【vue2原理】-第七篇，响应式原理解析

1. 整体流程分析

（1）Vue

• 功能
  • 负责解释初始化参数（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/差值表达式
• 结构

class Vue {
    constructor(options) {
        // 1. 通过属性保存选项的数据
        this.$options = options || {}
        this.$data = 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Oberser对象，监听数据变化
        new Observer(this.$data)
        // 4. 调用compiler对象，解析指令和差值表达式
        new Compiler(this)
    }
    
    _proxyData(data) {
        // 遍历data中的属性
        Object.keys.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(newValue === data[key]) return
                    data[key] = newValue
                }
            })
        })
        
    }
}

（2）Observer

• 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

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])
        })
    }
    
    defineReactive(obj, key, val) {
        let that = this
        let dep = new Dep()
        this.walk(val)
        Object.defineProperty(obj, key, {
            enumerable: true,
            configurable: true,
            get() {
                // 收集依赖
                Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
                return val
            },
            set(newValue) {
                if(newValue === val) return
                val = newValue
                that.walk(val)
                // 发送通知
                dep.notify()
            }
        })
    }
}

（3）Compiler

• 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

class Compiler {
    constructor(vm) {
        this.el = vm.$el
        this.vm = vm
        this.compile(this.el)
    }
    
    // 编译模板，处理文本节点和元素节点
    compile(el) {
        let childNodes = el.childNodes
        Array.from(childNodes).forEach(node => {
            if(this.isTextNode(node)) {
                this.compileText(node)
            } else if(this.isElementNode(node)) {
                this.compileElement(node)
            }
        })
        
        // 如果存在子节点，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(key => {
            // 判断是否是指令
            let attrName = attr.name
            if(this.isDirective(attrName)) {
                attrName = attrName.substr(2)
                let key = attr.value
                this.update(node, key, attrName)
            }
        })
    }
    
    update(node, key, attrName) {
        let updateFn = this[attrName + 'Update']
        updateFn && updateFn.call(this, node, this.vm[key], key)
    }
    
    // v-text
    textUpdate(node, value, key) {
        node.textContent = value
        new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
            node.textContent = newValue
        })
    }
    
    // v-model
    modelUpdate(node, value, key) {
        node.value = value
        new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
            node.value = 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) {
        // . 任意单个字符，不换行；+ 出现一或多次；？为非贪婪模式，尽可能早的结束这个匹配
        let reg = /\{\{(.+?)\}\}/
        let value = node.textContent
        if(reg.test(value)) {
            let key = RegExp.$1.trim()
            node.textContent = value.replace(reg, this.vm[key])
            
            // 创建Watcher对象，当数据改变更新视图
            new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
                node.textContent = newValue
            })
        }
    }
    
    // 判断元素属性是否是指令
    isDirective(attrName) {
        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
    }
}

（4）Dep

• 功能
  • 收集依赖，添加观察者（watcher）
  • 通知所有观察者
• 结构

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

（5）Watcher

• 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

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 = vm[key]
        Dep.target = null
    }
    
    // 当数据变化的时候，更新视图
    update() {
        let newValue = this.vm[key]
        if(this.oldValue === newValue) return
        this.cb(newValue)
    }
}

2. Virtual DOM

Virtual DOM(虚拟DOM) ，是由普通的JS对象来描述DOM对象

（1）虚拟DOM的作用

• 维护视图和状态的关系
• 复杂视图情况下提升渲染性能
• 跨平台
  • 浏览器平台渲染DOM
  • 服务端渲染SSR
  • 原生应用（react native）
  • 小程序（uni-app）

（2）如何学习虚拟DOM库snabbdom源码

• 宏观了解
• 带着目标看源码
• 看源码的过程要不求甚解
• 调试
• 参考资料

（3）snabbdom的核心

• init设置模块，创建patch()函数
• 使用h()函数创建JavaScript对象（VNode）描述真实DOM
• patch比较新旧两个VNode
• 把变化的内容更新到真实DOM树

（4）虚拟DOM到真实DOM

• Watcher的update调用updateComponent()
• updateComponent()调用vm._render()
• vm._render()调用h()函数，即vm.$createElement()，返回VNode
• VNode传入update, 即vm._update调用(VNode)
• vm._update调用vm.path(), vm.path()将虚拟DOM渲染成真实DOM
• 首次渲染，path 方法传入真实DOM节点，即vm.path(this.$el, vnode)；数据更新，path 方法传入更新前后的虚拟DOM节点，即vm.path(prevVnode, vnode)