vue双向绑定及观察者模式剖析

在Vue2中,使用了Object.defineProterty()这个函数来实现双向绑定，这也就是为什么Vue不兼容IE8
1 响应式原理
让我们先从相应式原理开始。我们可以通过Object.defineProterty()来自定义Object的getter和setter 从而达到我们的目的。代码如下

function observe(value, cb) {
    Object.keys(value).forEach((key) => defineReactive(value, key, value[key] , cb))
}

function defineReactive (obj, key, val, cb) {
    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: ()=>{
            /*....依赖收集等....*/
            /*Github:https://github.com/answershuto*/
            return val
        },
        set:newVal=> {
            val = newVal;
            cb();/*订阅者收到消息的回调*/
        }
    })
}

class Vue {
    constructor(options) {
        this._data = options.data;
        observe(this._data, options.render)
    }
}

let app = new Vue({
    el: '#app',
    data: {
        text: 'text',
        text2: 'text2'
    },
    render(){
        console.log("render");
    }
})

通过observe函数对app.data上的每一个key和value都设定getter和setter。当value改变的时候触发setter,就会触发render这个函数。响应式的目的就达成，如果是视图更新的话我们通过监听dom的input事件来触发数据更新
但是现在我们只有在改变vue._data.text的时候才会触发他们的setter,但是我想偷懒,只改变vue.text就能触发到setter怎么做呢？
我们使用代理的方法

_proxy.call(this, options.data);/*构造函数中*/

/*代理*/
function _proxy (data) {
    const that = this;
    Object.keys(data).forEach(key => {
        Object.defineProperty(that, key, {
            configurable: true,
            enumerable: true,
            get: function proxyGetter () {
                return that._data[key];
            },
            set: function proxySetter (val) {
                that._data[key] = val;
            }
        })
    });
}

依赖收集
让我们再来看看下面的代码

new Vue({
    template: 
        `<div>
            <span>text1:</span> {{text1}}
            <span>text2:</span> {{text2}}
        <div>`,
    data: {
        text1: 'text1',
        text2: 'text2',
        text3: 'text3'
    }
});

当你的text3变化的时候,实际上text3并没有被渲染,但是也会触发一次render函数,这显然是不对的。所以我们需要收集依赖。
我们只需要在初始化的时候渲染一遍,那所有渲染所依赖的数据都会被触发getter,这时候我们只要把这个数据放到一个列表里就好啦！
我们先来认识一下Dep（dependencies）这个类，下图是一个最简单的Dep类。我们可以把他理解为发布者（这点很重要！！）

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

    addSub (sub: Watcher) {
        this.subs.push(sub)
    }

    removeSub (sub: Watcher) {
        remove(this.subs, sub)
    }
    /*Github:https://github.com/answershuto*/
    notify () {
        // stabilize the subscriber list first
        const subs = this.subs.slice()
        for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
            subs[i].update()
        }
    }
}
function remove (arr, item) {
    if (arr.length) {
        const index = arr.indexOf(item)
        if (index > -1) {
            return arr.splice(index, 1)
    }
}

我们每次触发getter的时候,只要把触发的对象放到dep.sub里面就好啦！
但是现在问题来了,我们用什么来装这个触发的’对象’,也可以说式订阅者呢?
我们使用Watcher这个类

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

        /*在这里将观察者本身赋值给全局的target，只有被target标记过的才会进行依赖收集*/
        Dep.target = this;
        /*Github:https://github.com/answershuto*/
        /*触发渲染操作进行依赖收集*/
        this.cb.call(this.vm);
    }

    update () {
        this.cb.call(this.vm);
    }
}

vm即是vue实例, expOrFn就是{{a+b}}里面的a+b, cb就是回调函数就是return a+b, options是一些配置项。
Vue在第一次渲染列表的时候如果碰到{{xxx}}这样的表达式,就会new Watcher()。解析里面的函数,然后把当前的watcher实例赋给Dep.target（Dep.target是全局的,一次性只能有一个存在,因为Vue一次只处理一个依赖）。然后执行回调函数。（这里看似是执行回调函数渲染,其实又触发了一次getter,然后就会把当前的依赖添加到sub里去）
接下来开始依赖收集

class Vue {
    constructor(options) {
        this._data = options.data;
        observer(this._data, options.render);
        let watcher = new Watcher(this, );
    }
}

function defineReactive (obj, key, val, cb) {
    /*在闭包内存储一个Dep对象*/
    const dep = new Dep();

    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: ()=>{
            if (Dep.target) {
                /*Watcher对象存在全局的Dep.target中*/
                dep.addSub(Dep.target);
            }
        },
        set:newVal=> {
            /*只有之前addSub中的函数才会触发*/
            dep.notify();
        }
    })
}

Dep.target = null; //防止依赖重复添加

这儿我们通过示例来讲解

<template>
  <div>
    {{a+b}}
  </div>
  <div>
    {{a-c}}
  </div>
</template>

<script>
let app = new Vue( {
  data :{
      a: 1,
      b: 2,
      c: 3
    }
  })

我们编译到{{a+b}},会去实例化一个对应的Watcher对象，Watcher的构造函数中有这么一句
this.cb.call(this.vm);this.cb指的是function(){return a+b};this.vm指的是这个vue对象，这样就会触发vue.a和vue.b的getter方法，a，b都有自己的dep对象，我们通过Dep.target将这个Watcher对象就加到dep的subs数组中去了，当我们变更a或者b是就会触发setter，进而触发subs数组中的update方法，视图中的a+b就会更新
有个小知识点：我们新建一个属性对象时必须通过Vue.set的方法去实现，而不能直接通过=实现，这样会检测不到，因为我们在初始化时就通过defineProperty重构了这个对象属性的getter和setter方法，新建的属性则没有所以不会被检测到
下图为Vue框架在数据初始化中使用观察者模式的示意图：

参考文档