Vue的响应式系统

我们第一次使用Vue的时候,会感觉有些神奇,举个例子:

<div id="app">  <div>价格:¥{{price}}</div>  <div>总价:¥{{price*quantity}}</div>  <div>折扣后:¥{{totlePriceWithTax}}</div></div><script>  var vm=new Vue({    el:'#app',    data:(){      price:5.00,//单价      quantity:2//数量    },    

computed:{       totlePriceWithTax(){          return this.price*this.quantity*1.03        }    }  })</script>

我们使用vue的时候,不知道它内部做了什么。它都能知道price这个字段的值是否发生过变化,如果发生了变化,他会做如下几件事:

  • 更新页面显示的price的值

  • 重新计算总价的乘法表达式并且更新显示结果

  • 重新调用totlePriceWithTax函数,并且更新显示

这儿,咱们就有一个疑问,vue怎么就知道price变化了之后,都要更新哪些值呢?为什么,每次一变化,就要更新呢?如何跟踪的呢?

JavaScript正常的运行方式

我们把这个例子整理成我们正常的JavaScript程序来看看:

let price=5;let quantity=2;let total=price*quantity;//计算总价pice=20;//price字段发生变更之后console.log(`变化之后的总价:${total}`);

这个会输出打印多少呢?因为我这儿没有使用Vue,很明显,这儿会输出10:

>> 变化之后的总价:10

在咱们经常使用的Vue中,我们想要在price或者quantity这两个字段更新时,和它有关的表达式也会更新,和它有关的函数也会执行。

>> 变化之后的总价:40

但是,javascript是过程性的,不是响应式的,所以这个代码在实际运行的时候是不行的。为了让total在price更新的时候,它也跟着更新,我们必须让JavaScript语言具备不同的运行方式。

问题

那么我们现在就遇到了一个问题,怎么样,才能在price字段或者quantity更新的时候,total也重新更新显示呢?

尝试一下

首先,我们需要明白price和totle的关联是:

let total=price*quantity;

那么,在price更新之后,需要重新得到新的total,就需要重新执行这个方法。那么就需要有一个地方把这个方法储存起来,在price变更的时候,重新运行储存起来的方法,这样total值就更新了。

那我们就来尝试一下,把函数记录下来,后面变更的时候,再次运行。

let price=5;let quantity=2;let total=0;let target=null;//记录函数target=()=>{  total=price*quantity;}record();//后面讲解,记住这个我们后面想要运行的函数target();//同时,我们执行一遍这个方法

record记录函数的实现就很简单了:

let storage=[];//这是要记录函数的地方,就是上面图中椭圆的那个东西//记录方法的实现,这个时候的target就是我们要记录的方法function record(){  storage.push(target)}

这一步,将target储存了起来,这样我们后面就可以运行它。这个时候,我们就需要一个运行所有记录的内容的函数。那我们就来搞一哈:

function replay(){  storage.forEach((run)=>{    run();  })}

这儿,我们遍历了所有记录的内容,并且每一个都执行。这个时候,我们的代码就可以更改一下:

let price=5;let quantity=2;let total=0;let target=null;
function record(){ storage.push(target)}
function replay(){ storage.forEach((run)=>{ run(); })}
target=()=>{ total=price*quantity;}record();target();
console.log(total)// 10price=20;replay();console.log(total)//40

这样我们就实现了,一个记录的过程,但是这样没有一个很好地管理,我们能不能把记录这块的内容,维护成一个类,让这个类维护一个tagert列表,每次需要重新运行的时候,这个类都会得到通知。年轻人,火力旺,说干就干。维护一个单独的Dep类,

代码如下:

class Dep{  constructor(){    this.subscribers=[];//维护所有target的列表,在得到通知的时候,全部都会运行  }  depend(){    if(target&&!this.subscribers.includes(target)){       //只有target有方法,并且没有被记录过      this.subscribers.push(target);    }  } 
notify(){
this.subscribers.forEach((sub)=>{ sub(); }) }}

在这个类中,我们不再使用storage,使用subscribers这个字符来记录target函数的内容,也不再使用record,使用depend,也用了notify替代了replay,这个时候要运行,就只需要:

const dep=new Dep();
let price=5;let quantity=2;let total=0;let target=null;
target=()=>{ total=price*quantity;}dep.depend();//记录到subscribers中target();
console.log(total)// 10price=20;dep.notify();//遍历执行所有target,分发内容console.log(total)//40

这样,整体的过程就会好一点,但是还是会显得很冗余,如果能过把匿名函数创建,观察,更新的这些行为封装起来,那就更好了。

年轻人,总是冲动,咱们说干就干。把原来的创建和记录:

target=()=>{  total=price*quantity;}dep.depend();//记录到subscribers中target();

这块内容封装起来,咱们给封装起来的函数起名叫做watcher,封装起来之后,我们就只需要这样调用:

watcher(()=>{  total=price*quantity})

那我们在实现watcher的时候,这么做就好:

function watcher(myFunc){  target=myFunc;//传入的函数赋值  dep.depend();//收集  target();//执行一下  target=null;//重置}

这儿,咱们看到watcher函数接受了一个变量myFunc,这个myFunc后面接收的是匿名函数,然后赋值给target属性,调用dep.depend(),将以订阅者的形式添加target到记录的地方,然后调用target,并且重置。

现在结合上面的代码咱们尝试一下这个代码:

price=20;console.log(total);dep.notify();console.log(total);

这里面有一个问题,就是target为什么要设置成全局变量,而不是将其传递给需要的函数。咱们后面会细聊。

现在我们有一个Dep类了,但是我们整整想要实现的情况是,每一个变量都有响应的地方记录它关联的变更,每个变量都有自己的Dep。这个可咋整?

年轻人,不怕事,说干就干。咱们首先把所有的变量放到一起:

let data={  price:5,  quantity:2}

现在我们假设每一个属性(price和quantity)都有自己内部的Dep类。当我们运行watcher这个函数的时候:

wacther(()=>{  total=data.price*data.quantity})

因为我们是使用到了data.price的值,那么我们希望price属性的Dep类可以将使用它的匿名函数(储存在target上)放在订阅数组中,记录下来(通过调用dep.depend())。同时data.quantity这个变量也被访问了,所以也希望能够被记录下来,放在对应的订阅数组中:

如果这个时候还有其他的地方也在使用data.price,我们也希望可以把对应的匿名函数放到Dep类中记录下来。那么,什么时候会调用price对应的Dep中的notify呢?在price赋值,值发生改变的时候。我们最后希望发生的效果是:

>> total10>> price=20>> total40

我们希望,当数据被访问的时候,能够把对应的target匿名函数储存到订阅数组中,当属性变更的时候,能够运行对应的储存在订阅数组中的匿名函数。

解决方案

这个一眼看过去,访问时,改变时。脑海中直接就出来了Object.defineProperty,这个允许我们为属性定义getter和setter函数。在展示如何和Dep结合的之前,先看下用法:

let data={price:5,quantity:2};Object.defineProperty(data,'price',{  get(){    console.log('被访问')  },  set(newVal){    console.log('被修改')  }});data.price;//输出:被访问data.price=20;//输出:被修改

这里,我们并没有实际的修改get和set的值,因为功能被覆盖了。现在,我们希望get的时候能够返回一个值,set的时候能够更新值。所以我们先添加一个变量internalValue来储存当前的price的值。

let data={price:5,quantity:2};
let internalValue=data.price;//初始值
Object.defineProperty(data,'price',{ get(){ console.log('被访问'); return internalValue }, set(newVal){ console.log('被修改'); internalValue=newVal }});total=data.price*data.quantity;//调用getdata.price=20;//调用set

这样我们就可以把所有我们想要的监听的数据,全部给处理一下:

let data={price:5,quantity:2};
Object.keys(data).forEach((key)=>{ let internalValue=data[key];//初始值
Object.defineProperty(data,key,{ get(){ console.log('被访问'); return internalValue }, set(newVal){ console.log('被修改'); internalValue=newVal } });})
total=data.price*data.quantity;//调用getdata.price=20;//调用set

这样所有的数据都变了可监听的了。把他们结合起来

total=data.price*data.quantity

当这个代码运行的时候,会触发price属性对应的get方法,我们希望price的Dep可以记住这个对应的匿名函数(target)。通过这个方式,如果发生改变,触发了set,那么就能够调用这个属性对应的储存起来的匿名函数。

  • Get—记住匿名函数,当值发生变化的时候重新运行。

  • Set—运行保存的匿名函数,对应匿名函数绑定的值就会发生变化

切换到Dep class的模式:

  • price被访问时—调用dep.depend保存当前target

  • price被改变时—调用price的dep.notify,重新运行所有的target

最后,我们就把这个结合起来,年轻人,不要磨磨蹭蹭,突突两下就可以了:

let data={price:5,quantity:2};let target=null;class Dep{  constructor(){    this.subscribers=[];//维护所有target的列表,在得到通知的时候,全部都会运行  }  depend(){    if(target&&!this.subscribers.includes(target)){     
//只有target有方法,并且没有被记录过
this.subscribers.push(target); } } notify(){ this.subscribers.forEach((sub)=>{ sub(); }) }}Object.keys(data).forEach((key)=>{  let internalValue=data[key]; //初始值 Object.defineProperty(data,key,{ get(){ console.log('被访问'); dep.depend();//添加对应的匿名函数target return internalValue }, set(newVal){ console.log('被修改'); internalValue=newVal;
dep.notify();//触发对应的储存的函数
} });})function watcher(myFunc){ target=myFunc;//传入的函数赋值 target();//执行一下 target=null;//重置}watcher(()=>{ data.total=data.price*data.quantity;})

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