作者：Naice
https://segmentfault.com/a/1190000023196603
这篇文章将带大家全面理解vue的watcher、computed和user watcher，其实computed和user watcher都是基于Watcher来实现的，我们通过一个一个功能点去敲代码，让大家全面理解其中的实现原理和核心思想。所以这篇文章将实现以下这些功能点：
- 实现数据响应式
- 基于渲染
wather实现首次数据渲染到界面上 - 数据依赖收集和更新
- 实现数据更新触发渲染
watcher执行，从而更新ui界面 - 基于
watcher实现computed - 基于
watcher实现user watcher
废话不要多说，先看下面的最终例子。
例子看完之后我们就直接开工了。
准备工作
首先我们准备了一个index.html文件和一个vue.js文件，先看看index.html的代码
html>
"en">
"UTF-8">
全面理解vue的渲染watcher、computed和user atcher
"root">
index.html里面分别有一个id是root的div节点，这是跟节点，然后在script标签里面，引入了vue.js，里面提供了Vue构造函数，然后就是实例化Vue，参数是一个对象，对象里面分别有data 和 render 函数。然后我们看看vue.js的代码：
function Vue (options) {vue.js代码里面就是执行this._init()和this.$mount()，this._init的方法就是对我们的传进来的配置进行各种初始化，包括数据初始化initState(vm)、计算属性初始化initComputed(vm)、自定义watch初始化initWatch(vm)。this.$mount方法把render函数渲染到页面中去、这些方法我们后面都写到，先让让大家了解整个代码结构。下面我们正式去填满我们上面写的这些方法。
实现数据响应式
要实现这些watcher首先去实现数据响应式，也就是要实现上面的initState(vm)这个函数。相信大家都很熟悉响应式这些代码，下面我直接贴上来。
function initState(vm) {重要的点都在注释里面，主要核心就是给递归给data里面的数据设置get和set，然后设置数据代理，让 this.name 等同于 this._data.name。设置完数据观察，我们就可以看到如下图的数据了。
console.log(vue.name) // 张三
console.log(vue.age) // 10
ps: 数组的数据观察大家自行去完善哈，这里重点讲的是watcher的实现。
首次渲染
数据观察搞定了之后，我们就可以把render函数渲染到我们的界面上了。在Vue里面我们有一个this.$mount()函数，所以要实现Vue.prototype.$mount函数：
// 挂载方法
Vue.prototype.$mount = function () {
const vm = this
new Watcher(vm, vm.$options.render, () => {}, true)
}
以上的代码终于牵扯到我们Watcher这个主角了，这里其实就是我们的渲染wather，这里的目的是通过Watcher来实现执行render函数，从而把数据插入到root节点里面去。下面看最简单的Watcher实现
let wid = 0通过上面的一顿操作，终于在render中终于可以通过this.name 读取到data的数据了，也可以插入到root.innerHTML中去。阶段性的工作我们完成了。如下图，完成的首次渲染✌️
数据依赖收集和更新
首先数据收集，我们要有一个收集的地方，就是我们的Dep类，下面呢看看我们去怎么实现这个Dep。
// 依赖收集
let dId = 0
class Dep{
constructor() {
this.id = dId++ // 每次实例化都生成一个id
this.subs = [] // 让这个dep实例收集watcher
}
depend() {
// Dep.target 就是当前的watcher
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this) // 让watcher,去存放dep，然后里面dep存放对应的watcher，两个是多对多的关系
}
}
notify() {
// 触发更新
this.subs.forEach(watcher => watcher.update())
}
addSub(watcher) {
this.subs.push(watcher)
}
}
let stack = []
// push当前watcher到stack 中，并记录当前watcer
function pushTarget(watcher) {
Dep.target = watcher
stack.push(watcher)
}
// 运行完之后清空当前的watcher
function popTarget() {
stack.pop()
Dep.target = stack[stack.length - 1]
}
Dep收集的类是实现了，但是我们怎么去收集了，就是我们数据观察的get里面实例化Dep然后让Dep收集当前的watcher。下面我们一步步来：
- 1、在上面
this.$mount()的代码中，我们运行了new Watcher(vm, vm.$options.render, () => {}, true)，这时候我们就可以在Watcher里面执行this.get()，然后执行pushTarget(this)，就可以执行这句话Dep.target = watcher，把当前的watcher挂载Dep.target上。下面看看我们怎么实现。
class Watcher {
constructor(vm, exprOrFn, cb, options) {
this.vm = vm
if (typeof exprOrFn === 'function') {
this.getter = exprOrFn
}
this.cb = cb
this.options = options
this.id = wid++
this.id = wId++
+ this.deps = []
+ this.depsId = new Set() // dep 已经收集过相同的watcher 就不要重复收集了
this.value = this.get()
}
get() {
const vm = this.vm
+ pushTarget(this)
let value = this.getter.call(vm, vm) // 执行函数
+ popTarget()
return value
}
+ addDep(dep) {
+ let id = dep.id
+ if (!this.depsId.has(id)) {
+ this.depsId.add(id)
+ this.deps.push(dep)
+ dep.addSub(this);
+ }
+ }
+ update(){
+ this.get()
+ }
}
- 2、知道
Dep.target是怎么来之后，然后上面代码运行了this.get()，相当于运行了vm.$options.render，在render里面回执行this.name，这时候会触发Object.defineProperty·get方法，我们在里面就可以做些依赖收集(dep.depend)了，如下代码
function defineReactive(data, key, value) {- 3、调用的
dep.depend()实际上是调用了Dep.target.addDep(this), 此时Dep.target等于当前的watcher，然后就会执行
addDep(dep) {
let id = dep.id
if (!this.depsId.has(id)) {
this.depsId.add(id)
this.deps.push(dep) // 当前的watcher收集dep
dep.addSub(this); // 当前的dep收集当前的watcer
}
}
这里双向保存有点绕，大家可以好好去理解一下。下面我们看看收集后的des是怎么样子的。
- 4、数据更新，调用
this.name = '李四'的时候回触发Object.defineProperty.set方法，里面直接调用dep.notify()，然后循环调用所有的watcer.update方法更新所有watcher，例如：这里也就是重新执行vm.$options.render方法。
有了依赖收集个数据更新，我们也在index.html增加修改data属性的定时方法:
// index.html
"changeData()">改变name和age
// -----
// .....省略代码
function changeData() {
vue.name = '李四'
vue.age = 20
}
运行效果如下图
到这里我们渲染watcher就全部实现了。
实现computed
首先我们在index.html里面配置一个computed，script标签的代码就如下：
'#root')上面的代码，注意computed是在render里面使用了。
在vue.js中，之前写了下面这行代码。
if (options.computed) {我们现在就实现这个initComputed，代码如下
// 初始化computed
function initComputed(vm) {
const computed = vm.$options.computed // 拿到computed配置
const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null) // 给当前的vm挂载_computedWatchers属性，后面会用到
// 循环computed每个属性
for (const key in computed) {
const userDef = computed[key]
// 判断是函数还是对象
const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
// 给每一个computed创建一个computed watcher 注意{ lazy: true }
// 然后挂载到vm._computedWatchers对象上
watchers[key] = new Watcher(vm, getter, () => {}, { lazy: true })
if (!(key in vm)) {
defineComputed(vm, key, userDef)
}
}
}
大家都知道computed是有缓存的，所以创建watcher的时候，会传一个配置{ lazy: true }，同时也可以区分这是computed watcher，然后到watcer里面接收到这个对象
class Watcher {
constructor(vm, exprOrFn, cb, options) {
this.vm = vm
if (typeof exprOrFn === 'function') {
this.getter = exprOrFn
}
+ if (options) {
+ this.lazy = !!options.lazy // 为computed 设计的
+ } else {
+ this.lazy = false
+ }
+ this.dirty = this.lazy
this.cb = cb
this.options = options
this.id = wId++
this.deps = []
this.depsId = new Set()
+ this.value = this.lazy ? undefined : this.get()
}
// 省略很多代码
}
从上面这句this.value = this.lazy ? undefined : this.get()代码可以看到，computed创建watcher的时候是不会指向this.get的。只有在render函数里面有才执行。
现在在render函数通过this.info还不能读取到值，因为我们还没有挂载到vm上面，上面defineComputed(vm, key, userDef)这个函数功能就是让computed挂载到vm上面。下面我们实现一下。
set个上面代码有看到在watcher中调用了watcher.evaluate()和watcher.depend()，然后去watcher里面实现这两个方法，下面直接看watcher的完整代码。
class Watcher {
constructor(vm, exprOrFn, cb, options) {
this.vm = vm
if (typeof exprOrFn === 'function') {
this.getter = exprOrFn
}
if (options) {
this.lazy = !!options.lazy // 为computed 设计的
} else {
this.lazy = false
}
this.dirty = this.lazy
this.cb = cb
this.options = options
this.id = wId++
this.deps = []
this.depsId = new Set() // dep 已经收集过相同的watcher 就不要重复收集了
this.value = this.lazy ? undefined : this.get()
}
get() {
const vm = this.vm
pushTarget(this)
// 执行函数
let value = this.getter.call(vm, vm)
popTarget()
return value
}
addDep(dep) {
let id = dep.id
if (!this.depsId.has(id)) {
this.depsId.add(id)
this.deps.push(dep)
dep.addSub(this);
}
}
update(){
if (this.lazy) {
this.dirty = true
} else {
this.get()
}
}
// 执行get，并且 this.dirty = false
+ evaluate() {
+ this.value = this.get()
+ this.dirty = false
+ }
// 所有的属性收集当前的watcer
+ depend() {
+ let i = this.deps.length
+ while(i--) {
+ this.deps[i].depend()
+ }
+ }
}
代码都实现王完成之后，我们说下流程，
- 1、首先在
render函数里面会读取this.info，这个会触发createComputedGetter(key)中的computedGetter(key)； - 2、然后会判断
watcher.dirty，执行watcher.evaluate()； - 3、进到
watcher.evaluate()，才真想执行this.get方法，这时候会执行pushTarget(this)把当前的computed watcherpush到stack里面去，并且把Dep.target 设置成当前的computed watcher`； - 4、然后运行
this.getter.call(vm, vm)相当于运行computed的info: function() { return this.name + this.age }，这个方法； - 5、
info函数里面会读取到this.name，这时候就会触发数据响应式Object.defineProperty.get的方法，这里name会进行依赖收集，把watcer收集到对应的dep上面；并且返回name = '张三'的值，age收集同理； - 6、依赖收集完毕之后执行
popTarget()，把当前的computed watcher从栈清除，返回计算后的值('张三+10')，并且this.dirty = false； - 7、
watcher.evaluate()执行完毕之后，就会判断Dep.target是不是true，如果有就代表还有渲染watcher，就执行watcher.depend()，然后让watcher里面的deps都收集渲染watcher，这就是双向保存的优势。 - 8、此时
name都收集了computed watcher和渲染watcher。那么设置name的时候都会去更新执行watcher.update() - 9、如果是
computed watcher的话不会重新执行一遍只会把this.dirty设置成true，如果数据变化的时候再执行watcher.evaluate()进行info更新，没有变化的的话this.dirty就是false，不会执行info方法。这就是computed缓存机制。
实现了之后我们看看实现效果：
这里conputed的对象set配置没有实现，大家可以自己看看源码
watch实现
先在script标签配置watch配置如下代码：
'#root')知道了computed实现之后，自定义watch实现很简单，下面直接实现initWatch
function initWatch(vm) {然后修改一下Watcher,直接看Wacher的完整代码。
let wId = 0最后看看效果
当然很多配置没有实现，比如说options.immediate 或者options.deep等配置都没有实现。篇幅太长了。自己也懒～～～ 完结撒花
详细代码：https://github.com/naihe138/write-vue
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好文章，我在看❤️
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