Vue响应式原理-如何监听Array的变化？

阳光穿透心脏的1/2处 2021-09-19 20:48 317阅读 0赞

## 回忆 ##

在上一篇[Vue响应式原理-理解Observer、Dep、Watcher][Vue_-_Observer_Dep_Watcher]简单讲解了`Observer`、`Dep`、`Watcher`三者的关系。

在`Observer`的伪代码中我们模拟了如下代码:

class Observer {
        constructor() {
            // 响应式绑定数据通过方法
        	observe(this.data);
        }
    }
    
    export function observe (data) {
        const keys = Object.keys(data);
        for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
           // 将data中我们定义的每个属性进行响应式绑定
           defineReactive(obj, keys[i]);
        }
    }
    
    export function defineReactive () {
        // ...省略 Object.defineProperty get-set
    }
    复制代码

今天我们就进一步了解`Observer`里还做了什么事。

## Array的变化如何监听？ ##

`data` 中的数据如果是一个数组怎么办？我们发现`Object.defineProperty`对数组进行响应式化是有缺陷的。

虽然我们可以监听到索引的改变。

但是`defineProperty`不能检测到数组长度的变化，准确的说是**通过改变length**而增加的长度不能监测到。这种情况无法触发任何改变。

data.length = 0; // 控制台没有任何输出
    复制代码

而且监听数组所有索引的的代价也比较高，综合一些其他因素，Vue用了另一个方案来处理。

首先我们的`observe`需要改造一下，单独加一个数组的处理。

// 将data中我们定义的每个属性进行响应式绑定
    export function observe (data) {
        const keys = Object.keys(data);
        for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
            // 如果是数组
            if (Array.isArray(keys[i])) {
                observeArray(obj, keys[i]);
            } else {
                // 如果是对象
                defineReactive(obj, keys[i]);
            }
        }
    }
    
    // 数组的处理
    export function observeArray () {
        // ...省略
    }
    复制代码

那接下来我们就应该考虑下`Array`变化如何监听？

`Vue` 中对这个数组问题的解决方案非常的简单粗暴，就是对能够改变数组的方法做了一些手脚。

我们知道，改变数组的方法有很多，举个例子比如说`push`方法吧。`push`存在`Array.prototype`上的，如果我们能

能拦截到原型上的`push`方法，是不是就可以做一些事情呢？

## Object.defineProperty ##

对象里目前存在的属性描述符有两种主要形式：**数据描述符**和**存取描述符**。**存取描述符**是由getter-setter函数对描述的属性，也就是我们用来给对象做响应式绑定的。[Object.defineProperty-MDN][]

虽然我们无法使用`Object.defineProperty`将数组进行响应式的处理，也就是`getter-setter`，但是还有其他的功能可以供我们使用。就是**数据描述符**，**数据描述符**是一个具有值的属性，该值可能是可写的，也可能不是可写的。

### value ###

> 该属性对应的值。可以是任何有效的 JavaScript 值（数值，对象，函数等）。**默认为 undefined**。

### writable ###

> 当且仅当该属性的`writable`为`true`时，`value`才能被[赋值运算符][Link 1]改变。**默认为 false**。

因此我们只要把原型上的方法，进行`value`的重新赋值。

如下代码，在重新赋值的过程中，我们可以获取到方法名和所有参数。

通过如上代码我们就可以知道，用户使用了数组上原型的方法以及参数我们都可以拦截到，这个拦截的过程就可以做一些变化的通知。

## Vue监听Array三步曲 ##

接下来，就看看`Vue`是如何实现的吧~

第一步：先获取原生 `Array` 的原型方法，因为拦截后还是需要原生的方法帮我们实现数组的变化。

第二步：对 `Array` 的原型方法使用 `Object.defineProperty` 做一些拦截操作。

第三步：把需要被拦截的 `Array` 类型的数据原型指向改造后原型。

我们将代码进行下改造，拦截的过程中还是要将开发者的参数传给原生的方法，保证数组按照开发者的想法被改变，然后我们再去做视图的更新等操作。

被改变后的`arr`。

![1][]

## Vue源码解析 ##

array.js

`Vue`在`array.js`中重写了`methodsToPatch`中七个方法，并将重写后的原型暴露出去。

// Object.defineProperty的封装
    import { def } from '../util/index' 
    
    // 获得原型上的方法
    const arrayProto = Array.prototype 
    
    // Vue拦截的方法
    const methodsToPatch = [
      'push',
      'pop',
      'shift',
      'unshift',
      'splice',
      'sort',
      'reverse'
    ];
    
    // 将上面的方法重写
    methodsToPatch.forEach(function (method) {
        def(arrayMethods, method, function mutator (...args) {
            console.log('method', method); // 获取方法
            console.log('args', args); // 获取参数
    
        	// ...功能如上述，监听到某个方法执行后，做一些对应的操作
          	// 1、将开发者的参数传给原生的方法，保证数组按照开发者的想法被改变
            // 2、视图更新等
        })
    })
    
    export const arrayMethods = Object.create(arrayProto);
    复制代码

## observer ##

在进行数据`observer`绑定的时候，我们先判断是否`hasProto`，如果存在`__proto__`，就直接将`value` 的 `__proto__`指向重写过后的原型。如果不能使用 `__proto__`，貌似有些浏览器厂商没有实现。那就直接循环 `arrayMethods`把它身上的这些方法直接装到 `value` 身上好了。毕竟调用某个方法是先去自身查找，当自身找不到这关方法的时候，才去原型上查找。

// 判断是否有__proto__，因为部分浏览器是没有__proto__
    const hasProto = '__proto__' in {}
    // 重写后的原型
    import { arrayMethods } from './array'
    // 方法名
    const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods);
    
    // 数组的处理
    export function observeArray (value) {
        // 如果有__proto__，直接覆盖                
        if (hasProto) {
            protoAugment(value, arrayMethods);
        } else {
            // 没有__proto__就把方法加到属性自身上
            copyAugment(value, arrayMethods, )
        }
    }
    
    // 原型的赋值
    function protoAugment (target, src) {
        target.__proto__ = src;
    }
    
    // 复制
    function copyAugment (target, src, keys) {
        for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
            const key = keys[i]
            def(target, key, src[key]);
        }
    }
    复制代码

通过上面的代码我们发现，没有直接修改 `Array.prototype`，而是直接把 `arrayMenthods` 赋值给 `value` 的 `__proto__` 。因为这样不会污染全局的Array， `arrayMenthods` 只对 `data`中的`Array` 生效。

## 总结 ##

因为监听的数组带来的代价和一些问题，`Vue`使用了重写原型的方案代替。拦截了数组的一些方法，在这个过程中再去做通知变化等操作。

本文的一些代码均是`Vue`源码简化后的，为了方便大家理解。思想理解了，源码就容易看懂了。

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[Vue_-_Observer_Dep_Watcher]: https://juejin.im/post/5cf3cccee51d454fa33b1860
[Object.defineProperty-MDN]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fdeveloper.mozilla.org%2Fzh-CN%2Fdocs%2FWeb%2FJavaScript%2FReference%2FGlobal_Objects%2FObject%2FdefineProperty
[Link 1]: https://link.juejin.im?target=https%3A%2F%2Fdeveloper.mozilla.org%2Fzh-CN%2Fdocs%2FWeb%2FJavaScript%2FReference%2FOperators%2FAssignment_Operators
[1]: /images/20210812/fb97f32c110d410489b511457f595673.png