Vue.js响应式原理详解

本人是Java背景，许多年前刚接触JavaScript时有点怪怪的，因为它没有 <span style="font-size: 14px;">getters</span> 和 <span style="font-size: 14px;">setters</span>。随着时间的推移，我开始喜欢上这个缺失的特性，因为相比Java大量的 <span style="font-size: 14px;">getter</span> 和 <span style="font-size: 14px;">setter</span>，它让代码更简洁。例如，我们看看下面的Java代码：

<span style="font-size: 14px;">class Person{<br/>    String firstName;<br/>    String lastName;    // 这个Demo中省略了一些构造器代码 :)    public void setFirstName(firstName) {        this.firstName = firstName;<br/>    }    public String getFirstName() {        return firstName;<br/>    }    public void setLastName(lastName) {        this.lastName = lastName;<br/>    }    public String getLastName() {        return lastName;<br/>    }<br/>}// Create instancePerson bradPitt = new Person();<br/>bradPitt.setFirstName("Brad");<br/>bradPitt.setLastName("Pitt");<br/></span>

JavaScript开发人员永远不会这样做，相反他们会这样：

<span style="font-size: 14px;">var Person = function () {};var bradPitt = new Person();<br/>bradPitt.firstName = &#39;Brad&#39;;<br/>bradPitt.lastName = &#39;Pitt&#39;;<br/></span>

这要简洁的多。通常简洁更好，不是吗？

的确如此，但有时我想获取一些可以被修改的属性，但我不用知道这些属性是什么。例如，我们在Java代码中扩展一个新的方法 <span style="font-size: 14px;">getFullName()</span>：

<span style="font-size: 14px;">class Person{    private String firstName;    private String lastName;    // 这个Demo中省略了一些构造器代码 :)    public void setFirstName(firstName) {        this.firstName = firstName;<br/>    }    public String getFirstName() {        return firstName;<br/>    }    public void setLastName(lastName) {        this.lastName = lastName;<br/>    }    public String getLastName() {        return lastName;<br/>    }    public String getFullName() {        return firstName + " " + lastName;<br/>    }<br/>}<br/><br/>Person bradPitt = new Person();<br/>bradPitt.setFirstName("Brad");<br/>bradPitt.setLastName("Pitt");// Prints &#39;Brad Pitt&#39;System.out.println(bradPitt.getFullName());<br/></span>

在上面例子中， <span style="font-size: 14px;">fullName</span> 是一个计算过的属性，它不是私有属性，但总能返回正确的结果。

C# 和隐式的 getter/setters

我们来看看 C# 特性之一：隐式的 <span style="font-size: 14px;">getters</span>/<span style="font-size: 14px;">setters</span>，我真的很喜欢它。在 C# 中，如果需要，你可以定义 <span style="font-size: 14px;">getters</span>/<span style="font-size: 14px;">setters</span>，但是并不用这样做，但是如果你决定要这么做，调用者就不必调用函数。调用者只需要直接访问属性，<span style="font-size: 14px;">getter</span>/<span style="font-size: 14px;">setter</span> 会自动在钩子函数中运行：

<span style="font-size: 14px;">public class Foo {    public string FirstName {get; set;}    public string LastName {get; set;}    public string FullName {get { return firstName + " " + lastName }; private set;}<br/>}<br/></span>

我觉得这很酷...

现在，如果我想在JavaScript中实现类似的功能，我会浪费很多时间，比如：

<span style="font-size: 14px;">var person0 = {<br/>    firstName: &#39;Bruce&#39;,<br/>    lastName: &#39;Willis&#39;,<br/>    fullName: &#39;Bruce Willis&#39;,<br/>    setFirstName: function (firstName) {        this.firstName = firstName;        this.fullName = `${this.firstName} ${this.lastName}`;<br/>    },<br/>    setLastname: function (lastName) {        this.lastName = lastName;        this.fullName = `${this.firstName} ${this.lastName}`;<br/>    },<br/>};<br/>console.log(person0.fullName);<br/>person0.setFirstName(&#39;Peter&#39;);<br/>console.log(person0.fullName);<br/></span>

它会打印出：

<span style="font-size: 14px;">"Bruce Willis"<br/>"Peter Willis"<br/></span>

但使用 <span style="font-size: 14px;">setXXX(value)</span> 的方式并不够'JavaScripty'(是个玩笑啦)。

下面的方式可以解决这个问题：

<span style="font-size: 14px;">var person1 = {<br/>    firstName: &#39;Brad&#39;,<br/>    lastName: &#39;Pitt&#39;,<br/>    getFullName: function () {        return `${this.firstName} ${this.lastName}`;<br/>    },<br/>};<br/>console.log(person1.getFullName()); // 打印 "Brad Pitt"<br/></span>

现在我们回到被计算过的 <span style="font-size: 14px;">getter</span>。你可以设置 <span style="font-size: 14px;">first</span> 或 <span style="font-size: 14px;">last name</span>，并简单的合并它们的值：

<span style="font-size: 14px;">person1.firstName = &#39;Peter&#39;person1.getFullName(); // 返回 "Peter Pitt"<br/></span>

这的确更方便，但我还是不喜欢它，因为我们要定义一个叫<span style="font-size: 14px;">getxxx()</span>的方法，这也不够'JavaScripty'。许多年来，我一直在思考如何更好的使用 JavaScript。

然后 Vue 出现了

在我的Youtube频道，很多和Vue教程有关的视频都讲到，我习惯响应式开发，在更早的Angular1时代，我们叫它：数据绑定(Data Binding)。它看起来很简单。你只需要在Vue实例的 <span style="font-size: 14px;">data()</span> 块中定义一些数据，并绑定到HTML：

<span style="font-size: 14px;">var vm = new Vue({<br/>    data() {<br/>        return {<br/>        greeting: &#39;Hello world!&#39;,<br/>        };<br/>    }<br/>})<div>{greeting}</div><br/></span>

显然它会在用户界面打印出 <span style="font-size: 14px;">“Hello world!”</span>。

现在，如果你改变<span style="font-size: 14px;">greeting</span>的值，Vue引擎会对此作出反应并相应地更新视图。

<span style="font-size: 14px;">methods: {<br/>    onSomethingClicked() {        this.greeting = "What&#39;s up";<br/>    },<br/>}<br/></span>

很长一段时间我都在想，它是如何工作的？当某个对象的属性发生变化时会触发某个事件？或者Vue不停的调用 <span style="font-size: 14px;">setInterval</span> 去检查是否更新？

通过阅读Vue官方文档，我才知道，改变一个对象属性将隐式调用<span style="font-size: 14px;">getter</span>/<span style="font-size: 14px;">setter</span>,再次通知观察者，然后触发重新渲染，如下图，这个例子来自官方的Vue.js文档：

但我还想知道：

• 怎么让数据自带<span style="font-size: 14px;">getter</span>/<span style="font-size: 14px;">setters</span>？

• 这些隐式调用内部是怎样的？

第一个问题很简单：Vue为我们准备好了一切。当你添加新数据，Vue将会通过其属性为其添加 <span style="font-size: 14px;">getter</span>/<span style="font-size: 14px;">setters</span>。但是我让 <span style="font-size: 14px;">foo.bar = 3</span>? 会发生什么？

这个问题的答案出现在我和SVG & Vue专家Sarah Drasner的Twitter对话中：

Timo: <span style="font-size: 14px;">foo.bar=value;</span>是怎么做到实时响应的？

Sarah: 这个问题很难在Twitter说清楚，可以看这篇文章

Timo: 但这篇文章并没有解释上面提到的问题。

Timo: 它们就像：分配一个值->调用<span style="font-size: 14px;">setter</span>->通知观察者，不理解为什么在不使用<span style="font-size: 14px;">setInterval</span>和<span style="font-size: 14px;">Event</span>的情况下，<span style="font-size: 14px;">setter</span>/<span style="font-size: 14px;">getter</span>就存在了。

Sarah: 我的理解是：你获取的所有数据都在Vue实例<span style="font-size: 14px;">data{}</span>中被代理了。

显然，她也是参考的官方文档，之前我也读过，所以我开始阅读Vue源码，以便更好的理解发生了什么。过了一会我想起在官方文档看到一个叫 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 的方法，我找到它，如下：

<span style="font-size: 14px;">/**<br/>* 给对象定义响应的属性<br/>*/export function defineReactive (<br/>    obj: Object,<br/>    key: string,<br/>    val: any,<br/>    customSetter?: ?Function,<br/>    shallow?: boolean<br/>) {    const dep = new Dep()    const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)    if (property && property.configurable === false) {        return<br/>    }    // 预定义getter/setters    const getter = property && property.get    const setter = property && property.set    let childOb = !shallow && observe(val)<br/>    Object.defineProperty(obj, key, {<br/>        enumerable: true,<br/>        configurable: true,        get: function reactiveGetter () {            const value = getter ? getter.call(obj) : val            if (Dep.target) {<br/>                dep.depend()                if (childOb) {<br/>                    childOb.dep.depend()<br/>                }                if (Array.isArray(value)) {<br/>                    dependArray(value)<br/>                }<br/>            }            return value<br/>        },        set: function reactiveSetter (newVal) {            const value = getter ? getter.call(obj) : val            /* 禁用eslint 不进行自我比较 */            if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {                return<br/>            }            /* 开启eslint 不进行自己比较 */            if (process.env.NODE_ENV !== &#39;production&#39; && customSetter) {<br/>                customSetter()<br/>            }            if (setter) {<br/>                setter.call(obj, newVal)<br/>            } else {<br/>                val = newVal<br/>            }<br/>            childOb = !shallow && observe(newVal)<br/>            dep.notify()<br/>        }<br/>    })<br/>}<br/></span>

所以答案一直存在于文档中：

把一个普通 JavaScript 对象传给 Vue 实例的 <span style="font-size: 14px;">data</span> 选项，Vue 将遍历此对象所有的属性，并使用 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty</span> 把这些属性全部转为 <span style="font-size: 14px;">getter</span>/<span style="font-size: 14px;">setter</span>。<span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty</span> 是仅 ES5 支持，且无法 <span style="font-size: 14px;">shim</span> 的特性，这也就是为什么 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。

我只想简单的了解 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 做了什么，所以我用一个例子简单的给你讲解一下：

<span style="font-size: 14px;">var person2 = {<br/>    firstName: &#39;George&#39;,<br/>    lastName: &#39;Clooney&#39;,<br/>};<br/>Object.defineProperty(person2, &#39;fullName&#39;, {<br/>    get: function () {        return `${this.firstName} ${this.lastName}`;<br/>    },<br/>});<br/>console.log(person2.fullName); // 打印 "George Clooney"<br/></span>

还记得文章开头C#的隐式 <span style="font-size: 14px;">getter</span> 吗？它们看起来很类似，但ES5才开始支持。你需要做的是使用 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 定义现有对象，以及何时获取这个属性，这个<span style="font-size: 14px;">getter</span>被称为响应式——这实际上就是Vue在你添加新数据时背后所做的事。

<span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span>能让Vue变的更简化吗？

学完这一切，我一直在想，<span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 是否能让Vue变的更简化？现今越来越多的新术语，是不是真的有必要把事情变得过于复杂，变的让初学者难以理解（Redux也是同样）：

• <span style="font-size: 14px;">Mutator</span>：或许你在说（隐式）<span style="font-size: 14px;">setter</span>

• <span style="font-size: 14px;">Getters</span>：为什么不用 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 替换成（隐式）<span style="font-size: 14px;">getter</span>

• <span style="font-size: 14px;">store.commit()</span>：为什么不简化成 <span style="font-size: 14px;">foo = bar</span>，而是 <span style="font-size: 14px;">store.commit("setFoo", bar);</span>？

你是怎么认为的？Vuex必须是复杂的还是可以像 <span style="font-size: 14px;">Object.defineProperty()</span> 一样简单？

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