依赖收集
通过上一节的分析我们了解 Vue 会把普通对象变成响应式对象,响应式对象 getter 相关的逻辑就是做依赖收集,这一节我们来详细分析这个过程。
我们先来回顾一下 getter 部分的逻辑:
这段代码我们只需要关注 2 个地方,一个是 const dep = new Dep()实例化一个 Dep 的实例,另一个是在 get 函数中通过 dep.depend 做依赖收集,这里还有个对 childObj 判断的逻辑,我们之后会介绍它的作用。
Dep
Dep 是整个 getter 依赖收集的核心,它的定义在 src/core/observer/dep.js 中:
Dep 是一个 Class,它定义了一些属性和方法,这里需要特别注意的是它有一个静态属性 target,这是一个全局唯一 Watcher,这是一个非常巧妙的设计,因为在同一时间只能有一个全局的 Watcher 被计算,另外它的自身属性 subs 也是 Watcher 的数组。
Dep 实际上就是对 Watcher 的一种管理,Dep 脱离 Watcher 单独存在是没有意义的,为了完整地讲清楚依赖收集过程,我们有必要看一下 Watcher 的一些相关实现,它的定义在 src/core/observer/watcher.js 中:
Watcher 是一个 Class,在它的构造函数中,定义了一些和 Dep 相关的属性:
其中,this.deps 和 this.newDeps 表示 Watcher 实例持有的 Dep 实例的数组;而 this.depIds 和 this.newDepIds 分别代表 this.deps 和 this.newDeps 的 id Set(这个 Set 是 ES6 的数据结构,它的实现在 src/core/util/env.js 中)。那么这里为何需要有 2 个 Dep 实例数组呢,稍后我们会解释。
Watcher 还定义了一些原型的方法,和依赖收集相关的有 get、addDep 和 cleanupDeps 方法,单个介绍它们的实现不方便理解,我会结合整个依赖收集的过程把这几个方法讲清楚。
过程分析
之前我们介绍当对数据对象的访问会触发他们的 getter 方法,那么这些对象什么时候被访问呢?还记得之前我们介绍过 Vue 的 mount 过程是通过mountComponent函数,其中有一段比较重要的逻辑,大致如下:
当我们去实例化一个渲染 watcher 的时候,首先进入 watcher 的构造函数逻辑,然后会执行它的this.get() 方法,进入 get 函数,首先会执行:pushTarget(this),pushTarget 的定义在 src/core/observer/dep.js 中:
实际上就是把 Dep.target 赋值为当前的渲染 watcher 并压栈(为了恢复用)。接着又执行了:value = this.getter.call(vm, vm),this.getter 对应就是 updateComponent 函数,这实际上就是在执行:vm._update(vm._render(), hydrating)
它会先执行 vm._render() 方法,因为之前分析过这个方法会生成 渲染 VNode,并且在这个过程中会对 vm 上的数据访问,这个时候就触发了数据对象的 getter。
那么每个对象值的 getter 都持有一个 dep,在触发 getter 的时候会调用 dep.depend() 方法,也就会执行 Dep.target.addDep(this)。
刚才我们提到这个时候 Dep.target 已经被赋值为渲染 watcher,那么就执行到addDep方法:
这时候会做一些逻辑判断(保证同一数据不会被添加多次)后执行 dep.addSub(this),那么就会执行 this.subs.push(sub),也就是说把当前的 watcher 订阅到这个数据持有的 dep 的 subs 中,这个目的是为后续数据变化时候能通知到哪些 subs 做准备。
所以在 vm._render() 过程中,会触发所有数据的 getter,这样实际上已经完成了一个依赖收集的过程。那么到这里就结束了么,其实并没有,再完成依赖收集后,还有几个逻辑要执行,首先是:if (this.deep) { traverse(value)}这个是要递归去访问 value,触发它所有子项的 getter,这个之后会详细讲。接下来执行:popTarget(),popTarget 的定义在 src/core/observer/dep.js 中:Dep.target = targetStack.pop()实际上就是把 Dep.target 恢复成上一个状态,因为当前 vm 的数据依赖收集已经完成,那么对应的渲染Dep.target 也需要改变(会一直保持当前Dep.target的值是当前正在处理的watcher)。最后执行:this.cleanupDeps()
其实很多人都分析过并了解到 Vue 有依赖收集的过程,但我几乎没有看到有人分析依赖清空的过程,其实这是大部分同学会忽视的一点,也是 Vue 考虑特别细的一点。
考虑到 Vue 是数据驱动的,所以每次数据变化都会重新 render,那么 vm._render() 方法又会再次执行,并再次触发数据的 getters,所以 Wathcer 在构造函数中会初始化 2 个 Dep 实例数组,newDeps 表示新添加的 Dep 实例数组,而 deps 表示上一次添加的 Dep 实例数组。
在执行cleanupDeps函数的时候,会首先遍历 deps,移除对 dep 的订阅,然后把 newDepIds 和 depIds 交换,newDeps 和 deps 交换,并把 newDepIds 和 newDeps 清空。
那么为什么需要做 deps 订阅的移除呢,在添加 deps 的订阅过程,已经能通过 id 去重避免重复订阅了。
考虑到一种场景,我们的模板会根据 v-if 去渲染不同子模板 a 和 b,当我们满足某种条件的时候渲染 a 的时候,会访问到 a 中的数据,这时候我们对 a 使用的数据添加了 getter,做了依赖收集,那么当我们去修改 a 的数据的时候,理应通知到这些订阅者。那么如果我们一旦改变了条件渲染了 b 模板,又会对 b 使用的数据添加了 getter,如果我们没有依赖移除的过程,那么这时候我去修改 a 模板的数据,会通知 a 数据的订阅的回调,这显然是有浪费的。
因此 Vue 设计了在每次添加完新的订阅,会移除掉旧的订阅,这样就保证了在我们刚才的场景中,如果渲染 b 模板的时候去修改 a 模板的数据,a 数据订阅回调已经被移除了,所以不会有任何浪费,真的是非常赞叹 Vue 对一些细节上的处理。
总结
通过这一节的分析,我们对 Vue 数据的依赖收集过程已经有了认识,并且对这其中的一些细节做了分析。收集依赖的目的是为了当这些响应式数据发送变化,触发它们的 setter 的时候,能知道应该通知哪些订阅者去做相应的逻辑处理,我们把这个过程叫派发更新,其实 Watcher 和 Dep 就是一个非常经典的观察者设计模式的实现,下一节我们来详细分析一下派发更新的过程。