前言

最近深入学习了Vue实现响应式的部分源码，将我的些许收获和思考记录下来，希望能对看到这篇文章的人有所帮助。有什么问题欢迎指出，大家共同进步。

什么是响应式系统

一句话概括：数据变更驱动视图更新。这样我们就可以以“数据驱动”的思维来编写我们的代码，更多的关注业务，而不是dom操作。其实Vue响应式的实现是一个变化追踪和变化应用的过程。

vue响应式原理

以数据劫持方式，拦截数据变化；以依赖收集方式，触发视图更新。利用es5 Object.defineProperty拦截数据的setter、getter；getter收集依赖，setter触发依赖更新，而组件render也会变为一个watcher callback被加入相应数据的依赖中。

发布订阅

利用发布订阅设计模式实现，Observer作为发布者，Watcher作为订阅者，两者无直接交互，通过Dep进行统一调度。
Observer负责拦截get, set；get时触发dep添加依赖，set时调度dep发布；添加Watcher时会触发订阅数据的get，并加入到dep调度中心的订阅者队列中。

以下的UML类图是Vue实现响应式功能的类，以及他们之间的引用关系。

只包含部分属性方法

上图中的类已经标识的蛮清楚了，但是还是需要一个调用关系图，让调用过程更加清晰，如下图所示。

响应式data对象中，每一项key的劫持get/set函数都闭包了Dep调度实例，这张图显示了一个key更改过程中的数据流转。

部分源码

数据变更过程中的订阅/发布模型上图已经清晰的展示了，从图中我们已经知道了可以通过增加watcher来订阅某一项数据的变更。那么，我们只需要把组件render作为一个watcher订阅的话，数据驱动视图的渲染岂不是水到渠成了。Vue正是这么做的！
以下代码片段来自Vue.prototype._mount函数

callHook(vm, 'beforeMount')
vm._watcher = new Watcher(vm, () => {
 vm._update(vm._render(), hydrating)
}, noop)
hydrating = false
// manually mounted instance, call mounted on self
// mounted is called for render-created child components in its inserted hook
if (vm.$vnode == null) {
 vm._isMounted = true
 callHook(vm, 'mounted')
}

一些问题思考

#person赋值新的对象，新对象里的属性是否也是响应式的呢？

var vm = new Vue({
 el: '#app',
 data: () => ({
 person: null
 })
})
vm.person = {name: 'zs'}
setTimeout(() => {
 // 更改name
 vm.person.name = 'finally zs'
}, 3000)

答案：是响应式的。

原因：因为Vue劫持set时，会对value再次做observe，源码如下。

function reactiveSetter (newVal) {
 /* ...省略部分代码 */
 // 这里会再次对新的value做拦截
 childOb = observe(newVal)
 dep.notify()
}

#当我们监听多层属性时，上层引用变更，是否会触发回调？

var vm = new Vue({
 data: () => ({
 person: {name: '令狐洋葱'}
 }),
 watch: {
 'person.name'(val) {
 console.log('name updated', val)
 }
 }
})
vm.person = {}

答案：会。

原因：person.name作为一个表达式传入Watcher时，会被解析成类似这样的函数

() => {this.vm.person.name}

这样就会先触发person get, 然后触发name get；所以我们配置的回调函数，不仅仅加入到了name依赖中，person也有。

#接着上个问题，person如果被赋值了新的对象，老对象和老对象上的依赖如何垃圾回收的？

具体源码如下：

/**
* Evaluate the getter, and re-collect dependencies.
*/
get () {
 pushTarget(this)
 const value = this.getter.call(this.vm, this.vm)
 // "touch" every property so they are all tracked as
 // dependencies for deep watching
 if (this.deep) {
 traverse(value)
 }
 popTarget()
 this.cleanupDeps()
 return value
}

#当我们多次同步修改name时，回调函数是否会触发多次？

var vm = new Vue({
 data: () => ({
 person: {name: '令狐洋葱'}
 }),
 watch: {
 'person.name': (val) {
 console.log('name updated: ' + val)
 }
 }
})
vm.person = {name: 'zs'}
vm.person.name = '无敌'

答案: 不会，因为watch回调函数执行是异步的，且会去重。可以通过sync强制配置成同步run，就会执行2次了。

自己实现一个响应式系统

只包含核心功能，具体源码可以看这里https://github.com/Zenser/z-vue，欢迎来star。

实现功能非常基础啦，重在理解，功能不全的。

Observer

class Observe {
 constructor(obj) {
 Object.keys(obj).forEach(prop => {
 reactive(obj, prop, obj[prop])
 })
 }
}
function reactive(obj, prop) {
 let value = obj[prop]
 // 闭包绑定依赖
 let dep = new Dep()
 Object.defineProperty(obj, prop, {
 configurable: true,
 enumerable: true,
 get() {
 //利用js单线程，在get时绑定订阅者
 if (Dep.target) {
 // 绑定订阅者
 dep.addSub(Dep.target)
 }
 return value
 },
 set(newVal) {
 value = newVal
 // 更新时，触发订阅者更新
 dep.notify()
 }
 })
 // 对象监听
 if (typeof value === 'object' && value !== null) {
 Object.keys(value).forEach(valueProp => {
 reactive(value, valueProp)
 })
 } 
}

Dep

class Dep {
 constructor() {
 this.subs = []
 }
 addSub(sub) {
 if (this.subs.indexOf(sub) === -1) {
 this.subs.push(sub)
 }
 }
 notify() {
 this.subs.forEach(sub => {
 const oldVal = sub.value
 sub.cb && sub.cb(sub.get(), oldVal)
 })
 }
}

Watcher

class Watcher {
 constructor(data, exp, cb) {
 this.data = data
 this.exp = exp
 this.cb = cb
 this.get()
 }
 get() {
 Dep.target = this
 this.value = (function calcValue(data, prop) {
 for (let i = 0, len = prop.length; i < len; i++ ) {
 data = data[prop[i]]
 }
 return data
 })(this.data, this.exp.split('.'))
 Dep.target = null
 return this.value
 }
}

参考文档：https://cn.vuejs.org/v2/guide/reactivity.html