vue响应式系统之observe、watcher、dep的源码解析

function defineReactive(obj, key, val, customSetter, shallow){
  //监听属性key
  //关键点：在闭包中声明一个Dep实例，用于保存watcher实例
  var dep = new Dep();

  var getter = property && property.get;
  var setter = property && property.set;
  
  if(!getter && arguments.length === 2) {
    val = obj[key];
  }
  //执行observe，监听属性key所代表的值val的子属性
  var childOb = observe(val);
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter() {
      //获取值
      var value = getter "color: #ff0000">Dep


Dep 扮演的角色是调度中心/订阅器，主要的作用就是收集观察者Watcher和通知观察者目标更新。每个属性拥有自己的消息订阅器dep，用于存放所有订阅了该属性的观察者对象，当数据发生改变时，会遍历观察者列表（dep.subs），通知所有的watch，让订阅者执行自己的update逻辑。
部分代码展示
Dep的设计比较简单，就是收集依赖，通知观察者


//Dep构造函数
var Dep = function Dep() {
  this.id = uid++;
  this.subs = [];
};
//向dep的观察者列表subs添加观察者
Dep.prototype.addSub = function addSub(sub) {
  this.subs.push(sub);
};
//从dep的观察者列表subs移除观察者
Dep.prototype.removeSub = function removeSub(sub) {
  remove(this.subs, sub);
};
Dep.prototype.depend = function depend() {
  //依赖收集：如果当前有观察者，将该dep放进当前观察者的deps中
  //同时，将当前观察者放入观察者列表subs中
  if(Dep.target) {
    Dep.target.addDep(this);
  }
};
Dep.prototype.notify = function notify() {
  // 循环处理，运行每个观察者的update接口
  var subs = this.subs.slice();
  for(var i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
    subs[i].update();
  }
};

//Dep.target是观察者，这是全局唯一的，因为在任何时候只有一个观察者被处理。
Dep.target = null;
//待处理的观察者队列
var targetStack = [];

function pushTarget(_target) {
  //如果当前有正在处理的观察者，将他压入待处理队列
  if(Dep.target) {
    targetStack.push(Dep.target);
  }
  //将Dep.target指向需要处理的观察者
  Dep.target = _target;
}

function popTarget() {
  //将Dep.target指向栈顶的观察者，并将他移除队列
  Dep.target = targetStack.pop();
}




Watcher


Watcher扮演的角色是订阅者/观察者，他的主要作用是为观察属性提供回调函数以及收集依赖（如计算属性computed，vue会把该属性所依赖数据的dep添加到自身的deps中），当被观察的值发生变化时，会接收到来自dep的通知，从而触发回调函数。，
部分代码展示
Watcher类的实现比较复杂，因为他的实例分为渲染 watcher（render-watcher）、计算属性 watcher（computed-watcher）、侦听器 watcher（normal-watcher）三种， 

这三个实例分别是在三个函数中构建的：mountComponent 、initComputed和Vue.prototype.$watch。
normal-watcher：我们在组件钩子函数watch 中定义的，都属于这种类型，即只要监听的属性改变了，都会触发定义好的回调函数，这类watch的expression是我们写的回调函数的字符串形式。
computed-watcher：我们在组件钩子函数computed中定义的，都属于这种类型，每一个 computed 属性，最后都会生成一个对应的 watcher 对象，但是这类 watcher 有个特点：当计算属性依赖于其他数据时，属性并不会立即重新计算，只有之后其他地方需要读取属性的时候，它才会真正计算，即具备 lazy（懒计算）特性。这类watch的expression是计算属性中的属性名。
render-watcher：每一个组件都会有一个 render-watcher, 当 data/computed 中的属性改变的时候，会调用该 render-watcher 来更新组件的视图。这类watch的expression是 function () {vm._update(vm._render(), hydrating);}。
除了功能上的区别，这三种 watcher 也有固定的执行顺序，分别是：computed-render -> normal-watcher -> render-watcher。
这样安排是有原因的，这样就能尽可能的保证，在更新组件视图的时候，computed 属性已经是最新值了，如果 render-watcher 排在 computed-render 前面，就会导致页面更新的时候 computed 值为旧数据。
这里我们只看其中一部分代码


function Watcher(vm, expOrFn, cb, options, isRenderWatcher) {
  this.vm = vm;
  if(isRenderWatcher) {
    vm._watcher = this;
  }
  vm._watchers.push(this);
  // options
  if(options) {
    this.deep = !!options.deep; //是否启用深度监听
    this.user = !!options.user; //主要用于错误处理，侦听器 watcher的 user为true，其他基本为false
    this.lazy = !!options.lazy; //惰性求职，当属于计算属性watcher时为true
    this.sync = !!options.sync; //标记为同步计算，三大类型暂无
  } else {
    this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false;
  }
  //初始化各种属性和option
  
  //观察者的回调
  //除了侦听器 watcher外，其他大多为空函数
  this.cb = cb;
  this.id = ++uid$1; // 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();
  this.expression = expOrFn.toString();
  // 解析expOrFn，赋值给this.getter
  // 当是渲染watcher时，expOrFn是updateComponent，即重新渲染执行render（_update）
  // 当是计算watcher时，expOrFn是计算属性的计算方法
  // 当是侦听器watcher时，expOrFn是watch属性的名字，this.cb就是watch的handler属性
  
  //对于渲染watcher和计算watcher来说，expOrFn的值是一个函数，可以直接设置getter
  //对于侦听器watcher来说，expOrFn是watch属性的名字，会使用parsePath函数解析路径，获取组件上该属性的值（运行getter）
  
  //依赖（订阅目标）更新，执行update，会进行取值操作，运行watcher.getter，也就是expOrFn函数
  if(typeof expOrFn === 'function') {
    this.getter = expOrFn;
  } else {
    this.getter = parsePath(expOrFn);
  }
  this.value = this.lazy "callback for watcher \"" + (this.expression) + "\""));
        }
      } else {
        this.cb.call(this.vm, value, oldValue);
      }
    }
  }
};

//对于计算属性，当取值计算属性时，发现计算属性的watcher的dirty是true
//说明数据不是最新的了，需要重新计算，这里就是重新计算计算属性的值。
Watcher.prototype.evaluate = function evaluate() {
  this.value = this.get();
  this.dirty = false;
};

//收集依赖
Watcher.prototype.depend = function depend() {
  var this$1 = this;

  var i = this.deps.length;
  while(i--) {
    this$1.deps[i].depend();
  }
};




总结


Observe是对数据进行监听，Dep是一个订阅器，每一个被监听的数据都有一个Dep实例，Dep实例里面存放了N多个订阅者（观察者）对象watcher。
被监听的数据进行取值操作时（getter），如果存在Dep.target（某一个观察者），则说明这个观察者是依赖该数据的（如计算属性中，计算某一属性会用到其他已经被监听的数据，就说该属性依赖于其他属性，会对其他属性进行取值），就会把这个观察者添加到该数据的订阅器subs里面，留待后面数据变更时通知（会先通过观察者id判断订阅器中是否已经存在该观察者），同时该观察者也会把该数据的订阅器dep添加到自身deps中，方便其他地方使用。
被监听的数据进行赋值操作时（setter）时，就会触发dep.notify()，循环该数据订阅器中的观察者，进行更新操作。


以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。