上一期我用一个山寨的Vue class演示了vue响应式开发中双向绑定的实现。小结留了个尾巴——vue3将会用新的方式实现双向绑定。这一期就来介绍一下新的实现方式——Proxy。
前情回顾
回忆一下vue2响应式设计的实现：
Object.keys(data).forEach((prop) => {
const dep = new Dep();
Object.defineProperty(data, prop, {
get () {
dep.depend();
return Reflect.get(data, prop);
},
set (newVal) {
Reflect.set(data, prop, newVal);
dep.notify();
}
});
});
vue2利用Object.defineProperty来劫持data数据的getter和setter操作。这使得data在被访问或赋值时，动态更新绑定的template模块。不过，Object.defineProperty有一些天然的缺陷，而这些缺陷是es2015中Proxy可以解决的。我们下来慢慢介绍Proxy的解决之道。
代替循环遍历
在使用Object.defineProperty时，我们必须循环遍历所有的域值才能劫持每一个属性，说实在这就是个hack。
Object.keys(data).forEach((prop) => { ... }
而Proxy的劫持手段则是官宣标准——直接监听data的所有域值。
//data is our source object being observed
const observer = new Proxy(data, {
get(obj, prop) { ... },
set(obj, prop, newVal) { ... },
deleteProperty() {
//invoked when property from source data object is deleted
}
})
Proxy构造函数的第一个参数是原始数据data；第二个参数是一个叫handler的处理器对象。Handler是一系列的代理方法集合，它的作用是拦截所有发生在data数据上的操作。这里的get()和set()是最常用的两个方法，分别代理访问和赋值两个操作。在Observer里，它们的作用是分别调用dep.depend()和dep.notify()实现订阅和发布。直接反映在Vue里的好处就是：我们不再需要使用Vue.$set()这类响应式操作了。除此之外，handler共有十三种劫持方式，比如deleteProperty就是用于劫持域删除。
Proxy具体实现
尽管Proxy API还没Merge到Vue项目里，但是我们可以大概猜测一下它的实现。改写一下上一版本的Observer
class Observer {
static defineReactive(data) {
let deps = new Map();
function depReflect(prop, func) {
if( !deps.has(prop) )
deps.set(prop, new Dep());
const dep = deps.get(prop);
return func.call(dep);
}
return new Proxy(data, {
get(obj, prop) {
depReflect(prop, Dep.prototype.depend);
return Reflect.get(obj, prop);
},
set(obj, prop, newVal) {
Reflect.set(obj, prop, newVal);
depReflect(prop, Dep.prototype.notify);
}
})
}
}
Dep类还是和以前一模一样。我写了一个Dep Map来存储data各个域的依赖。
depReflect(prop, func)用于实现订阅发布功能。get(obj, prop)用于代理原始对象data[prop]的getter()，并调用Dep的depend()实现订阅者watcher注册。set(obj, prop, newVal)用于代理data[prop]的setter()，在域赋值时触发（如：observer[prop] = newVal）；并把消息发布给订阅者watcher。
升级改造
上一版本山寨VUE是这么构造的：
class Vue {
constructor({data}) {
this.$data = data();
new Observer(this.$data);
Object.keys(this.$data).forEach( this.proxy.bind(this) );
}
// omit others
}
用Proxy改写后，稍微精简了一点，this.$data由Observer作为工厂创建。
class Vue {
constructor({data}) {
this.$data = Observer.defineReactive(data());
Object.keys(this.$data).forEach( this.proxy.bind(this) );
}
// omit others
}
再跑一次上期的测试：
let watcher = function () {
const total = this.price * this.quantity;
console.log(`total = ${total}`)
};
vm.$mount( watcher ); // total = 10
vm.price = 100; // total = 200
vm.quantity = 100; // total = 10000
输出依旧是10 200 10000，成功实现Proxy改造。
Object.defineProperty的缺陷
那么问题来了，为什么需要Proxy改造Object.defineProperty呢？
原因在于Object.defineProperty有先天缺陷——无法监听数组变化。而Vue文档提到它能检测如下八种数组操作操作；但很有趣的是：vm.items[0] = 1这种操作是无法检测的。原因还是在于作者使用了hack的方式实现了这八种操作，而vm.items[0] = 1实在是hack不了了。
push()
pop()
shift()
unshift()
splice()
sort()
reverse()
至于为什么当时非得使用Object.defineProperty而不是Proxy，原因还是浏览器兼容所限。至今IE仍不支持Proxy，polyfill也无法抹平。即便作者在重写vue3的时候，还是为原始浏览器保留了Object.defineProperty的实现。
Proxy优势
Proxy在ES2015规范中正式发布，它是浏览器底层实现的一种对象拦截器，原生支持JS数组操作（push、shift、splice等等）。
const list = [1, 2];
const observer = new Proxy(list, {
set: function(obj, prop, value, receiver) {
console.log(`prop: ${prop} is changed!`);
return Reflect.set(...arguments);
},
});
observer.push(3);
observer[3] = 4;
上面这个例子的打印结果是：
prop: 2 is changed!
prop: length is changed!
prop: 3 is changed!
很显然，得利于浏览器原生支持，Proxy不需要各种hack技术就可以无压力监听数组变化；甚至有比hack更强大的功能——自动检测length。除此之外，Proxy还有多达13种拦截方式，包括construct、deleteProperty、apply等等操作；而且性能也远优于Object.defineProperty，这应该就是所谓的新标准红利吧。
小结
由于一些历史原因，vue只能使用Object.defineProperty实现双向绑定。这在当时是一种很前卫的设计，不过随着浏览器的不断迭代，这种技术在api和性能上愈发跟不上时代的步调。重写vue可以说是顺应历史潮流吧。
这是我写VUE源码设计的第三期，以后还会不定期更新。框架千变万化，但机理还是逃不过语言特性、数据结构和设计模式。我学习源码并没有什么功利的目的，想的还是拓展认知和巩固基础。当遇到特殊问题或是超过框架认知的需求时，其实最可靠的还是我们的基本功。
