先说我对深入响应式原理的理解:
Vue 最显著的特性之一便是不太引人注意的响应式系统(reactivity system),它是一个典型的 MVVM 框架。模型层(model)只是普通 JavaScript 对象,修改它则更新视图(view)。这使得状态管理非常简单直接,但是如果你理解其工作原理,这样你就可以回避一些常见的问题。
下面我们来深入探索一下 Vue 响应式系统的底层的细节:
如何追踪变化:
当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为 data
选项,Vue 将遍历此对象所有的属性,并使用 Object.defineProperty
把这些属性全部转为 getter/setter。Object.defineProperty
是 ES5 中一个无法 shim 的特性,这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。
这些 getter/setter 对用户来说是不可见的,但是在内部它们让 Vue 能够追踪依赖,在属性被访问和修改时通知变更。这里需要注意的是不同浏览器在控制台打印数据对象时对 getter/setter 的格式化并不同,所以建议安装 vue-devtools 来获取对检查数据更加友好的用户界面。
每个组件实例都对应一个 watcher 实例,它会在组件渲染的过程中把“接触”过的数据属性记录为依赖。之后当依赖项的 setter 触发时,会通知 watcher,从而使它关联的组件重新渲染。
先就关于如何追踪变化举个简单的例子:
<div id="main">
<h1>count: {{times}}</h1>
</div>
<script src="vue.js"></script>
<script>
var vm = new Vue({
el: '#main',
data: function () {
return {
times: 1
};
},
created: function () {
var me = this;
setInterval(function () {
me.times++;
}, 1000);
}
});
</script>
运行后,我们可以从页面中看到,count 后面的 times 每隔 1s 递增 1,视图一直在更新。在代码中仅仅是通过 setInterval 方法每隔 1s 来修改 vm.times 的值,并没有任何 DOM 操作。
那么 Vue.js 是如何实现这个过程的呢?我们可以通过一张图来看一下,如下图所示:
图中的模型(Model)就是 data 方法返回的{times:1},视图(View)是最终在浏览器中显示的DOM。模型通过Observer、Dep、Watcher、Directive等一系列对象的关联,最终和视图建立起关系。归纳起来,Vue.js在这里主要做了三件事:
- 通过 Observer 对 data 做监听,并且提供了订阅某个数据项变化的能力。
- 把 template 编译成一段 document fragment,然后解析其中的 Directive,得到每一个 Directive 所依赖的数据项和update方法。
- 通过Watcher把上述两部分结合起来,即把Directive中的数据依赖通过Watcher订阅在对应数据的 Observer 的 Dep 上。当数据变化时,就会触发 Observer 的 Dep 上的 notify 方法通知对应的 Watcher 的 update,进而触发 Directive 的 update 方法来更新 DOM 视图,最后达到模型和视图关联起来
检测变化的注意事项:
受现代 JavaScript 的限制 (而且 Object.observe
也已经被废弃),Vue 无法检测到对象属性的添加或删除。由于 Vue 会在初始化实例时对属性执行 getter/setter 转化,所以属性必须在 data
对象上存在才能让 Vue 将它转换为响应式的。例如:
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属性。但是,可以使用 Vue.set(object, propertyName, value)
方法向嵌套对象添加响应式属性。例如,对于:
Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)
您还可以使用 vm.$set
实例方法,这也是全局 Vue.set
方法的别名:
this.$set(this.someObject,'b',2)
有时你可能需要为已有对象赋值多个新属性,比如使用 Object.assign()
或 _.extend()
。但是,这样添加到对象上的新属性不会触发更新。在这种情况下,你应该用原对象与要混合进去的对象的属性一起创建一个新的对象。
// 代替 `Object.assign(this.someObject, { a: 1, b: 2 })`
this.someObject = Object.assign({}, this.someObject, { a: 1, b: 2 })
也有一些数组相关的注意事项,之前已经在列表渲染中讲过。
声明响应式属性
由于 Vue 不允许动态添加根级响应式属性,所以你必须在初始化实例前声明所有根级响应式属性,哪怕只是一个空值:
var vm = new Vue({
data: {
// 声明 message 为一个空值字符串
message: ''
},
template: '<div>{{ message }}</div>'
})
// 之后设置 `message`
vm.message = 'Hello!'
如果你未在 data
选项中声明 message
,Vue 将警告你渲染函数正在试图访问不存在的属性。
这样的限制在背后是有其技术原因的,它消除了在依赖项跟踪系统中的一类边界情况,也使 Vue 实例能更好地配合类型检查系统工作。但与此同时在代码可维护性方面也有一点重要的考虑:data
对象就像组件状态的结构 (schema)。提前声明所有的响应式属性,可以让组件代码在未来修改或给其他开发人员阅读时更易于理解。
异步更新队列
可能你还没有注意到,Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化,Vue 将开启一个队列,并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发,只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后,在下一个的事件循环“tick”中,Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 Promise.then
、MutationObserver
和 setImmediate
,如果执行环境不支持,则会采用 setTimeout(fn, 0)
代替。
例如,当你设置 vm.someData = 'new value'
,该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时,组件会在下一个事件循环“tick”中更新。多数情况我们不需要关心这个过程,但是如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么,这就可能会有些棘手。虽然 Vue.js 通常鼓励开发人员使用“数据驱动”的方式思考,避免直接接触 DOM,但是有时我们必须要这么做。为了在数据变化之后等待 Vue 完成更新 DOM,可以在数据变化之后立即使用 Vue.nextTick(callback)
。这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。例如:
<div id="example">{{message}}</div>
var vm = new Vue({
el: '#example',
data: {
message: '123'
}
})
vm.message = 'new message' // 更改数据
vm.$el.textContent === 'new message' // false
Vue.nextTick(function () {
vm.$el.textContent === 'new message' // true
})
在组件内使用 vm.$nextTick()
实例方法特别方便,因为它不需要全局 Vue
,并且回调函数中的 this
将自动绑定到当前的 Vue 实例上:
Vue.component('example', {
template: '<span>{{ message }}</span>',
data: function () {
return {
message: '未更新'
}
},
methods: {
updateMessage: function () {
this.message = '已更新'
console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
this.$nextTick(function () {
console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
})
}
}
})
因为 $nextTick()
返回一个 Promise
对象,所以你可以使用新的ES2016 asynd/await语法完成相同的事情:
methods: {
updateMessage: async function () {
this.message = '已更新'
console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
await this.$nextTick()
console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
}
}