7.8.数组检测

深入剖析Vue源码 - 数据代理,关联子父组件这一节中,已经详细介绍了vue数据代理的技术是利用了Object.defineProperty,有了Object.defineProperty方法,我们可以方便的利用存取描述符中的getter/setter来进行数据的监听,在get,set钩子中分别做不同的操作,达到数据拦截的目的。然而Object.definePropertyget,set方法只能检测到对象属性的变化,对于数组的变化(例如插入删除数组元素等操作),Object.defineProperty却无法检测,这也是利用Object.defineProperty进行数据监控的缺陷,虽然es6中的proxy可以完美解决这一问题,但毕竟有兼容性问题,所以我们还需要研究Vue中如何对数组进行监听检测。

7.8.1 数组方法的重写

数组的改变不能再通过数据的setter方法去监听数组的变化,所以只能通过调用数组方法后对数据进行额外的处理。Vue为所有数组操作的方法重新改写了定义。

  1. var arrayProto = Array.prototype;
  2. // 新建一个继承于Array的对象
  3. var arrayMethods = Object.create(arrayProto);
  4. // 数组拥有的方法
  5. var methodsToPatch = [
  6. 'push',
  7. 'pop',
  8. 'shift',
  9. 'unshift',
  10. 'splice',
  11. 'sort',
  12. 'reverse'
  13. ];

arrayMethods是基于原始Array类为原型继承的一个对象类,因此也拥有数组的所有方法,接下来对新数组类的方法进行改写。

  1. methodsToPatch.forEach(function (method) {
  2. // 缓冲原始数组的方法
  3. var original = arrayProto[method];
  4. // 利用Object.defineProperty对方法的执行进行改写
  5. def(arrayMethods, method, function mutator () {});
  6. });
  7. function def (obj, key, val, enumerable) {
  8. Object.defineProperty(obj, key, {
  9. value: val,
  10. enumerable: !!enumerable,
  11. writable: true,
  12. configurable: true
  13. });
  14. }

当调用新对象的数组方法时,会调用mutator方法,具体执行内容,我们放到数组的派发更新中介绍。

新建了一个定制化的数组类arrayMethods后,如何在调用数组方法时指向这个新的类,这是下一步的重点。

回到数据初始化,也就是initData阶段,上一篇内容花了大篇幅介绍过,数据初始化会为data数据创建一个Observer类,当时我们只讲述了Observer类会为每个非数组的属性进行数据拦截,重新定义getter,setter,而对数组的分析处理则留下来了空白。现在再回头看看对数组的处理。

  1. var Observer = function Observer (value) {
  2. this.value = value;
  3. this.dep = new Dep();
  4. this.vmCount = 0;
  5. // 将__ob__属性设置成不可枚举属性。外部无法通过遍历获取。
  6. def(value, '__ob__', this);
  7. // 数组处理
  8. if (Array.isArray(value)) {
  9. if (hasProto) {
  10. protoAugment(value, arrayMethods);
  11. } else {
  12. copyAugment(value, arrayMethods, arrayKeys);
  13. }
  14. this.observeArray(value);
  15. } else {
  16. // 对象处理
  17. this.walk(value);
  18. }
  19. }

数组的处理会根据hasProto的判断执行protoAugment, copyAugment过程,hasProto用来判断当前环境下是否支持proto属性。

  1. var hasProto = '__proto__' in {};

当支持proto时,执行protoAugment会将当前数组的原型指向新的数组类arrayMethods,不支持proto时,则通过代理设置,在访问数组方法时代理访问新数组类中的数组方法。

  1. //直接通过原型指向的方式
  2. function protoAugment (target, src) {
  3. target.__proto__ = src;
  4. }
  5. // 通过数据代理的方式
  6. function copyAugment (target, src, keys) {
  7. for (var i = 0, l = keys.length; i < l; i++) {
  8. var key = keys[i];
  9. def(target, key, src[key]);
  10. }
  11. }

有了这两步的处理,接下来我们在实例内部调用push, unshift等数组的方法时,会执行arrayMethods类的方法。这也是数组进行依赖收集和派发更新的核心。

7.8.2 依赖收集

由于数据初始化阶段会利用Object.definePrototype进行数据访问的改写,数组的访问同样适用,因此当访问到的数据是数组时,会被getter拦截处理,这里针对数组进行特殊处理。

  1. function defineReactive() {
  2. ···
  3. var childOb = !shallow && observe(val);
  4. Object.defineProperty(obj, key, {
  5. enumerable: true,
  6. configurable: true,
  7. get: function reactiveGetter () {
  8. var value = getter ? getter.call(obj) : val;
  9. if (Dep.target) {
  10. dep.depend();
  11. if (childOb) {
  12. childOb.dep.depend();
  13. if (Array.isArray(value)) {
  14. dependArray(value);
  15. }
  16. }
  17. }
  18. return value
  19. },
  20. set() {}
  21. }

childOb是标志属性值是否为基础类型的标志,observe遇到基本类型数据直接返回,不做任何处理,遇到对象和数组则会递归实例化Observer,最终返回Observer实例。而实例化Observer又回到之前的老流程:添加ob属性,如果遇到数组则进行原型重指向,遇到对象则定义getter,setter,这一过程前面分析过,就不再阐述。

在访问到数组时,由于childOb的存在,会执行childOb.dep.depend();进行依赖收集,该Observer实例的dep属性会收集当前的watcher作为依赖保存,这就是依赖收集的过程。

我们可以通过截图看最终依赖收集的结果。

收集前

7.8.数组检测 - 图1

收集后

7.8.数组检测 - 图2

7.8.3 派发更新

当调用数组的方法改变数组元素时,数据的setter方法是无法拦截的,所以我们唯一可以拦截的过程就是调用数组方法的时候,前面介绍过,数组方法的调用会代理到新类arrayMethods的方法中,而arrayMethods的数组方法是进行重写过的。具体我们看他的定义。

  1. methodsToPatch.forEach(function (method) {
  2. var original = arrayProto[method];
  3. def(arrayMethods, method, function mutator () {
  4. var args = [], len = arguments.length;
  5. while ( len-- ) args[ len ] = arguments[ len ];
  6. // 执行原数组方法
  7. var result = original.apply(this, args);
  8. var ob = this.__ob__;
  9. var inserted;
  10. switch (method) {
  11. case 'push':
  12. case 'unshift':
  13. inserted = args;
  14. break
  15. case 'splice':
  16. inserted = args.slice(2);
  17. break
  18. }
  19. if (inserted) { ob.observeArray(inserted); }
  20. // notify change
  21. ob.dep.notify();
  22. return result
  23. });
  24. });

mutator是重写的数组方法,首先会调用原始的数组方法进行运算,这保证了与原始数组类型的方法一致性,args保存了数组方法调用传递的参数。之后取出数组的ob也就是之前保存的Observer实例,调用ob.dep.notify();进行依赖的派发更新,前面知道了。Observer实例的depDep的实例,他收集了需要监听的watcher依赖,而notify会对依赖进行重新计算并更新。具体看Dep.prototype.notify = function notify () {}函数的分析,这里也不重复赘述。

回到代码中,inserted变量用来标志数组是否是增加了元素,如果增加的元素不是原始类型,而是数组对象类型,则需要触发observeArray方法,对每个元素进行依赖收集。

总的来说。数组的改变不会触发setter进行依赖更新,所以Vue创建了一个新的数组类,重写了数组的方法,将数组方法指向了新的数组类。同时在返回到数组时依旧触发getter进行依赖收集,在更改数组时,触发数组新方法运算,并进行依赖的派发。

现在我们回过头看看Vue的官方文档对于数组检测时的注意事项:

Vue 不能检测以下数组的变动当你利用索引直接设置一个数组项时,例如:vm.items[indexOfItem] = newValue当你修改数组的长度时,例如:vm.items.length = newLength

有了上诉的分析,数组的这些设置方式确实不会触发派发更新的过程。