Vue源碼從什麼玩意兒到真香(2)-Array的變化偵測

在上一篇中,主要講了Object類型的變化偵測,那麼爲何要講Array類型呢?
舉個栗子:
this.array.push('ntyang')
請各位思考一下,Object類型的變化偵測是經過Object.defineProperty方法的getter/setter實現的,可是使用Array.prototype.push來改變數組,並不會觸發getter/setter.那麼Array類型數據是如何實現變化偵測的?
接下來讓我給您說道說道

1.如何知道變化了呢?

上面的push方法,是原型鏈上的方法,既然沒有爲數組提供相似Object.defineProperty的方法,那麼咱們換個角度想想,是否是能夠從數組的原型鏈方法做爲切入點.
用一個攔截器覆蓋Array.prototype,以後當咱們每次使用數組原型方法時,實際上執行的都是攔截器中的方法,再在攔截器中使用原生的Array.prototype方法.這樣,咱們就能夠在攔截器中監聽到Array的變化了.
Array原型中能夠改變自身的方法有七個:push,pop,shift,unshift,splice,sort,reverse
想到這裏,那就實現一下:

const arrayProto = Array.prototype
const arrayMethods = Object.create(arrayProto)

const methodsToPatch = ['push','pop','shift','unshift','splice','sort','reverse']

methodsToPatch.forEach(method => {
  const original = arrayProto[method]
  def(arrayMethods, method, function mutator () {
    let args = [], len = arguments.length;
    while ( len-- ) args[ len ] = arguments[ len ];
    return original.apply(this, args)
  })
})


function def (obj, key, val, enumerable) {
  Object.defineProperty(obj, key, {
    value: val,
    enumerable: !!enumerable,
    writable: true,
    configurable: true
  });
}

咱們用變量arrayPrototype保存Array.prototype,具有其全部功能.接着在arrayMethods上使用Object.defineProperty對那七個方法進行封裝.若是咱們使用一個騷操做,用arrayMethods覆蓋掉Array.prototype,那麼,當咱們使用如push等方法時,其實調用的是arrayMethods.push,也就是mutator函數.而mutator函數最終會執行數組的原生方法.所以咱們就能夠在mutator函數中搞一些事情,好比發送通知.
那麼如何覆蓋掉Array.prototype呢?

2. 覆蓋Array.prototype

想讓攔截器生效就必需要覆蓋Array.prototype.可是若是直接覆蓋的話,就污染了全局Array.我只是想攔截那些響應式的數據啊.
對了,是否是想起上一章的Obverser了?

function Observer(value) {
  this.value = value
  if(!Array.isArray(value)){
    this.walk(value)
  } else {
    value.__proto__ = arrayMethods //新增
  }
}

若是當前value是Array類型,直接賦值給它的隱式原型__proto__
可是呢,鑑於目前瀏覽器對ES6的支持,咱們須要處理不能使用__proto__的狀況.
Vue的處理也是簡單直接,既然不能操做你的原型,那就直接操做你吧,畢竟只要自身存在對應的方法就不會再去原型上尋找,即把arrayMethods中的方法設置到數組上.
修改一下Observe:

const hasProto = '__proto__' in {}
const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods);

function Observer(value) {
  this.value = value
  if(!Array.isArray(value)){
    this.walk(value)
  } else { //新增
    if (hasProto) {
      protoAugment(value, arrayMethods)
    } else {
      copyAugment(value,arrayMethods, arrayKeys)
    }
  }
}

function protoAugment (target, src) {
  target.__proto__ = src
}

function copyAugment (target, src, keys) {
  for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i ++) {
    const key = keys[i]
    def(target, key, src[key])
  }
}

用hasProto來判斷瀏覽器是否支持__proto__,若支持,調用protoAugment,直接將arrayMethods添加到要監測的數組原型上;若不支持,則調用copyAugment,將arrayMethods設置到數組上.
通過這樣一番操做,無論您是啥瀏覽器,都能被安排的明明白白.

3. 依賴怎麼收集呢?又是怎麼通知呢?

如今,攔截器有了,只能作到當數組的內容發生變化時去通知.可是通知誰呢?
參考Object的,在getter中收集依賴(watcher),在setter中通知依賴.
其實Array的依賴收集也是在getter中.
這下你可能就有點懵了,別方,讓咱們捋一下.
試想一下你在data中定義了一個Array:

myArray:[1,3,5,7]

在組件中,你會如何使用它呢?確定會是this.myArray的方式吧,這樣確定會觸發名字叫作myArray屬性的getter方法,因此,關注一下重點:

function defineReactive(data, key, val) {
  if(typeof val === 'object'){
    new Observer(val)
  }
  const dep = new Dep()
  Object.defineProperty(data, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function () {
      if (Dep.target) {
        dep.depend()
        //在這裏收集Array的依賴
      }
      return val
    },
    set: function (newVal) {
      if (val === newVal) return
      val = newVal
      dep.notify()
    }
  })
}

Array在getter中收集依賴,在攔截器中觸發依賴
接下來就要思考,數組的依賴要保存到哪裏?
Vue把數組的依賴保存到Observer中了,由於getter和攔截器中都能訪問的到Observer的實例,下面會詳細解釋

function Observer(value) {
  this.value = value
  this.dep = new Dep() //新增
  if(!Array.isArray(value)){
    this.walk(value)
  } else {
    if (hasProto) {
      protoAugment(value, arrayMethods)
    } else {
      copyAugment(value,arrayMethods, arrayKeys)
    }
  }
}

首先收集依賴,那就要改造一下defineReactive方法:

function defineReactive(data, key, val) {
  if(typeof val === 'object'){
    new Observer(val)
  }
  const dep = new Dep()
  const childOb = observe(val)  //新增
  Object.defineProperty(data, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function () {
      if (Dep.target) {
        dep.depend()
        if(childOb){ //新增
          childOb.dep.depend()
        }
      }
      return val
    },
    set: function (newVal) {
      if (val === newVal) return
      val = newVal
      dep.notify()
    }
  })
}

function observe(value, asRootData){
  if(!isObject(value)){
    return
  }
  let ob
  if(hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer){
    ob = value.__ob__
  } else {
    ob = new Observer(value)
  }
  return ob
}

function isObject (obj) {
  return obj !== null && typeof obj === 'object'
}

const hasOwnProperty = Object.prototype.hasOwnProperty;
function hasOwn (obj, key) {
  return hasOwnProperty.call(obj, key)
}

新增一個observe函數,嘗試建立或返回一個Observer實例.若是value已是響應式數據,直接返回Observer實例,避免重複偵測
在defineReactive函數中,調用observe(val),獲得當前val對應的Observer實例childOb,最後經過childOb.dep執行depend方法收集依賴.
可能你仍是不太明白爲何要把依賴收集到Observer中,繼續往下看
如今,咱們已經實現了在getter中把數組的依賴收集到Observer實例中了,那麼如何獲取Observer實例呢?
再改造一個Observer:

function Observer(value) {
  this.value = value
  this.dep = new Dep() 
  def(value, '__ob__', this) //新增
  if(!Array.isArray(value)){
    this.walk(value)
  } else {
    if (hasProto) {
      protoAugment(value, arrayMethods)
    } else {
      copyAugment(value,arrayMethods, arrayKeys)
    }
  }
}

給value設置一個__ob__屬性,值是Observer的實例
這樣,就能夠經過數組的__ob__屬性獲得Observer實例了,而後就能拿到Dep實例了.
__ob__的做用不僅這些,好比它能夠標識當前數據是否是響應式的,有心的你必定會在開發工具中看到響應式的數據都有一個__ob__屬性,好比這樣:

再讓咱們回到攔截器方法,既然能夠拿到Observer實例,那就要用起來:

const methodsToPatch = ['push','pop','shift','unshift','splice','sort','reverse']

methodsToPatch.forEach(method => {
  const original = arrayProto[method]
  def(arrayMethods, method, function mutator () {
    let args = [], len = arguments.length;
    while ( len-- ) args[ len ] = arguments[ len ];
    const result = original.apply(this, args)
    const ob = this.__ob__ //新增
    ob.dep.notify() //新增
    return result
  })
})

不論是覆蓋value的原型鏈仍是直接將方法添加到value上,均可以經過this.__ob__獲取到Observer實例,而後就能夠愉快的ob.dep.notify()啦

4.偵測數組內各個元素的變化

以上說的都是偵測數組自身的變化,接下來就要對數組內的每個元素進行偵測
改造一下Observer,當value是數組是,要遞歸每個元素:

function Observer(value) {
  this.value = value
  this.dep = new Dep()
  def(value, '__ob__', this)
  if(!Array.isArray(value)){
    this.walk(value)
  } else {
    if (hasProto) {
      protoAugment(value, arrayMethods)
    } else {
      copyAugment(value,arrayMethods, arrayKeys)
    }
    this.observeArray(value) //新增
  }
}

Observer.prototype.observeArray = function (items) {
  for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
    observe(items[i]);
  }
};

新增observeArray方法,對value的每一項都執行observe函數,observe函數內會new Observer(),以後再進入value是Object/Array的判斷,遞歸全部層次.
這樣,只要將Array類型的數據丟給Observer,就會把數組的全部子元素都轉換成響應式.
好像還忽略了一點東西,對的,就是經過push,unshift和splice添加的數據也須要轉換成響應式的.再修改一下攔截器方法:

const methodsToPatch = ['push','pop','shift','unshift','splice','sort','reverse']

methodsToPatch.forEach(method => {
  const original = arrayProto[method]
  def(arrayMethods, method, function mutator () {
    let args = [], len = arguments.length;
    while ( len-- ) args[ len ] = arguments[ len ];
    const result = original.apply(this, args)
    const ob = this.__ob__ 
    
    let instered  //新增
    switch (method) {
      case 'push':
      case 'unshift':
        instered = args
        break
      case 'splice':
        instered = args.slice[2]
        break
    }
    
    if (instered) ob.observeArray(instered)  //新增
    
    ob.dep.notify() 
    return result
  })
})

對method進行switch判斷,把方法中的參數保存到inserted中,若是inserted有值,就用ob.observeArray來偵測一下

5.關於Array的問題

因爲是經過攔截器的方式實現的數組類型數據的變化偵測,那麼就表示必定會有一些操做是Vue攔截不到的,好比:

this.myArray[0] = 123
this.myArray.length = 0

以上這兩種操做,Vue徹底偵測不到,也就沒法觸發watch或re-render操做,頁面也就不會有更新,請看官注意一下,除非您想故意這樣...