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关于Vue源码vm.$watch()内部原理详解

来源:爱玩科技网


关于vm.$watch()详细用法可以见官网。

大致用法如下:

<script>
 const app = new Vue({
 el: "#app",
 data: {
 a: {
 b: {
 c: 'c'
 }
 }
 },
 mounted () {
 this.$watch(function () {
 return this.a.b.c
 }, this.handle, {
 deep: true,
 immediate: true // 默认会初始化执行一次handle
 })
 },
 methods: {
 handle (newVal, oldVal) {
 console.log(this.a)
 console.log(newVal, oldVal)
 },
 changeValue () {
 this.a.b.c = 'change'
 }
 }
 })
</script>

可以看到data属性整个a对象被Observe, 只要被Observe就会有一个__ob__标示(即Observe实例), 可以看到__ob__里面有dep,前面讲过依赖(dep)都是存在Observe实例里面, subs存储的就是对应属性的依赖(Watcher)。 好了回到正文, vm.$watch()在源码内部如果实现的。

内部实现原理

// 判断是否是对象
export function isPlainObject (obj: any): boolean {
 return _toString.call(obj) === '[object Object]'
}

源码位置: vue/src/core/instance/state.js

// $watch 方法允许我们观察数据对象的某个属性,当属性变化时执行回调
// 接受三个参数: expOrFn(要观测的属性), cb, options(可选的配置对象)
// cb即可以是一个回调函数, 也可以是一个纯对象(这个对象要包含handle属性。)
// options: {deep, immediate}, deep指的是深度观测, immediate立即执行回掉
// $watch()本质还是创建一个Watcher实例对象。

Vue.prototype.$watch = function (
 expOrFn: string | Function,
 cb: any,
 options?: Object
 ): Function {
 // vm指向当前Vue实例对象
 const vm: Component = this
 if (isPlainObject(cb)) {
 // 如果cb是一个纯对象
 return createWatcher(vm, expOrFn, cb, options)
 }
 // 获取options
 options = options || {}
 // 设置user: true, 标示这个是由用户自己创建的。
 options.user = true
 // 创建一个Watcher实例
 const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)
 if (options.immediate) {
 // 如果immediate为真, 马上执行一次回调。
 try {
 // 此时只有新值, 没有旧值, 在上面截图可以看到undefined。
 // 至于这个新值为什么通过watcher.value, 看下面我贴的代码
 cb.call(vm, watcher.value)
 } catch (error) {
 handleError(error, vm, `callback for immediate watcher "${watcher.expression}"`)
 }
 }
 // 返回一个函数,这个函数的执行会解除当前观察者对属性的观察
 return function unwatchFn () {
 // 执行teardown()
 watcher.teardown()
 }
 }

关于watcher.js。

源码路径: vue/src/core/observer/watcher.js

export default class Watcher {
 vm: Component;
 expression: string;
 cb: Function;
 id: number;
 deep: boolean;
 user: boolean;
 lazy: boolean;
 sync: boolean;
 dirty: boolean;
 active: boolean;
 deps: Array<Dep>;
 newDeps: Array<Dep>;
 depIds: SimpleSet;
 newDepIds: SimpleSet;
 before: ?Function;
 getter: Function;
 value: any;

 constructor (
 vm: Component, // 组件实例对象
 expOrFn: string | Function, // 要观察的表达式
 cb: Function, // 当观察的表达式值变化时候执行的回调
 options?: ?Object, // 给当前观察者对象的选项
 isRenderWatcher?: boolean // 标识该观察者实例是否是渲染函数的观察者
 ) {
 // 每一个观察者实例对象都有一个 vm 实例属性,该属性指明了这个观察者是属于哪一个组件的
 this.vm = vm
 if (isRenderWatcher) {
 // 只有在 mountComponent 函数中创建渲染函数观察者时这个参数为真
 // 组件实例的 _watcher 属性的值引用着该组件的渲染函数观察者
 vm._watcher = this
 }
 vm._watchers.push(this)
 // options
 // deep: 当前观察者实例对象是否是深度观测
 // 平时在使用 Vue 的 watch 选项或者 vm.$watch 函数去观测某个数据时,
 // 可以通过设置 deep 选项的值为 true 来深度观测该数据。
 // user: 用来标识当前观察者实例对象是 开发者定义的 还是 内部定义的
 // 无论是 Vue 的 watch 选项还是 vm.$watch 函数,他们的实现都是通过实例化 Watcher 类完成的
 // sync: 告诉观察者当数据变化时是否同步求值并执行回调
 // before: 可以理解为 Watcher 实例的钩子,当数据变化之后,触发更新之前,
 // 调用在创建渲染函数的观察者实例对象时传递的 before 选项。
 if (options) {
 this.deep = !!options.deep
 this.user = !!options.user
 this.lazy = !!options.lazy
 this.sync = !!options.sync
 this.before = options.before
 } else {
 this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
 }
 // cb: 回调
 this.cb = cb
 this.id = ++uid // uid for batching
 this.active = true
 // 避免收集重复依赖,且移除无用依赖
 this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
 this.deps = []
 this.newDeps = []
 this.depIds = new Set()
 this.newDepIds = new Set()
 this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
 ? expOrFn.toString()
 : ''
 // 检测了 expOrFn 的类型
 // this.getter 函数终将会是一个函数
 if (typeof expOrFn === 'function') {
 this.getter = expOrFn
 } else {
 this.getter = parsePath(expOrFn)
 if (!this.getter) {
 this.getter = noop
 process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
 `Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
 'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' +
 'For full control, use a function instead.',
 vm
 )
 }
 }
 // 求值
 this.value = this.lazy
 ? undefined
 : this.get()
 }

 /**
 * 求值: 收集依赖
 * 求值的目的有两个
 * 第一个是能够触发访问器属性的 get 函数
 * 第二个是能够获得被观察目标的值
 */
 get () {
 // 推送当前Watcher实例到Dep.target
 pushTarget(this)
 let value
 // 缓存vm
 const vm = this.vm
 try {
 // 获取value
 value = this.getter.call(vm, vm)
 } catch (e) {
 if (this.user) {
 handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
 } else {
 throw e
 }
 } finally {
 // "touch" every property so they are all tracked as
 // dependencies for deep watching
 if (this.deep) {
 // 递归地读取被观察属性的所有子属性的值
 // 这样被观察属性的所有子属性都将会收集到观察者,从而达到深度观测的目的。
 traverse(value)
 }
 popTarget()
 this.cleanupDeps()
 }
 return value
 }

 /**
 * 记录自己都订阅过哪些Dep
 */
 addDep (dep: Dep) {
 const id = dep.id
 // newDepIds: 避免在一次求值的过程中收集重复的依赖
 if (!this.newDepIds.has(id)) {
 this.newDepIds.add(id) // 记录当前watch订阅这个dep
 this.newDeps.push(dep) // 记录自己订阅了哪些dep
 if (!this.depIds.has(id)) {
 // 把自己订阅到dep
 dep.addSub(this)
 }
 }
 }

 /**
 * Clean up for dependency collection.
 */
 cleanupDeps () {
 let i = this.deps.length
 while (i--) {
 const dep = this.deps[i]
 if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
 dep.removeSub(this)
 }
 }
 //newDepIds 属性和 newDeps 属性被清空
 // 并且在被清空之前把值分别赋给了 depIds 属性和 deps 属性
 // 这两个属性将会用在下一次求值时避免依赖的重复收集。
 let tmp = this.depIds
 this.depIds = this.newDepIds
 this.newDepIds = tmp
 this.newDepIds.clear()
 tmp = this.deps
 this.deps = this.newDeps
 this.newDeps = tmp
 this.newDeps.length = 0
 }

 /**
 * Subscriber interface.
 * Will be called when a dependency changes.
 */
 update () {
 /* istanbul ignore else */
 if (this.lazy) {
 this.dirty = true
 } else if (this.sync) {
 // 指定同步更新
 this.run()
 } else {
 // 异步更新队列
 queueWatcher(this)
 }
 }

 /**
 * Scheduler job interface.
 * Will be called by the scheduler.
 */
 run () {
 if (this.active) {
 const value = this.get()
 // 对比新值 value 和旧值 this.value 是否相等
 // 是对象的话即使值不变(引用不变)也需要执行回调
 // 深度观测也要执行
 if (
 value !== this.value ||
 // Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even
 // when the value is the same, because the value may
 // have mutated.
 isObject(value) ||
 this.deep
 ) {
 // set new value
 const oldValue = this.value
 this.value = value
 if (this.user) {
 // 意味着这个观察者是开发者定义的,所谓开发者定义的是指那些通过 watch 选项或 $watch 函数定义的观察者
 try {
 this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
 } catch (e) {
 // 回调函数在执行的过程中其行为是不可预知, 出现错误给出提示
 handleError(e, this.vm, `callback for watcher "${this.expression}"`)
 }
 } else {
 this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
 }
 }
 }
 }

 /**
 * Evaluate the value of the watcher.
 * This only gets called for lazy watchers.
 */
 evaluate () {
 this.value = this.get()
 this.dirty = false
 }

 /**
 * Depend on all deps collected by this watcher.
 */
 depend () {
 let i = this.deps.length
 while (i--) {
 this.deps[i].depend()
 }
 }

 /**
 * 把Watcher实例从从当前正在观测的状态的依赖列表中移除
 */
 teardown () {
 if (this.active) {
 // 该观察者是否激活状态 
 if (!this.vm._isBeingDestroyed) {
 // _isBeingDestroyed一个标识,为真说明该组件实例已经被销毁了,为假说明该组件还没有被销毁
 // 将当前观察者实例从组件实例对象的 vm._watchers 数组中移除
 remove(this.vm._watchers, this)
 }
 // 当一个属性与一个观察者建立联系之后,属性的 Dep 实例对象会收集到该观察者对象
 let i = this.deps.length
 while (i--) {
 this.deps[i].removeSub(this)
 }
 // 非激活状态
 this.active = false
 }
 }
}
export const unicodeRegExp = /a-zA-Z\u00B7\u00C0-\u00D6\u00D8-\u00F6\u00F8-\u037D\u037F-\u1FFF\u200C-\u200D\u203F-\u2040\u2070-\u218F\u2C00-\u2FEF\u3001-\uD7FF\uF900-\uFDCF\uFDF0-\uFFFD/
const bailRE = new RegExp(`[^${unicodeRegExp.source}.$_\\d]`)
// path为keypath(属性路径) 处理'a.b.c'(即vm.a.b.c) => a[b[c]]
export function parsePath (path: string): any {
 if (bailRE.test(path)) {
 return
 }
 const segments = path.split('.')
 return function (obj) {
 for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
 if (!obj) return
 obj = obj[segments[i]]
 }
 return obj
 }
}
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