Vue 2 响应式系统揭秘：深入剖析 Watcher 原理及其工作机制

2024-02-05 13:32:26

Watcher：Vue 响应式系统的心跳

序言

在 Vue 的响应式系统中，Watcher 扮演着监视者和通知者的重要角色，它时刻关注着数据的变化，并适时地通知组件更新视图。作为 Vue 响应式系统的关键组成部分，理解 Watcher 的工作原理对于深入理解 Vue 至关重要。

Watcher 的起源和演变

在 Vue 1.x 时代，响应式系统采用 "脏检查" 机制，即在每个组件渲染时，都会比较所有依赖的数据，发现变化就重新渲染组件。这种机制虽然简单，但效率低下，容易导致不必要的渲染开销。

为了解决这个问题，Vue 2.x 引入了 Watcher 机制，它的核心思想是 "数据驱动"，即只有在数据发生变化时，才会更新受该数据影响的组件。Watcher 作为特殊的订阅者，负责监视数据的变化，当监视的数据发生变化时，Watcher 会触发对应的回调函数，进而触发视图的更新。

Watcher 的类型与生命周期

Vue 2 中的 Watcher 主要分为两种类型：

普通 Watcher (vm.$watch)： 可以监视任意表达式，当表达式对应的值发生变化时，触发回调函数。
渲染 Watcher (渲染过程触发的 Watcher)： 由 Vue 内部创建，主要用于追踪组件中使用的数据，当这些数据发生变化时，触发组件的重新渲染。

Watcher 的生命周期主要包括以下几个阶段：

创建： Watcher 被创建时，会立即执行一次回调函数。
更新： 当被监视的数据发生变化时，Watcher 会再次执行回调函数。
销毁： 当 Watcher 不再需要时，会被销毁，其回调函数将不再执行。

Watcher 的工作原理

Watcher 的工作原理相对复杂，但可以归纳为以下几个步骤：

创建 Watcher： 当组件需要监视某个数据时，会创建一个 Watcher 实例。
收集依赖： Watcher 会收集被监视的数据的依赖关系，即哪些数据被该 Watcher 所使用。
添加订阅： Watcher 将自身添加到被监视数据的订阅者列表中。
数据更新： 当被监视的数据发生变化时，数据会通知其订阅者，即 Watcher。
回调函数执行： Watcher 接收到数据更新通知后，会执行其回调函数。
视图更新： 回调函数中通常会触发组件的重新渲染，从而更新视图。

Watcher 的应用场景

Watcher 在 Vue 2 中有着广泛的应用场景，以下是一些典型的示例：

监听数据变化，并根据变化更新视图：这是 Watcher 最常见的使用场景，例如，当组件中的数据发生变化时，需要更新组件的视图。
监听路由变化，并根据变化切换组件：当路由发生变化时，需要切换不同的组件，这可以通过 Watcher 来实现。
监听组件生命周期，并根据生命周期执行特定操作：例如，在组件的 created 钩子函数中，可以使用 Watcher 来监听组件的数据变化，以便在数据变化时执行某些操作。

代码示例

// 创建普通 Watcher
vm.$watch('count', (newValue, oldValue) => {
  // newValue 是新值，oldValue 是旧值
  console.log(`count changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
});

// 创建渲染 Watcher
const vm = new Vue({
  data() {
    return {
      count: 0
    };
  },
  render() {
    return h('div', `Count: ${this.count}`);
  }
});