詳解vue computed的緩存實現(xiàn)原理
本文圍繞下面這個例子,講解一下computed初始化及更新時的流程,來看看計算屬性是怎么實現(xiàn)的緩存,及依賴是怎么被收集的。
<div id="app">
<span @click="change">{{sum}}</span>
</div>
<script src="./vue2.6.js"></script>
<script>
new Vue({
el: "#app",
data() {
return {
count: 1,
}
},
methods: {
change() {
this.count = 2
},
},
computed: {
sum() {
return this.count + 1
},
},
})
</script>
初始化 computed
vue初始化時先執(zhí)行init方法,里面的initState會進行計算屬性的初始化
if (opts.computed) {initComputed(vm, opts.computed);}
下面是initComputed的代碼
var watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null);
// 依次為每個 computed 屬性定義一個計算watcher
for (const key in computed) {
const userDef = computed[key]
watchers[key] = new Watcher(
vm, // 實例
getter, // 用戶傳入的求值函數(shù) sum
noop, // 回調(diào)函數(shù) 可以先忽視
{ lazy: true } // 聲明 lazy 屬性 標記 computed watcher
)
// 用戶在調(diào)用 this.sum 的時候,會發(fā)生的事情
defineComputed(vm, key, userDef)
}
每個計算屬性對應的計算watcher的初始狀態(tài)如下:
{
deps: [],
dirty: true,
getter: ƒ sum(),
lazy: true,
value: undefined
}
可以看到它的 value 剛開始是 undefined,lazy 是 true,說明它的值是惰性計算的,只有到真正在模板里去讀取它的值后才會計算。
這個 dirty 屬性其實是緩存的關鍵,先記住它。
接下來看看比較關鍵的 defineComputed,它決定了用戶在讀取 this.sum 這個計算屬性的值后會發(fā)生什么,繼續(xù)簡化,排除掉一些不影響流程的邏輯。
Object.defineProperty(target, key, {
get() {
// 從剛剛說過的組件實例上拿到 computed watcher
const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
if (watcher) {
// 只有dirty了才會重新求值
if (watcher.dirty) {
// 這里會求值,會調(diào)用get,會設置Dep.target
watcher.evaluate()
}
// 這里也是個關鍵 等會細講
if (Dep.target) {
watcher.depend()
}
// 最后返回計算出來的值
return watcher.value
}
}
})
這個函數(shù)需要仔細看看,它做了好幾件事,我們以初始化的流程來講解它:
首先 dirty 這個概念代表臟數(shù)據(jù),說明這個數(shù)據(jù)需要重新調(diào)用用戶傳入的 sum 函數(shù)來求值了。我們暫且不管更新時候的邏輯,第一次在模板中讀取到 {{sum}} 的時候它一定是 true,所以初始化就會經(jīng)歷一次求值。
evaluate () {
// 調(diào)用 get 函數(shù)求值
this.value = this.get()
// 把 dirty 標記為 false
this.dirty = false
}
這個函數(shù)其實很清晰,它先求值,然后把 dirty 置為 false。再回頭看看我們剛剛那段 Object.defineProperty 的邏輯,下次沒有特殊情況再讀取到 sum 的時候,發(fā)現(xiàn) dirty是false了,是不是直接就返回 watcher.value 這個值就可以了,這其實就是計算屬性緩存的概念。
依賴收集
初始化完成之后,最終會調(diào)用render進行渲染,而render函數(shù)會作為watcher的getter,此時的watcher為渲染watcher。
updateComponent = () => {
vm._update(vm._render(), hydrating)
}
// 創(chuàng)建一個渲染watcher,渲染watcher初始化時,就會調(diào)用其get()方法,即render函數(shù),就會進行依賴收集
new Watcher(vm, updateComponent, noop, {}, true /* isRenderWatcher */)
看一下watcher中的get方法
get () {
// 將當前watcher放入棧頂,同時設置給Dep.target
pushTarget(this)
let value
const vm = this.vm
// 調(diào)用用戶定義的函數(shù),會訪問到this.count,從而訪問其getter方法,下面會講到
value = this.getter.call(vm, vm)
// 求值結束后,當前watcher出棧
popTarget()
this.cleanupDeps()
return value
}
渲染watcher的getter執(zhí)行時(render函數(shù)),會訪問到this.sum,就會觸發(fā)該計算屬性的getter,即在initComputed時定義的該方法,會把與sum綁定的計算watcher得到之后,因為初始化時dirty為true,會調(diào)用其evaluate方法,最終會調(diào)用其get()方法,把該計算watcher放入棧頂,此時Dep.target也為該計算watcher。
接著調(diào)用其get方法,就會訪問到this.count,會觸發(fā)count屬性的getter(如下),就會將當前Dep.target存放的watcher收集到count屬性對應的dep中。此時求值結束,調(diào)用popTarget()將該watcher出棧,此時上個渲染watcher就在棧頂了,Dep.target重新為渲染watcher。
// 在閉包中,會保留對于 count 這個 key 所定義的 dep
const dep = new Dep()
// 閉包中也會保留上一次 set 函數(shù)所設置的 val
let val
Object.defineProperty(obj, key, {
get: function reactiveGetter () {
const value = val
// Dep.target 此時就是計算watcher
if (Dep.target) {
// 收集依賴
dep.depend()
}
return value
},
})
// dep.depend()
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
// watcher 的 addDep函數(shù)
addDep (dep: Dep) {
// 這里做了一系列的去重操作 簡化掉
// 這里會把 count 的 dep 也存在自身的 deps 上
this.deps.push(dep)
// 又帶著 watcher 自身作為參數(shù)
// 回到 dep 的 addSub 函數(shù)了
dep.addSub(this)
}
class Dep {
subs = []
addSub (sub: Watcher) {
this.subs.push(sub)
}
}
通過這兩段代碼,計算watcher就被屬性所綁定dep所收集。watcher依賴dep,dep同時也依賴watcher,它們之間的這種相互依賴的數(shù)據(jù)結構,可以方便知道一個watcher被哪些dep依賴和一個dep依賴了哪些watcher。
接著執(zhí)行watcher.depend()
// watcher.depend
depend () {
let i = this.deps.length
while (i--) {
this.deps[i].depend()
}
}
還記得剛剛的 計算watcher 的形態(tài)嗎?它的 deps 里保存了 count 的 dep。也就是說,又會調(diào)用 count 上的 dep.depend()
class Dep {
subs = []
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
}
這次的 Dep.target 已經(jīng)是 渲染watcher 了,所以這個 count 的 dep 又會把 渲染watcher 存放進自身的 subs 中。
最終count的依賴收集完畢,它的dep為:
{
subs: [ sum的計算watcher,渲染watcher ]
}
派發(fā)更新
那么來到了此題的重點,這時候 count 更新了,是如何去觸發(fā)視圖更新的呢?
再回到 count 的響應式劫持邏輯里去:
// 在閉包中,會保留對于 count 這個 key 所定義的 dep
const dep = new Dep()
// 閉包中也會保留上一次 set 函數(shù)所設置的 val
let val
Object.defineProperty(obj, key, {
set: function reactiveSetter (newVal) {
val = newVal
// 觸發(fā) count 的 dep 的 notify
dep.notify()
}
})
})
好,這里觸發(fā)了我們剛剛精心準備的 count 的 dep 的 notify 函數(shù)。
class Dep {
subs = []
notify () {
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
subs[i].update()
}
}
}
這里的邏輯就很簡單了,把 subs 里保存的 watcher 依次去調(diào)用它們的 update 方法,也就是
- 調(diào)用 計算watcher 的 update
- 調(diào)用 渲染watcher 的 update
計算watcher的update
update () {
if (this.lazy) {
this.dirty = true
}
}
僅僅是把 計算watcher 的 dirty 屬性置為 true,靜靜的等待下次讀取即可(再次執(zhí)行render函數(shù)時,會再次訪問到sum屬性,此時的dirty為true,就會進行再次求值)。
渲染watcher的update
這里其實就是調(diào)用 vm._update(vm._render()) 這個函數(shù),重新根據(jù) render 函數(shù)生成的 vnode 去渲染視圖了。
而在 render 的過程中,一定會訪問到su 這個值,那么又回到sum定義的get上:
Object.defineProperty(target, key, {
get() {
const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
if (watcher) {
// 上一步中 dirty 已經(jīng)置為 true, 所以會重新求值
if (watcher.dirty) {
watcher.evaluate()
}
if (Dep.target) {
watcher.depend()
}
// 最后返回計算出來的值
return watcher.value
}
}
})
由于上一步中的響應式屬性更新,觸發(fā)了 計算 watcher 的 dirty 更新為 true。所以又會重新調(diào)用用戶傳入的 sum 函數(shù)計算出最新的值,頁面上自然也就顯示出了最新的值。
至此為止,整個計算屬性更新的流程就結束了。
總結一下
- 初始化data和computed,分別代理其set以及get方法, 對data中的所有屬性生成唯一的dep實例。
- 對computed中的sum生成唯一watcher,并保存在vm._computedWatchers中
- 執(zhí)行render函數(shù)時會訪問sum屬性,從而執(zhí)行initComputed時定義的getter方法,會將Dep.target指向sum的watcher,并調(diào)用該屬性具體方法sum。
- sum方法中訪問this.count,即會調(diào)用this.count代理的get方法,將this.count的dep加入sum的watcher,同時該dep中的subs添加這個watcher。
- 設置vm.count = 2,調(diào)用count代理的set方法觸發(fā)dep的notify方法,因為是computed屬性,只是將watcher中的dirty設置為true。
- 最后一步vm.sum,訪問其get方法時,得知sum的watcher.dirty為true,調(diào)用其watcher.evaluate()方法獲取新的值。
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