解析Vue2.0和3.0的响应式原理和异同(带源码)

前言

2019.10.5日发布了Vue3.0,现在2020年了，估计Vue3.0正式版也快出来了。

2.0跟3.0的变化也挺大的，

  • 结构: 2.0用Flex ,3.0用 TypeScript。
  • 性能: 3.0优化了Virtual Dom的算法。
  • 响应式原理:2.0用 Object.defineProperty,3.0用Proxy
  • ...

Vue2.0和Vue3.0实现原理

  1. Vue 2.0

    Vue2.0实现MVVM(双向数据绑定)的原理是通过 Object.defineProperty 来劫持各个属性的setter、getter，在数据变动时发布消息给订阅者，触发相应的监听回调。

    Vue官网也给出了解释:

  2. Vue 3.0 实现响应式基于ES6: Proxy

Vue2.0和Vue3.0的差异如下:

Vue2.0

  • 基于Object.defineProperty，不具备监听数组的能力，需要重新定义数组的原型来达到响应式。
  • Object.defineProperty 无法检测到对象属性的添加和删除 。
  • 由于Vue会在初始化实例时对属性执行getter/setter转化，所有属性必须在data对象上存在才能让Vue将它转换为响应式。
  • 深度监听需要一次性递归，对性能影响比较大。

Vue3.0

  • 基于Proxy和Reflect，<可以原生监听数组，可以监听对象属性的添加和删除。
  • 不需要一次性遍历data的属性，可以显著提高性能。
  • 因为Proxy是ES6新增的属性，有些浏览器还不支持,只能兼容到IE11 。

Vue2.x实现响应式

下面是基于Object.defineProperty ,一步步实现简单版Vue2.0。

  1. 由于Object.defineProperty 无法监听数组，所以数组类型实现响应式，需要处理。

判断如果是数组类型，就重写数组的原型方法('push','pop','shift',unshift)

    // 重新定义数组原型，Object.defineProperty不具备监听数组的方法
    const oldArrayProperty = Array.prototype;
        const arrProto = Object.create(oldArrayProperty);
        ["push","pop","shift","unshift","splice"].forEach(
            methodName => 
            (arrProto[methodName] = function() {
                updateView();
                oldArrayProperty[methodName].call(this, ...arguments);
            })
        )
  1. 将传入的data属性进行深度监听，判断是对象还是数组。
    function observer(target){
        if(typeof target !== 'object' || target === null){
            return target
        }
    
        // 如果是数组类型,重写数组原型的方法("push","pop","shift","unshift","splice")
        if(Array.isArray(target)){
            target.__proto__ == arrProto;
        }
    
        // 如果是对象，遍历对象所有的属性，并使用Object.defineProperty把这些属性全部转为getter/setter
        for(let key in target){
            defineReactive(target,key,target[key])
        }
    }

  1. 核心API Object.defineProperty，将传入属性转为 getter/setter

      function defineReactive(target, key, value){
      // 如果对象有更多的层级，再次调用observer监听方法，实现深层次的监听。
      observer(value);
  
      Object.defineProperty(target, key, {
          get(){
              return value;
          },
          set(newValue){
              // 设置值的时候也需要深度监听
              observer(value);
  
              if(newValue !== value){
                  value = newValue;
  
                  // 数据驱动视图，如果数据改变，就调用视图更新的方法。对应到Vue中是执行VDOM
                  updateView();
              }
          }
      })
  }

  2. 数据更新会触发视图更新，这是MVVM的绑定原理，这就会涉及到Vue的 template 编译为 render 函数，在执行 Virtual Dom， Diff算法， Vnode等 这些东西了。

      function updateView(){
      console.log('视图更新')
  }

5.使用


const data = {
  name: "zhangsan",
  age: 20,
  info: {
    address: "北京" // 需要深度监听
  },
  nums: [10, 20, 30]
};

observer(data);

Vue3.0实现响应式

Vue3.0基于Proxy来做数据大劫持代理，可以原生支持到数组的响应式，不需要重写数组的原型，还可以直接支持新增和删除属性， 比Vue2.x的Object.defineProperty更加的清晰明了。

  1. 核心代码(非常少)

    const proxyData = new Proxy(data, {
  get(target,key,receive){ 
    // 只处理本身(非原型)的属性
    const ownKeys = Reflect.ownKeys(target)
    if(ownKeys.includes(key)){
      console.log('get',key) // 监听
    }
    const result = Reflect.get(target,key,receive)
    return result
  },
  set(target, key, val, reveive){
    // 重复的数据，不处理
    const oldVal = target[key]
    if(val == oldVal){
      return true
    }
    const result = Reflect.set(target, key, val,reveive)
    return result
  },
  // 删除属性
  deleteProperty(target, key){
    const result = Reflect.deleteProperty(target,key)
    return result
  }
})

  2. 使用

    const data = {
  name: "zhangsan",
  age: 20,
  info: {
    address: "北京" // 需要深度监听
  },
  nums: [10, 20, 30]
};

    直接这样就可以了，也不需要声明，Proxy直接会代理监听data的内容，非常的简单方便，唯一的不足就是部分浏览器无法兼容Proxy，也不能hack，所以目前只能兼容到IE11。

全部源码

可直接将代码复制到chrome浏览器的控制台，直接调试打印。

  1. Vue2.0

    function defineReactive(target, key, value) {
  //深度监听
  observer(value);

  Object.defineProperty(target, key, {
    get() {
      return value;
    },
    set(newValue) {
      //深度监听
      observer(value);
      if (newValue !== value) {
        value = newValue;

        updateView();
      }
    }
  });
}

function observer(target) {
  if (typeof target !== "object" || target === null) {
    return target;
  }

  if (Array.isArray(target)) {
    target.__proto__ = arrProto;
  }

  for (let key in target) {
    defineReactive(target, key, target[key]);
  }
}

// 重新定义数组原型
const oldAddrayProperty = Array.prototype;
const arrProto = Object.create(oldAddrayProperty);
["push", "pop", "shift", "unshift", "spluce"].forEach(
  methodName =>
    (arrProto[methodName] = function() {
      updateView();
      oldAddrayProperty[methodName].call(this, ...arguments);
    })
);

// 视图更新
 function updateView() {
  console.log("视图更新");
}

// 声明要响应式的对象
const data = {
  name: "zhangsan",
  age: 20,
  info: {
    address: "北京" // 需要深度监听
  },
  nums: [10, 20, 30]
};

// 执行响应式
observer(data);

  2. Vue3.0

    const proxyData = new Proxy(data, {
  get(target,key,receive){ 
    // 只处理本身(非原型)的属性
    const ownKeys = Reflect.ownKeys(target)
    if(ownKeys.includes(key)){
      console.log('get',key) // 监听
    }
    const result = Reflect.get(target,key,receive)
    return result
  },
  set(target, key, val, reveive){
    // 重复的数据，不处理
    const oldVal = target[key]
    if(val == oldVal){
      return true
    }
    const result = Reflect.set(target, key, val,reveive)
    console.log('set', key, val)
    return result
  },
  deleteProperty(target, key){
    const result = Reflect.deleteProperty(target,key)
    console.log('delete property', key)
    console.log('result',result)
    return result
  }
})

 // 声明要响应式的对象,Proxy会自动代理
const data = {
  name: "zhangsan",
  age: 20,
  info: {
    address: "北京" // 需要深度监听
  },
  nums: [10, 20, 30]
};
 
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