖缓存？ name的更新如何让info也更新，如果name不变，info如何取值？
刚才在讲watcher的时候，提到过每个computed会实例化一个Watcher，从下面代码中也可以看出来，每一个computed属性都有一个订阅者watcher。
initComputed(computed) {
if (!computed || typeof computed !== 'object') return;
const keys = Object.keys(computed);
const watchers = this._computedWatchers;
let i = keys.length;
while(i--) {
const key = keys[i];
const func = computed[key];
watchers[key] = new Watcher(
this,
func || noop,
noop,
);
defineComputed(this, key);
}
}
看这个例子：
computed: {
info() {
console.info('computed update');
return this.name + 'hello';
}
},
watcher 的getter方法就是computed属性的表达式，而在执行this.value = this.get();这个value就会是表达式的运行结果，所以其实Vue是把info的值存储在它的watcher的value里面的，然后又知道在取name的值的时候，会触发name的get方法，此时的Dep.target 就是这个info的watcher，而dep是一个闭包，还是之前收集name的那个dep， 所以name的dep就会有两个watcher，[renderWatcher, computedWatcher]， 当name更新的时候，这两个订阅者watcher都会收到通知，这也就是name的更新让info也更新。
那info的值是watcher的value， 所以这边要做一个代理，把computed属性的取值代理到对应watcher的value，实现起来也很简单。
export default function defineComputed(vm: IVue, key: string) {
Object.defineProperty(vm, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {
const watcher = vm._computedWatchers && vm._computedWatchers[key];
return watcher.value;
},
});
}
六、依赖更新
<p v-if="switch">{{ name }}</p>
假设switch由true切换成false时候，是需要把name上面的renderWatcher删除掉的，所以需要用depIds和deps的属性来记录dep。
addDep(dep: Dep) {
const id = dep.id;
if (!this.newDepIds.has(id)) {
this.newDepIds.add(id);
this.newDeps.push(dep);
if (!this.depIds.has(id)) {
dep.addSub(this);
}
}
}
cleanupDeps() {
let i = this.deps.length;
while (i--) {
const dep = this.deps[i];
if (!this.depIds.has(dep.id)) {
dep.removeSub(this);
}
}
const tmp = this.depIds;
this.depIds = this.newDepIds;
this.newDepIds = tmp;
this.newDepIds.clear();
const deps = this.deps;
this.deps = this.newDeps;
this.newDeps = deps;
this.newDeps.length = 0;
}
这里把newDepIds赋值给了depIds, 然后newDepIds再清空，deps也是这样的操作，这是一种效率很高的操作，避免使用了深拷贝。添加依赖的时候都是用newDepIds，newDeps来记录，删除的时候会去deps里面遍历查找，等删除了再把newDepIds赋值给depIds，这样能保证在更新依赖的时候，没有使用的依赖会从这个watcher中移除。
七、watch 为什么watch 一个对象的时候 oldValue == value ？
watch的属性也是一个实例化的Watcher，只是这个时候的expression是key，value 是vm[key]，而cb就是回调函数，所以这个时候对应属性的dep中自然就有这个watcher。
initWatch(watch) {
if (!watch || typeof watch !== 'object') return;
const keys = Object.keys(watch);
let i = keys.length;
while(i--) {
const key = keys[i];
const cb = watch[key];
new Watcher(this, key, cb);
}
}
当属性更新的时候，会执行到这个run方法， 当watch一个对象的时候，watcher的value其实是一个引用，修改这个属性的时候，this.value也同步修改了，所以也就是为什么oldValue == value了， 至于作者为什么这么设计，我想肯定是有他原因的。
run(cb) {
const value = this.get();
if (value !== this.value) {
const oldValue = this.value;
this.value = value;
cb.call(this.vm, value, oldValue);
}
}
八、Compile vue 2+ 已经使用VNode了，这部分还没有细致研究过，所以我这边自己写了个简易的Compile，这部分已经和源码没有关系了。主要用到了DocumentFragment和闭包而已，有兴趣的童鞋可以到这个仓库查看。
components vnode 待补充...
