Vue响应式原理 Vue2--Vue3对比

Vue响应式原理 Vue2和Vue3

Vue 作为前端三大主流框架之一，它的数据驱动视图无疑是重大特点之一。9月18号尤大发布了 Vue3,它比上一版本运行更快，体积更小，也增加了 Composition API 组合式编程，支持 typeScript，优化了 DOM Diff 算法等一系列的优化。更加的趋向于 函数式编程。
Vue 的知识点不少，今天就主要介绍响应式原理，看看 Vue2 和 Vue3 在这方面的区别。

Vue2

响应式或者说数据驱动视图的关键点在于我们如何知道数据发生了变化，即数据什么时候被读取或者被修改了。而这些， JavaScript 提供了 Object.defineProperty 方法，改方法能很轻松的达到观察数据变化的目的。

Object.defineProperty

让 Object 类型数据变得可观测
借助 Object.defineProperty 很容易实现，代码如下：

let apple = {}
let val = 5
Object.defineProperty(apple, 'price', {
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get(){
    console.log('price属性被读取了')
    return val
  },
  set(newVal){
    console.log('price属性被修改了')
    val = newVal
    console.log('price属性修改后的值为',newVal)
  }
})
console.log(apple.price)  // get 获取
apple.price = 8           // set 修改

代码中定义了一个 apple 对象，通过 Object.defineProperty 定义了一个 price 属性，然后对该属性的 get , set 方法进行拦截。运行结果如下：

可以看到 apple 对象的读写操作都主动告知了我们，那这个 apple 对象就是可观测的。

不足
由于 Vue 会在初始化实例时对 property 执行 getter/setter 转化，所以 property 必须在 data 对象上存在才能让 Vue 将它转换为响应式的。
var vm = new Vue({
data:{
a:1
}
})

// `vm.a` 是响应式的

vm.b = 2
// `vm.b` 是非响应式的
对于已经创建的实例，Vue 不允许动态添加根级别的响应式 property。但是，可以使用 Vue.set(object, propertyName, value) 方法向嵌套对象添加响应式 property。例如：
Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)

Array数据变化监测

由于 Array 类型是无法使用 Object.defineProperty, 因此对于 Array 数据类型，需要设计一套另外的变化检测机制。

getter
由于我们在平常的 Vue 项目开发中，都是在组件中的 data 中定义数组的：

data (){
  return {
    arr:[1,2,3]
  }
}

所以，对于 getter 我们想要获取 arr 必须是先在 data 这个 Object类型的数据获取，那就必定触发 arr 的 getter 。因此 Array 类型的数据读取操作还是从 getter 中发出。

let data = {
  arr: [1,2,3,4,5]
}
var vals = data['arr']
Object.defineProperty(data, 'arr', {
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get(){
    console.log('arr属性被读取了 data')
    return vals
  },
  set(newVal){
    console.log('arr属性被修改了 data')
    vals = newVal
  }
})

console.log(data.arr[0])

结果如下：

setter
对于 Object 数据类型，数据的操作可以从 setter 中得知，但是 Array 是没有的。不过 Array 提供了一些方法来操作 Array。操作了 Array 那数据就一定是发生了变化的，那我们可以把数组的几个操作方法都重新写一遍，在不改变原有功能的基础上，增加一些其他的操作，不就可以达到目的了。这个操作可以称为数组拦截器。

let arr = [1,2,3]
arr.push(5)
Array.prototype.newPush = function(val){
  console.log('arr被修改了')
  this.push(val)
}
arr.newPush(5)

这是尤大在 Vue 中处理数组监听修改操作的方式，是不是很厉害。数组修改拦截器：

在 Array 原型中能改变数组内容的方法有7个，分别是 pop , push, shift, unshift, splice, sort, reverse。源码中的拦截器：

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

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

/**
 * Intercept mutating methods and emit events
 */
methodsToPatch.forEach(function (method) {
  // cache original method
  const original = arrayProto[method]
  Object.defineProperty(arrayMethods, method, {
    value: function mutator(...args){
      const result = original.apply(this, args)
      console.log('arr属性被修改了', method)
      return result
    },
    enumerable: false,
    configurable: true,
    writable: true,
  })
})

写好了操作拦截器之后，还需要在数组对象和 Array.Prototype 之间挂载，使拦截器生效。

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

/**
 * Augment a target Object or Array by defining
 * hidden properties.
 */
/* istanbul ignore next */
function copyAugment (target, src, keys) {
  for (let i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
    const key = keys[i]
    Object.defineProperty(target,key,{
      value:src[key],
      enumerable: false,
      configurable: true,
      writable: true,
    })
  }
}

let arr = [1,2,3,4,5]
//拦截器挂载
const arrayKeys = Object.getOwnPropertyNames(arrayMethods)
if('__proto__' in {}){  // 浏览器是否支持 __proto__
  protoAugment(arr, arrayMethods)
}else{
  copyAugment(arr, arrayMethods, arrayKeys)
}

arr.push(0)
arr.pop(0)
arr.shift(-1)
arr.unshift(-1)
arr.splice(0,3)
arr.sort()    
arr.reverse()
console.log(arr)

代码中 '__proto__' in {} 这个是用来判断浏览器是否支持 __proto__ 属性，如果支持就直接使用，不支持就循环定义几种操作方法。

这样我们就可以得知 Array数据在什么时候改变了。

不足
当我们利用索引直接操作一个数组项 vm.items[indexOfItem] = newValue 或者修改数组的长度时 vm.items.length = newLength 都是无法达到监测的。
不过可以使用 Vue.set 和 Array.splice 实现监测功能。

Vue3

在 Vue3中，引入了ES6中的 Proxy 来实现对数据的监听。
Proxy 可以理解为在目标对象之前架设了一层拦截，即拦截器，通过拦截器，来得知getter 和 setter 在何时触发。
区别于 Object.defineProperty针对于对象的属性操作，Proxy 是直接操作对象的。因此，不必像 Vue2 那种需要分 Object 和 Array 两种类型分别处理。直接使用 Proxy就可以达到对两种数据的监听。

Object 类型

 let data = {
   name: '小明',
   age: 20
 }
 let state = new Proxy(data,{
   get(obj,key){
    console.log('data '+key+'属性被获取了')
    return obj[key]
   },
   set(obj,key,newVal){
     console.log('data '+key+'属性被修改了')
     obj[key] = newVal
     return true
   }
 })

console.log(state.name)
state.age = 21

结果如下：

Array 类型

let arr = [-1,-2,-3,-4,-5]
 let state = new Proxy(arr,{
   get(obj,key){
    console.log('arr '+key+'被获取了')
    return obj[key]
   },
   set(obj,key,newVal){
     console.log('arr '+key+'被修改了')
     obj[key] = newVal
     return true
   }
 })

console.log(state[0])
state.push(-6)
state[7] = 0
state.splice(-1,1)
console.log(state)