Vue.js 响应式原理的模拟实现

2024-01-17 21:02:32

前言

在构建现代 Web 应用程序时，我们常常需要处理大量数据，并且需要确保这些数据能够动态地与 UI 保持同步。Vue.js 的响应式系统正是为解决这一问题而生，它通过一种巧妙的机制实现了数据的双向绑定，使我们能够轻松地构建出交互丰富的应用程序。

本文将通过一个模拟实现，带您深入了解 Vue.js 的响应式原理。在阅读本文之后，您将能够掌握数据绑定和对象劫持的核心概念，并能够理解 Vue.js 是如何实现响应式系统的。

数据绑定与对象劫持

数据绑定是指应用程序中的数据和 UI 元素之间的一种关联关系，当数据发生变化时，UI 元素也会随之更新。Vue.js 的数据绑定是通过对象劫持来实现的。

对象劫持是一种通过代理的方式来拦截和修改对象的行为的技术。在 Vue.js 中，对象劫持主要用于以下两个方面：

数据拦截： 当对象属性的值发生变化时，通过对象劫持可以拦截到这一变化，并触发相应的更新操作。
数据依赖收集： 在使用 Vue.js 的模板渲染时，模板中的表达式会与数据产生依赖关系。通过对象劫持，Vue.js 可以收集这些依赖关系，并在数据发生变化时，自动更新依赖的模板表达式。

模拟实现 Vue.js 的响应式系统

为了更好地理解 Vue.js 的响应式原理，我们通过一个模拟实现来复现 Vue.js 的核心机制。

首先，我们定义一个 Observer 类，这个类负责对对象进行劫持，并收集数据依赖关系。

class Observer {
  constructor(data) {
    this.data = data;
    this.walk(data);
  }

  walk(data) {
    for (const key in data) {
      this.defineReactive(data, key, data[key]);
    }
  }

  defineReactive(data, key, val) {
    // 创建一个 Dep 实例，用于收集依赖
    const dep = new Dep();

    // 劫持对象属性，并在值发生变化时通知 Dep
    Object.defineProperty(data, key, {
      get() {
        // 收集依赖
        dep.depend();
        return val;
      },
      set(newVal) {
        if (val !== newVal) {
          val = newVal;
          // 通知 Dep，数据已经发生变化
          dep.notify();
        }
      },
    });
  }
}

接下来，我们定义一个 Dep 类，这个类用于收集数据依赖关系。

class Dep {
  constructor() {
    this.subs = [];
  }

  depend() {
    // 将当前 Watcher 添加到订阅者列表中
    this.subs.push(Dep.target);
  }

  notify() {
    // 通知所有订阅者，数据已经发生变化
    this.subs.forEach((sub) => sub.update());
  }
}

// 定义全局的 Dep.target 属性，用于存储当前正在收集依赖的 Watcher
Dep.target = null;

最后，我们定义一个 Watcher 类，这个类用于监听数据的变化，并在数据发生变化时触发相应的更新操作。

class Watcher {
  constructor(vm, exp, cb) {
    this.vm = vm;
    this.exp = exp;
    this.cb = cb;

    // 将当前 Watcher 设置为全局的 Dep.target
    Dep.target = this;

    // 触发数据的 getter，收集依赖关系
    this.value = this.get();

    // 将当前 Watcher 从 Dep.target 中移除
    Dep.target = null;
  }

  get() {
    return this.vm.$data[this.exp];
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    this.value = this.get();
    this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
  }
}