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偵測數據的變化 - [基本實現]
在 初步認識 vue 這篇文章的 hello-world 示例中,我們通過修改數據(app.seen = false
),頁面中的一行文本(現在你看到我了
)就不見了。
這里涉及到 Vue 一個重要特性:響應式系統。數據模型只是普通的 JavaScript 對象,當我們修改時,視圖會被更新。而變化偵測是響應式系統的核心。
Object的變化偵測
下面我們就來模擬偵測數據變化的邏輯。
強調一下我們要做的事情:數據變化,通知到外界(外界再做一些自己的邏輯處理,比如重新渲染視圖)。
開始編碼之前,我們首先得回答以下幾個問題:
- 如何偵測對象的變化?
- 使用 Object.defineProperty()。讀數據的時候會觸發 getter,修改數據會觸發 setter。
- 只有能偵測對象的變化,才能在數據發生變化的時候發出通知
- 當數據發生變化的時候,我們通知誰?
- 通知用到數據的地方。而數據可以用在模板中,也可以用在 vm.$watch() 中,地方不同,行為也不相同,比如這里要渲染模板,那里要進行其他邏輯。所以干脆抽象出一個類。當數據變化的時候通知它,再由它去通知其他地方。
- 這個類起名叫 Watcher。就是一個中介。
- 依賴誰?
- 通知誰,就依賴誰,依賴 Watcher。
- 何時通知?
- 修改數據的時候。也就是 setter 中通知
- 何時收集依賴?
- 因為要通知用數據的地方。用數據就得讀數據,我們就可以在讀數據的時候收集,也就是在 getter 中收集
- 收集到哪里?
- 可以在每個屬性里面定義一個數組,與該屬性有關的依賴都放里面
編碼如下(可直接運行):
// 全局變量,用於存儲依賴
let globalData = undefined;
// 將數據轉為響應式
function defineReactive (obj,key,val) {
// 依賴列表
let dependList = []
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function () {
// 收集依賴(Watcher)
globalData && dependList.push(globalData)
return val
},
set: function reactiveSetter (newVal) {
if(val === newVal){
return
}
// 通知依賴項(Watcher)
dependList.forEach(w => {
w.update(newVal, val)
})
val = newVal
}
});
}
// 依賴
class Watcher{
constructor(data, key, callback){
this.data = data;
this.key = key;
this.callback = callback;
this.val = this.get();
}
// 這段代碼可以將自己添加到依賴列表中
get(){
// 將依賴保存在 globalData
globalData = this;
// 讀數據的時候收集依賴
let value = this.data[this.key]
globalData = undefined
return value;
}
// 數據改變時收到通知,然后再通知到外界
update(newVal, oldVal){
this.callback(newVal, oldVal)
}
}
/* 以下是測試代碼 */
let data = {};
// 將 name 屬性轉為響應式
defineReactive(data, 'age', '88')
// 當數據 age 改變時,會通知到 Watcher,再由 Watcher 通知到外界
new Watcher(data, 'age', (newVal, oldVal) => {
console.log(`外界:newVal = ${newVal} ; oldVal = ${oldVal}`)
})
data.age -= 1 // 控制台輸出: 外界:newVal = 87 ; oldVal = 88
在控制台下繼續執行 data.age -= 1
,則會輸出 外界:newVal = 86 ; oldVal = 87
。
附上一張 Data、defineReactive、dependList、Watcher和外界的關系圖。
首先通過 defineReactive() 方法將 data 轉為響應式(defineReactive(data, 'age', '88')
)。
外界通過 Watcher 讀取數據(let value = this.data[this.key]
),數據的 getter 則會被觸發,於是通過 globalData 收集Watcher。
當數據被修改(data.age -= 1
), 會觸發 setter,會通知依賴(dependList),依賴則會通知 Watcher(w.update(newVal, val)
),最后 Watcher 再通知給外界。
關於 Object 的問題
思考一下:上面的例子,繼續執行 delete data.age
會通知到外界嗎?
不會。因為不會觸發 setter。請接着看:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Document</title>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue/dist/vue.js"></script>
</head>
<body>
<div id='app'>
<section>
{{ p1.name }}
{{ p1.age }}
</section>
</div>
<script>
const app = new Vue({
el: '#app',
data: {
p1: {
name: 'ph',
age: 18
}
}
})
</script>
</body>
</html>
運行后,頁面會顯示 ph 18
。我們知道更改數據,視圖會重新渲染,於是在控制台執行 delete app.p1.name
,發現頁面沒有變化。這與上面示例中執行 delete data.age
一樣,都不會觸發setter,也就不會通知到外界。
為了解決這個問題,Vue提供了兩個 API(稍后將介紹它們):vm.$set 和 vm.$delete。
如果你繼續執行 app.$delete(app.p1, 'age')
,你會發現頁面沒有任何信息了(name 屬性已經用 delete 刪除了,只是當時沒有重新渲染而已)。
注:如果這里執行 app.p1.sex = 'man'
,用到數據 p1 的地方也不會被通知到,這個問題可以通過 vm.$set 解決。
Array 的變化偵測
背景
假如數據是 let data = {a:1, b:[11, 22]}
,通過 Object.defineProperty 將其轉為響應式之后,我們修改數據 data.a = 2
,會通知到外界,這個好理解;同理 data.b = [11, 22, 33]
也會通知到外界,但如果換一種方式修改數據 b,就像這樣 data.b.push(33)
,是不會通知到外界的,因為沒走 setter。請看示例:
function defineReactive(obj, key, val) {
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function () {
console.log(`get val = ${val}`)
return val
},
set: function reactiveSetter (newVal) {
if(val === newVal){
return
}
console.log(`set val = ${newVal}; oldVal = ${val}`)
val = newVal
}
});
}
// 以下是測試代碼 {1}
let data = {}
defineReactive(data, 'a', [11,22])
data.a.push(33) // get val = 11,22 (沒有觸發 setter) {2}
data.a // get val = 11,22,33
data.a = 1 // set val = 1; oldVal = 11,22,33(觸發 setter)
通過 push() 方法改變數組的值,確實沒有觸發 setter(行{2}),也就不能通知外界。這里好像說明了一個問題:通過 Object.definePropery() 方法,只能將對象轉為響應式,不能將數組轉為響應式。
其實 Object.definePropery() 可以將數組轉為響應式。請看示例:
// 繼續上面的例子,將測試代碼(行{1})改為:
let data = []
defineReactive(data, '0', 11)
data[0] = 22 // set val = 22; oldVal = 11
data.push(33) // 不會觸發 {10}
雖然 Object.definePropery() 可以將數組轉為響應式,但通過 data.push(33)
(行{10})這種方式修改數組,仍然不會通知到外界。
所以在 Vue 中,將數據轉為響應式,用了兩套方式:對象使用 Object.defineProperty();數組則使用另一套。
實現
es6 中可以用 Proxy 偵測數組的變化。請看示例:
let data = [11,22]
let p = new Proxy(data, {
set: function(target, prop, value, receiver) {
target[prop] = value;
console.log('property set: ' + prop + ' = ' + value);
return true;
}
})
console.log(p)
p.push(33)
/*
輸出:
[ 11, 22 ]
property set: 2 = 33
property set: length = 3
*/
es6 以前就稍微麻煩點,可以使用攔截器。原理是:當我們執行 [].push()
時會調用數組原型(Array.prototype)中的方法。我們在 [].push()
和 Array.prototype
之間增加一個攔截器,以后調用 [].push()
時先執行攔截器中的 push() 方法,攔截器中的 push() 在調用 Array.prototype 中的 push() 方法。請看示例:
// 數組原型
let arrayPrototype = Array.prototype
// 創建攔截器
let interceptor = Object.create(arrayPrototype)
// 將攔截器與原始數組的方法關聯起來
;('push,pop,unshift,shift,splice,sort,reverse').split(',')
.forEach(method => {
let origin = arrayPrototype[method];
Object.defineProperty(interceptor, method, {
value: function(...args){
console.log(`攔截器: args = ${args}`)
return origin.apply(this, args);
},
enumerable: false,
writable: true,
configurable: true
})
});
// 測試
let arr1 = ['a']
let arr2 = [10]
arr1.push('b')
// 偵測數組 arr2 的變化
Object.setPrototypeOf(arr2, interceptor) // {20}
arr2.push(11) // 攔截器: args = 11
arr2.unshift(22) // 攔截器: args = 22
這個例子將能改變數組自身內容的 7 個方法都加入到了攔截器。如果需要偵測哪個數組的變化,就將該數組的原型指向攔截器(行{20})。當我們通過 push 等 7 個方法修改該數組時,則會在攔截器中觸發,從而可以通知外界。
到這里,我們只完成了偵測數組變化的任務。
數據變化,通知到外界。上文編碼的實現只是針對 Object 數據,而這里需要針對 Array 數據。
我們也來思考一下同樣的問題:
- 如何偵測數組的變化?
- 攔截器
- 當數據發生變化的時候,我們通知誰?
- Watcher
- 依賴誰?
- Watcher
- 何時通知?
- 修改數據的時候。攔截器中通知。
- 何時收集依賴?
- 因為要通知用數據的地方。用數據就得讀數據。在讀數據的時候收集。這和對象收集依賴是一樣的。
{a: [11,22]}
比如我們要使用 a 數組,肯定得訪問對象的屬性 a。
- 收集到哪里?
- 對象是在每個屬性中收集依賴,但這里得考慮數組在攔截器中能觸發依賴,位置可能得調整
就到這里,不在繼續展開了。接下來的文章中,我會將 vue 中與數據偵測相關的源碼摘出來,配合本文,簡單分析一下。
關於 Array 的問題
// 需要自己引入 vue.js。后續也盡可能只羅列核心代碼
<div id='app'>
<section>
{{ p1[0] }}
{{ p1[1] }}
</section>
</div>
<script>
const app = new Vue({
el: '#app',
data: {
p1: ['ph', '18']
}
})
</script>
運行后在頁面顯示 ph 18
,控制台執行 app.p1[0] = 'lj'
頁面沒反應,因為數組只有調用指定的 7 個方法才能通過攔截器通知外界。如果執行 app.$set(app.p1, 0, 'pm')
頁面內容會變成 pm 18
。
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