源碼版本爲2.0.0
接前文。vue
前文講到下面五個函數擴展了Vue的原型node
initMixin(Vue) stateMixin(Vue) eventsMixin(Vue) lifecycleMixin(Vue) renderMixin(Vue)
我畫了一個圖,是執行這幾個mixin以後,Vue原型掛載的方法react
window.app = new Vue({ data: { msg: 'hello world', }, render (h) { return h('p', this.msg) } }).$mount('#root') setTimeout(() => { app.msg = 'hi world' }, 2000)
毫無疑問屏幕上會先渲染hello world,隔兩秒後變爲hi world。
本文將從這個簡單的例子追本溯源,看看Vue究竟作了什麼。git
咱們沿着執行順序一步一步的看,上文已經找到了Vue的構造函數以下:github
function Vue (options) { if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !(this instanceof Vue)) { warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword') } this._init(options) }
因此執行new Vue()
的時候,實例(vm)會首先執行初始化方法vm._init(),_init方法以下:express
Vue.prototype._init = function (options?: Object) { const vm: Component = this // a uid vm._uid = uid++ // a flag to avoid this being observed vm._isVue = true // merge options if (options && options._isComponent) { // optimize internal component instantiation // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the // internal component options needs special treatment. initInternalComponent(vm, options) } else { // console.log(resolveConstructorOptions(vm)) vm.$options = mergeOptions( resolveConstructorOptions(vm), options || {}, vm ) } /* istanbul ignore else */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { initProxy(vm) } else { vm._renderProxy = vm } // expose real self vm._self = vm initLifecycle(vm) initEvents(vm) callHook(vm, 'beforeCreate') initState(vm) callHook(vm, 'created') initRender(vm) }
因爲本文是初步探索Vue,因此並無涉及到
組件
這個概念,可是我拷貝過來的代碼中會常常出現與組件邏輯相關的代碼,直接略過便可。
執行初始化操做首先給實例添加了幾個私有屬性,而後merge了options,vm.$options最終變爲這樣數組
vm.$options = { components: [..], directives: [], filters: [], vm: vm, data: {}, render: function() {} }
真正重要的操做是下面的幾個init函數閉包
initLifecycle(vm) 初始化生命週期 initEvents(vm) 初始化事件系統(這裏面作的是父子組件通訊的工做,因此這篇文章暫時略過) callHook(vm, 'beforeCreate') 執行beforeCreate鉤子 initState(vm) 初始化狀態(包括data、computed、methods、watch) callHook(vm, 'created') 執行created鉤子 initRender(vm) 渲染頁面
從上面能夠看到,created鉤子執行的時機是在數據被observe以後(此時數據尚未收集依賴)。看一下callHook函數:app
export function callHook (vm: Component, hook: string) { const handlers = vm.$options[hook] if (handlers) { for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) { handlers[i].call(vm) } } vm.$emit('hook:' + hook) }
handle中的this綁定了vm dom
下面依次分析幾個初始化函數作的工做
export function initLifecycle (vm: Component) { const options = vm.$options // locate first non-abstract parent let parent = options.parent if (parent && !options.abstract) { while (parent.$options.abstract && parent.$parent) { parent = parent.$parent } parent.$children.push(vm) } vm.$parent = parent vm.$root = parent ? parent.$root : vm vm.$children = [] vm.$refs = {} vm._watcher = null vm._inactive = false vm._isMounted = false vm._isDestroyed = false vm._isBeingDestroyed = false }
這裏沒什麼好說的,vm._watcher和vm._isMounted後面會用到
這裏作的是父子組件通訊的相關工做,不在本篇的討論範圍內。
export function initState (vm: Component) { vm._watchers = [] initProps(vm) initData(vm) initComputed(vm) initMethods(vm) initWatch(vm) }
initProps也是組件相關,所以剩下四個是咱們關心的。核心initData完成了數據的observe
function initData (vm: Component) { let data = vm.$options.data data = vm._data = typeof data === 'function' ? data.call(vm) : data || {} if (!isPlainObject(data)) { data = {} process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( 'data functions should return an object.', vm ) } // proxy data on instance const keys = Object.keys(data) const props = vm.$options.props let i = keys.length while (i--) { // data中的字段不能和props中的重複 if (props && hasOwn(props, keys[i])) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `The data property "${keys[i]}" is already declared as a prop. ` + `Use prop default value instead.`, vm ) } else { // 代理 proxy(vm, keys[i]) } } // observe data observe(data) data.__ob__ && data.__ob__.vmCount++ }
首先代理data裏面的字段:
在vue中一般這樣訪問一個值
this.msg 而不是 this._data.msg
正是由於proxy(vm, keys[i])
已經對key值作了代理,以下:
function proxy (vm: Component, key: string) { if (!isReserved(key)) { Object.defineProperty(vm, key, { configurable: true, enumerable: true, get: function proxyGetter () { // 訪問vm[key]返回的事實上是vm._data[key] return vm._data[key] }, set: function proxySetter (val) { // 設置vm[key]事實上給vm._data[key]賦值 vm._data[key] = val } }) } }
接下來就是對數據observe(本文暫不考慮數組),數據的observe能夠說是Vue的核心,網上不少文章已經介紹的十分詳細,這裏我把observe簡化一下以下:
export function observe (value) { if (!isObject(value)) { return } let ob = new Observer(value) return ob } export class Observer { constructor (value) { this.value = value this.dep = new Dep() this.vmCount = 0 def(value, '__ob__', this) this.walk(value) } walk (obj) { const keys = Object.keys(obj) for (let i = 0; i < keys.length; i++) { defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]]) } } } export function defineReactive (obj, key, val) { const dep = new Dep() let childOb = observe(val) Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, configurable: true, // 取值時給數據添加依賴 get: function reactiveGetter () { const value = val if (Dep.target) { dep.depend() if (childOb) { childOb.dep.depend() } } return value }, // 賦值時通知數據依賴更新 set: function reactiveSetter (newVal) { const value = val if (newVal === value) { return } val = newVal childOb = observe(newVal) dep.notify() } }) }
整個響應式系統的核心在於defineReactive這個函數,利用了一個閉包把數據的依賴收集起來,下文咱們會看到Dep.target事實上是一個個watcher。
這裏有個須要注意的地方:
if (childOb) { childOb.dep.depend() }
爲何閉包裏的dep已經收集過了依賴,這裏還要加上這句代碼?先看一個例子
data: { name: { first: 'zhang' } }
假如數據是這樣,咱們這樣改變數據
this.name.last = 'san'
想一下這樣會出發依賴更新嗎?事實上是不會的,由於last並無被監聽。Vue給咱們指明瞭正確的姿式是:
this.$set('name', 'last', 'san')
來看一下set的源碼(爲方便,我已把數組相關的代碼刪掉)
export function set (obj: Array<any> | Object, key: any, val: any) { if (hasOwn(obj, key)) { obj[key] = val return } const ob = obj.__ob__ if (!ob) { obj[key] = val return } // 對新增的屬性進行監聽 defineReactive(ob.value, key, val) ob.dep.notify() return val }
想一下,this.name變化時講道理是應該通知閉包內name的依賴更新,可是因爲新增屬性並不會觸發defineReactive,而this.name.__ob__的依賴和name屬性的依賴是相同的,因此this.name.__ob__.notify()可達到相同的效果,這也是上面childOb.dep.depend()的緣由。同理del也是如此:
export function del (obj: Object, key: string) { const ob = obj.__ob__ if (!hasOwn(obj, key)) { return } delete obj[key] if (!ob) { return } ob.dep.notify() }
function initWatch (vm: Component) { const watch = vm.$options.watch if (watch) { for (const key in watch) { const handler = watch[key] if (Array.isArray(handler)) { for (let i = 0; i < handler.length; i++) { createWatcher(vm, key, handler[i]) } } else { createWatcher(vm, key, handler) } } } } function createWatcher (vm: Component, key: string, handler: any) { let options if (isPlainObject(handler)) { options = handler handler = handler.handler } if (typeof handler === 'string') { handler = vm[handler] } vm.$watch(key, handler, options) }
能夠看出來initWatch最終調用的是$watch
Vue.prototype.$watch = function ( expOrFn: string | Function, cb: Function, options?: Object ): Function { const vm: Component = this options = options || {} options.user = true const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options) if (options.immediate) { cb.call(vm, watcher.value) } return function unwatchFn () { watcher.teardown() } }
最終實例化了一個Watcher,watcher能夠分爲兩種,一種是用戶定義的(咱們在實例化Vue是傳入的watch選項),一種是Vue內部本身實例化的,後文會看到。
watcher的代碼以下:
export default class Watcher { constructor (vm, expOrFn, cb, options) { this.vm = vm vm._watchers.push(this) // options this.deep = !!options.deep this.user = !!options.user this.lazy = !!options.lazy this.sync = !!options.sync this.expression = expOrFn.toString() this.cb = cb this.id = ++uid // uid for batching this.active = true this.dirty = this.lazy // for lazy watchers this.deps = [] this.newDeps = [] this.depIds = new Set() this.newDepIds = new Set() // parse expression for getter if (typeof expOrFn === 'function') { this.getter = expOrFn } else { this.getter = parsePath(expOrFn) if (!this.getter) { this.getter = function () {} process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `Failed watching path: "${expOrFn}" ` + 'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' + 'For full control, use a function instead.', vm ) } } this.value = this.lazy ? undefined : this.get() } /** * Evaluate the getter, and re-collect dependencies. */ get () { pushTarget(this) const value = this.getter.call(this.vm, this.vm) // "touch" every property so they are all tracked as // dependencies for deep watching if (this.deep) { traverse(value) } popTarget() this.cleanupDeps() return value } /** * Add a dependency to this directive. */ addDep (dep) { const id = dep.id if (!this.newDepIds.has(id)) { this.newDepIds.add(id) this.newDeps.push(dep) if (!this.depIds.has(id)) { dep.addSub(this) } } } /** * Clean up for dependency collection. */ cleanupDeps () { let i = this.deps.length while (i--) { const dep = this.deps[i] if (!this.newDepIds.has(dep.id)) { dep.removeSub(this) } } let tmp = this.depIds this.depIds = this.newDepIds this.newDepIds = tmp this.newDepIds.clear() tmp = this.deps this.deps = this.newDeps this.newDeps = tmp this.newDeps.length = 0 } /** * Subscriber interface. * Will be called when a dependency changes. */ update () { /* istanbul ignore else */ if (this.lazy) { this.dirty = true } else if (this.sync) { this.run() } else { queueWatcher(this) } } /** * Scheduler job interface. * Will be called by the scheduler. */ run () { if (this.active) { const value = this.get() if ( value !== this.value || // Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even // when the value is the same, because the value may // have mutated. isObject(value) || this.deep ) { // set new value const oldValue = this.value this.value = value if (this.user) { try { this.cb.call(this.vm, value, oldValue) } catch (e) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `Error in watcher "${this.expression}"`, this.vm ) /* istanbul ignore else */ if (config.errorHandler) { config.errorHandler.call(null, e, this.vm) } else { throw e } } } 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() } } /** * Remove self from all dependencies' subcriber list. */ teardown () { if (this.active) { // remove self from vm's watcher list // this is a somewhat expensive operation so we skip it // if the vm is being destroyed or is performing a v-for // re-render (the watcher list is then filtered by v-for). if (!this.vm._isBeingDestroyed && !this.vm._vForRemoving) { remove(this.vm._watchers, this) } let i = this.deps.length while (i--) { this.deps[i].removeSub(this) } this.active = false } } }
代碼蠻長的,慢慢看
watcher實例有一個getter方法,咱們上文提到過watcher有兩種,當watcher是用戶建立時,此時的expOrFn就是一個expression,例如name
或者name.first
,此時它會被parsePath格式化爲一個取值函數
const bailRE = /[^\w\.\$]/ export function parsePath (path: string): any { if (bailRE.test(path)) { return } else { const segments = path.split('.') // obj爲vue實例時 輸出的即是 return function (obj) { for (let i = 0; i < segments.length; i++) { if (!obj) return obj = obj[segments[i]] } return obj } } }
格式化完getter函數以後緊接着執行get方法,數據的依賴正是在watcher的get方法執行時收集的,能夠說get是鏈接observer和watcher的橋樑
get () { pushTarget(this) const value = this.getter.call(this.vm, this.vm) // "touch" every property so they are all tracked as // dependencies for deep watching if (this.deep) { traverse(value) } popTarget() this.cleanupDeps() return value }
get方法裏面執行了getter,前面已經說過getter是一個取值函數,這不由令咱們聯想到了數據的監聽,當取值時假如Dep.target存在那麼就能夠收集依賴了,想一想就激動。既然這樣,pushTarget
和popTarget
必然是定義Dep.target
Dep.target = null const targetStack = [] export function pushTarget (_target: Watcher) { if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target) Dep.target = _target } export function popTarget () { Dep.target = targetStack.pop() }
如咱們所想,pushTarget和popTarget定義了全局惟一的Dep.target(即調用get的watcher)。這裏是須要思考的,源碼的寫法顯然代表當getter函數調用時可能會觸發其餘watcher的get方法,事實上當咱們watch一個計算屬性或者渲染一個計算屬性時便會出現這種狀況,咱們本篇暫不討論。
getter執行後,data相應閉包中的dep會執行dep.depend()
,最終watcher會被添加到dep的訂閱subs
中,但data中的數據改變時,相應閉包中dep會notify
它的subs(即watcher)依次update
,最終調用watcher的run方法實現更新,看一下run方法:
run () { if (this.active) { const value = this.get() 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) { try { this.cb.call(this.vm, value, oldValue) } catch (e) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `Error in watcher "${this.expression}"`, this.vm ) /* istanbul ignore else */ if (config.errorHandler) { config.errorHandler.call(null, e, this.vm) } else { throw e } } } else { this.cb.call(this.vm, value, oldValue) } } } }
run方法執行的時候會首先執行get方法,而後比較新的value的舊的value,若是不相同就執行watcher.cb
。至此Vue的響應式雛形基本完成。
先看代碼(簡化了)
function initComputed (vm) { const computed = vm.$options.computed if (computed) { for (const key in computed) { const userDef = computed[key] computedSharedDefinition.get = makeComputedGetter(userDef, vm) Object.defineProperty(vm, key, computedSharedDefinition) } } } function makeComputedGetter (getter, owner) { const watcher = new Watcher(owner, getter, noop, { lazy: true }) return function computedGetter () { if (watcher.dirty) { watcher.evaluate() } if (Dep.target) { watcher.depend() } return watcher.value } }
從代碼能夠看到,計算屬性的值就是與之相關watcher的value。注意這裏options的lazy爲true,這代表建立watcher(稱爲a)的時候並不會執行get方法,也就是不會收集依賴。只有當咱們取計算屬性的值的時候纔會收集依賴,那麼何時會取計算屬性的值呢?好比watch計算屬性或者把計算屬性寫進render函數中。由於此get是惰性的,因此依賴於其餘watcher(稱爲b)的喚醒,當執行完watcher.evaluate()
以後,會把a添加到計算屬性依賴數據dep的subs中,當執行完watcher.depend()
以後,會把這個b添加到計算屬性依賴數據dep的subs中。當依賴數據變化時,a和b(至少有這兩個)watcher均會update,而且a的update是靠前的,由於其id在前面,因此當b進行update時獲取到的計算屬性爲更新後的。
這裏比較繞,多想一想吧。
function initMethods (vm: Component) { const methods = vm.$options.methods if (methods) { for (const key in methods) { if (methods[key] != null) { vm[key] = bind(methods[key], vm) } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { warn(`Method "${key}" is undefined in options.`, vm) } } } }
這個沒什麼好說的,就是將方法掛載到實例上。
initRender裏面執行了首次渲染。
在進行下面的內容以前咱們先說明一下實例的_render方法,這個方法是根據render函數返回虛擬dom,什麼是所謂的虛擬dom,看下Vue文檔的解釋:
它所包含的信息會告訴 Vue 頁面上須要渲染什麼樣的節點,及其子節點。咱們把這樣的節點描述爲「虛擬節點 (Virtual Node)」,也常簡寫它爲「VNode」。「虛擬 DOM」是咱們對由 Vue 組件樹創建起來的整個 VNode 樹的稱呼。
至於vnode的生成原理不在本文的討論範圍。
進入正題,看下initRender的代碼:
export function initRender (vm: Component) { // 對於組件適用 其在父樹的佔位 vm.$vnode = null // the placeholder node in parent tree // 虛擬dom vm._vnode = null // the root of the child tree vm._staticTrees = null vm._renderContext = vm.$options._parentVnode && vm.$options._parentVnode.context vm.$slots = resolveSlots(vm.$options._renderChildren, vm._renderContext) // bind the public createElement fn to this instance // so that we get proper render context inside it. // 這就是render函數裏面咱們傳遞的那個參數 // 它的做用是生成vnode(虛擬dom) vm.$createElement = bind(createElement, vm) if (vm.$options.el) { vm.$mount(vm.$options.el) } }
initRender執行了實例的$mount,而$mount其實是調用的內部方法_mount
,如今來看_mount(簡化了)
Vue.prototype._mount = function (el, hydrating) { const vm = this vm.$el = el callHook(vm, 'beforeMount') vm._watcher = new Watcher(vm, () => { vm._update(vm._render(), hydrating) }, noop) hydrating = false // root instance, call mounted on self // mounted is called for child components in its inserted hook // 假如vm是根實例 那麼其$root屬性就是其自身 if (vm.$root === vm) { vm._isMounted = true callHook(vm, 'mounted') } return vm }
_mount給咱們提供了beforeMount
和mounted
兩個鉤子,可想而知實例化watcher的時候已經生成了虛擬dom,而且根據虛擬dom建立了真實dom並掛載到了頁面上。
上文咱們已經講過watcher的建立過程,因此可知vm._watcher的getter函數即爲
() => { vm._update(vm._render(), hydrating) }
而且此watcher的get並不是爲惰性get,因此watcher實例化以後便會當即執行get方法,事實上是執行vm._render()
,並將得到的vnode做爲參數傳給vm._update
執行。思考一下_render()函數執行時會發生什麼,顯然會獲取data的值,此時便會觸發get攔截器,從而將
vm._watcher添加至對應dep的subs中。
vm._update代碼以下(簡化了):
Vue.prototype._update = function (vnode, hydrating) { const vm = this if (vm._isMounted) { callHook(vm, 'beforeUpdate') } const prevVnode = vm._vnode vm._vnode = vnode if (!prevVnode) { // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points // based on the rendering backend used. // 若是以前的虛擬dom不存在 說明是首次掛載 vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating) } else { // 以前的虛擬dom存在 須要先對新舊虛擬dom對比 而後差別化更新 vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode) } if (vm._isMounted) { callHook(vm, 'updated') } }
能夠看到_update的主要做用就是根據vnode造成真實dom節點。當data數據改變時,對應的dep會通知subs即vm._watcher進行update,update方法中會再次執行vm._watcher.get(),從而調用vm._update進行試圖的更新。
這裏有個地方值得咱們思考,更新後的視圖可能再也不依賴於上次的數據了,什麼意思呢
更新前 <p>{{this.a}}</p> 更新後 <p>{{this.b}}</p>
也就是說須要清除掉a數據中watcher的依賴。看下Vue中的實現
dep.depend
並無咱們想的那麼簡單,以下
depend () { if (Dep.target) { Dep.target.addDep(this) } } addSub (sub: Watcher) { this.subs.push(sub) }
相應的watcher的addDep以下,他會把本次更新依賴的dep的id存起來,若是更新前的id列表不存在新的dep的id,說明視圖更新後依賴於這個dep,因而將vm._watcher添加到此dep的subs中
addDep (dep: Dep) { const id = dep.id if (!this.newDepIds.has(id)) { this.newDepIds.add(id) this.newDeps.push(dep) if (!this.depIds.has(id)) { // 更新後的視圖依賴於此dep dep.addSub(this) } } }
假如以前dep的id列表存在存在某些id,這些id不存在與更新後dep的id列表,代表更新後的視圖不在依賴於這些id對應的dep,那麼須要將vm._watcher從這些dep中移除,這部分工做是在cleanupDeps
中完成的,以下:
cleanupDeps () { let i = this.deps.length // console.log(i) while (i--) { const dep = this.deps[i] if (!this.newDepIds.has(dep.id)) { dep.removeSub(this) } } 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 }
這篇文章只是對Vue內部實現機制的簡單探索,不少地方沒有涉及到,好比組件機制、模板的編譯、虛擬dom樹的建立等等,但願這些能在之後慢慢搞清楚。