vue2响应式原理

Vue 最独特的特性之一，是其非侵入性的响应式系统。数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象。而当你修改它们时，视图会进行更新。这使得状态管理非常简单直接，不过理解其工作原理同样重要，这样你可以避开一些常见的问题。在这里，我们将研究一下 Vue 响应式系统的底层的细节。vue2.x是利用Object.defineProperty劫持对象或对象的属性(指的是在访问或者修改对象的某个属性时，通

张得彰

3281人浏览 · 2022-05-19 19:08:42

张得彰 · 2022-05-19 19:08:42 发布

Vue 最独特的特性之一，是其非侵入性的响应式系统。数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象。而当你修改它们时，视图会进行更新。这使得状态管理非常简单直接，不过理解其工作原理同样重要，这样你可以避开一些常见的问题。在这里，我们将研究一下 Vue 响应式系统的底层的细节。

vue2.x是利用Object.defineProperty劫持对象或对象的属性(指的是在访问或者修改对象的某个属性时，通过一段代码拦截这个行为，进行额外的操作或者修改返回结果)的访问器，在属性值发生变化时获取属性值变化，从而进行后续操作。

数据代理的的demo（通过一个对象代理对另一个对象属性的操作）

var a = {age:20}
			var b = {height:30}
			Object.defineProperty(b,'age',{
				get(){
					return a.age
				},
				set(newvalue){
				   a.age = newvalue	
				}
			})

1、Object.defineProperty在js中的描述：

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor) 直接在一个对象上定义一个属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回这个对象。

参数：obj 要在其上定义属性的对象；prop 要定义或修改的属性的名称；descriptor 将被定义或修改的属性描述符

返回值：传递给函数的对象obj


//利用Object.defineProperty劫持对象的访问器,在属性值发生变化时我们可以获取变化,然后根据变化进行后续响应,在vue3.0中通过Proxy代理对象进行类似的操作。
		// 这是将要被劫持的对象
			const data = {
				name: '',
			};
 
			function say(name) {
				if (name === '古天乐') {
					console.log('给大家推荐一款超好玩的游戏');
				} else if (name === '渣渣辉') {
					console.log('戏我演过很多, 可游戏我只玩贪玩懒月');
				} else {
					console.log('来做我的兄弟');
				}
			}
 
			// 遍历对象,对其属性值进行劫持
			Object.keys(data).forEach(function(key) {
				Object.defineProperty(data, key, {
					enumerable: true,
					configurable: true,
					get: function() {
						console.log('get');
					},
					set: function(newVal) {
						// 当属性值发生变化时我们可以进行额外操作
						console.log(`大家好, 我系${newVal}`);
						say(newVal);
					},
				});
			});
			data.name = '渣渣辉';

<!DOCTYPE html>
<html>
	<head>
		<meta charset="utf-8">
		<title>数据响应式原理</title>
	</head>
	<body>
		<div id="app">
		    Hello Vue
		</div>
	</body>
	<script>
		// 模拟Vue实例中的data选项
		let data={
		    msg:'Hello Vue'
		}
		//模拟Vue的实例
		let vm={};
		
		//数据劫持，当访问或者设置vm中的成员的时候，做一些干预操作
		Object.defineProperty(vm,'msg',{
		    //可枚举(即可被遍历)
		    enumerable:true,
		    //可配置(可以使用delete删除，可以通过defineProperty重新定义)
		    configurable:true,
		 
		    //当获取值时执行
		    get(){
		        console.log('getter:',data.msg);
		        return data.msg;
		    },
		    //当设置、更新msg变量时执行
		    set(newValue){
		        console.log("setter:",newValue);
		        if(data.msg===newValue){
		            return;//前后数据相同，则不用做操作DOM的多余操作
		        }
		        data.msg=newValue;
		        document.querySelector("#app").textContent=newValue;
		    }
		})
		//测试setter
		vm.msg="Hello 响应式原理";
		 
		//测试getter
		console.log(vm.msg);
	</script>
</html>

上面实例只是对msg这个属性实现了响应式，那Vue中data选项有多个属性，怎么做到让它们都成为响应式呢？

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>数据响应式原理</title>
</head>
<body>
    <div id="app">
        Hello Vue
    </div>
    <script>
        //模拟Vue实例中的data选项
        let data={
            msg:'Hello Vue',
            count:0
        }
 
        //模拟Vue的实例
        let vm={};
 
        function defineProperties(data){
            //循环给每个属性使用Object.defineProperty()
            Object.keys(data).forEach(key => {
                //数据劫持，当访问或者设置vm中的成员的时候，做一些干预操作
                Object.defineProperty(vm,key,{
                    //可枚举(即可被遍历)
                    enumerable:true,
                    //可配置(可以使用delete删除，可以通过defineProperty重新定义)
                    configurable:true,
 
                    //当获取值时执行
                    get(){
                        console.log('getter:',data[key]);
                        return data[key];
                    },
                    //当设置、更新msg变量时执行
                    set(newValue){
                        console.log("setter:",newValue);
                        if(data[key]===newValue){
                            return;//前后数据相同，则不用做操作DOM的多余操作
                        }
                        data[key]=newValue;
                        document.querySelector("#app").textContent=newValue;
                    }
                })
            });
        }
        
        //执行该函数，使每个属性添加响应式
        defineProperties(data);
 
        //测试setter
        vm.msg="Hello 响应式原理";
 
        //测试getter
        console.log(vm.msg);
    </script>
</body>
</html>

2、基于Object.defineProperty的数据劫持优势以及实现方式

Object.defineProperty的对象以及对象属性的劫持有以下优势：

（1）无需显式调用，如Vue2.x使用Object.defineProperty对象以及对象属性的劫持+发布订阅模式，只要数据发生变化直接通知变化并驱动视图更新。

（2）可在set函数中精确得知变化数据而不用逐个遍历属性获取变化值，减少性能损耗。

实现思路：

（1）利用Object.defineProperty重新定义一遍目标对象，完成对目标对象的劫持，在属性值变化后即触发set方法后通知订阅者，告诉该对象的某个属性值发生了变化。

（2）解析器Compile解析模板中的指令，收集指令所依赖的方法和数据,等待数据变化然后进行渲染。

（3）Watcher在收到属性值发生变化后，根据解析器Compile提供的指令进行视图渲染。

为更好的说明vue2.x的响应式原理，我们做了以下事情

当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为 data 选项，Vue 将遍历此对象所有的 property，并使用 Object.defineProperty 把这些 property 全部转为 getter/setter。Object.defineProperty 是 ES5 中一个无法 shim 的特性，这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。

这些 getter/setter 对用户来说是不可见的，但是在内部它们让 Vue 能够追踪依赖，在 property 被访问和修改时通知变更。这里需要注意的是不同浏览器在控制台打印数据对象时对 getter/setter 的格式化并不同，所以建议安装 vue-devtools 来获取对检查数据更加友好的用户界面。

每个组件实例都对应一个 watcher 实例，它会在组件渲染的过程中把“接触”过的数据 property 记录为依赖。之后当依赖项的 setter 触发时，会通知 watcher，从而使它关联的组件重新渲染。

检测变化的注意事项

Object.defineProperty() 可以监测到属性的获取、修改，但是新增、删除监测不到,

<!DOCTYPE html>
<html>
	<head>
		<meta charset="utf-8">
		<title></title>
	</head>
	<body>
		<div id="app">
			<h2 @click="qq">{{isAgree.msg}}</h2>
			<h2>{{isAgree.ww}}</h2>
			
			<h2 v-for="(item,index) in isAgree.web" :key="index">{{item}}</h2>
			<button @click="updateweb">点击</button>
		</div>
 
		<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.10/dist/vue.js"></script>
		<script>
			const app = new Vue({
				el: '#app',
				data: {
					isAgree: {
						msg: 'zhangsan',
						web:['html','js']
					}
 
				},
				methods: {
					qq() {
						/* 直接添加无效
						必须使用Vue.set或者this.$set */
						/* this.isAgree.ww = "lisi" */
						/* Vue.set(this.isAgree,'ww','lisi') */
						/* this.$set(this.isAgree,'qq','2') */
 
						/* 使用delete不可用 */
						/* console.log(this.isAgree.msg);
						delete this.isAgree.msg
						console.log(this.isAgree.msg); */
						
						/* 可以使用Vue.delete或者this.$delete
						Vue.delete(this.isAgree, 'msg') */
						/* this.$delete(this.isAgree, 'msg') */
						
						
					},
					updateweb(){
						/* this.isAgree.web[0]="vue" 无效*/
						/* this.$set(this.isAgree.web,0,'vue') 有效*/
						/* this.isAgree.web.splice(0,1,'vue') 有效*/
					}
					
				}
			})
		</script>
	</body>
</html>

由于 JavaScript 的限制，Vue 不能检测数组和对象的变化。尽管如此我们还是有一些办法来回避这些限制并保证它们的响应性。

Vue 无法检测 property 的添加或移除。由于 Vue 会在初始化实例时对 property 执行 getter/setter 转化，所以 property 必须在 data 对象上存在才能让 Vue 将它转换为响应式的。例如：

var vm = new Vue({
  data:{
    a:1
  }
})
 
// `vm.a` 是响应式的
 
vm.b = 2
// `vm.b` 是非响应式的

对于已经创建的实例，Vue 不允许动态添加根级别的响应式 property。但是，可以使用 Vue.set(object, propertyName, value) 方法向嵌套对象添加响应式 property。例如，对于：

Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)

您还可以使用 vm.$set 实例方法，这也是全局 Vue.set 方法的别名：

this.$set(this.someObject,'b',2)

有时你可能需要为已有对象赋值多个新 property，比如使用 Object.assign() 或 _.extend()。但是，这样添加到对象上的新 property 不会触发更新。在这种情况下，你应该用原对象与要混合进去的对象的 property 一起创建一个新的对象。

// 代替 `Object.assign(this.someObject, { a: 1, b: 2 })`
this.someObject = Object.assign({}, this.someObject, { a: 1, b: 2 })

对于数组

Object.defineProperty()不能监听数组的变化

let arr = [1,2,3]
let obj = {}
Object.defineProperty(obj, 'arr', {
  get () {
    console.log('get arr')
    return arr
  },
  set (newVal) {
    console.log('set', newVal)
    arr = newVal
  }
})
obj.arr.push(4) // 只会打印 get arr, 不会打印 set
obj.arr = [1,2,3,4] // 这个能正常 set

数组的以下几个方法不会触发 set：

push
pop
shift
unshift
splice
sort
reverse

Vue 不能检测以下数组的变动：

当你利用索引直接设置一个数组项时，例如：vm.items[indexOfItem] = newValue
当你修改数组的长度时，例如：vm.items.length = newLength

举个例子：

var vm = new Vue({
  data: {
    items: ['a', 'b', 'c']
  }
})
vm.items[1] = 'x' // 不是响应性的
vm.items.length = 2 // 不是响应性的

为了解决第一类问题，以下两种方式都可以实现和 vm.items[indexOfItem] = newValue 相同的效果，同时也将在响应式系统内触发状态更新：

// Vue.set
Vue.set(vm.items, indexOfItem, newValue)

// Array.prototype.splice
vm.items.splice(indexOfItem, 1, newValue)

你也可以使用 vm.$set 实例方法，该方法是全局方法 Vue.set 的一个别名：

vm.$set(vm.items, indexOfItem, newValue)

为了解决第二类问题，你可以使用 splice：

vm.items.splice(newLength)

声明响应式 property

由于 Vue 不允许动态添加根级响应式 property，所以你必须在初始化实例前声明所有根级响应式 property，哪怕只是一个空值：

var vm = new Vue({
  data: {
    // 声明 message 为一个空值字符串
    message: ''
  },
  template: '<div>{{ message }}</div>'
})
// 之后设置 `message`
vm.message = 'Hello!'

如果你未在 data 选项中声明 message，Vue 将警告你渲染函数正在试图访问不存在的 property。

这样的限制在背后是有其技术原因的，它消除了在依赖项跟踪系统中的一类边界情况，也使 Vue 实例能更好地配合类型检查系统工作。但与此同时在代码可维护性方面也有一点重要的考虑：data 对象就像组件状态的结构 (schema)。提前声明所有的响应式 property，可以让组件代码在未来修改或给其他开发人员阅读时更易于理解。

异步更新队列

可能你还没有注意到，Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化，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变更。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 操作是非常重要的。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 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.then、MutationObserver 和 setImmediate，如果执行环境不支持，则会采用 setTimeout(fn, 0) 代替。

例如，当你设置 vm.someData = 'new value'，该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时，组件会在下一个事件循环“tick”中更新。多数情况我们不需要关心这个过程，但是如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么，这就可能会有些棘手。虽然 Vue.js 通常鼓励开发人员使用“数据驱动”的方式思考，避免直接接触 DOM，但是有时我们必须要这么做。为了在数据变化之后等待 Vue 完成更新 DOM，可以在数据变化之后立即使用 Vue.nextTick(callback)。这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。例如：

<div id="example">{{message}}</div>

var vm = new Vue({
  el: '#example',
  data: {
    message: '123'
  }
})
vm.message = 'new message' // 更改数据
vm.$el.textContent === 'new message' // false
Vue.nextTick(function () {
  vm.$el.textContent === 'new message' // true
})

在组件内使用 vm.$nextTick() 实例方法特别方便，因为它不需要全局 Vue，并且回调函数中的 this 将自动绑定到当前的 Vue 实例上：

Vue.component('example', {
  template: '<span>{{ message }}</span>',
  data: function () {
    return {
      message: '未更新'
    }
  },
  methods: {
    updateMessage: function () {
      this.message = '已更新'
      console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
      this.$nextTick(function () {
        console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
      })
    }
  }
})

因为 $nextTick() 返回一个 Promise 对象，所以你可以使用新的 ES2017 async/await 语法完成相同的事情：

methods: {
  updateMessage: async function () {
    this.message = '已更新'
    console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
    await this.$nextTick()
    console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
  }
}

Vue

前往低代码交流专区

更多推荐

Vue里echarts根据页面大小动态调整/自适应

Vue

vue 表单验证

1、6位小写字母和数字必须包含两个字母rules: [{ required: true, message: "XXX不能为空", trigger: "blur" },{ max: 6, message: "最大长度为6位字符", trigger: "blur" },{pattern: /^(?=(?:[^a-z]*[a-z]){2})[a-z0-9]{6,6}$/, //不连续的两位字母// /^