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基于上一篇data的双向绑定，这一篇来聊聊computed的实现原理及自己实现计算属性。
一、先聊下Computed的用法
写一个最简单的小demo，展示用户的名字和年龄，代码如下：
<body> <div id="app"> <input type="text" v-model="name"><br/> <input type="text" v-model="age"><br/> {{NameAge}} </div> <script> var vm = new MYVM({ el: '#app', data: { name: 'James', age:18 }, computed:{ NameAge(){ return this.$data.name+" "+this.$data.age; } }, }) </script> </body> 运行结果：
从代码和运行效果可以看出，计算属性NameAge依赖于data的name属性和age属性。
特点：
1、计算属性是响应式的
2、依赖其它响应式属性或计算属性，当依赖的属性有变化时重新计算属性
3、计算结果有缓存，组件使用同一个计算属性，只会计算一次，提高效率
4、不支持异步
适用场景：
当一个属性受多个属性影响时就需要用到computed
例如：购物车计算价格
只要购买数量,购买价格,优惠券，折扣券等任意一个发生变化，总价都会自动跟踪变化。
二、原理分析
1、 computed 属性解析
每个 computed 属性都会生成对应的观察者（Watcher 实例），观察者存在 values 属性和 get 方法。computed 属性的 getter 函数会在 get 方法中调用，并将返回值赋值给 value。初始设置 dirty 和 lazy 的值为 true，lazy 为 true 不会立即 get 方法（懒执行），而是会在读取 computed 值时执行。
function initComputed(vm, computed) { // 存放computed的观察者 var watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null); //遍历computed属性 for (var key in computed) { //获取属性值,值可能是函数或对象 var userDef = computed[key]; //当值是一个函数的时候，把函数赋值给getter；当值是对象的时候把get赋值给getter var getter = typeof userDef === 'function' ? userDef: userDef.get; // 每个 computed 都创建一个 watcher // 创建watcher实例 用来存储计算值，判断是否需要重新计算 watchers[key] = new Watcher(vm, getter, { lazy: true }); // 判断是否有重名的属性 if (! (key in vm)) { defineComputed(vm, key, userDef); } } } 代码中省略不需要关心的代码，在initComputed中，Vue做了这些事情:
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为每一个computed建立了watcher。
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收集所有computed的watcher，并绑定在Vue实例的_computedWatchers 上。
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defineComputed 处理每一个computed。
2、将computed属性添加到组件实例上
function defineComputed(target, key, userDef) { // 设置 set 为默认值，避免 computed 并没有设置 set var set = function(){} // 如果用户设置了set，就使用用户的set if (userDef.set) set = userDef.set Object.defineProperty(target, key, { // 包装get 函数，主要用于判断计算缓存结果是否有效 get:createComputedGetter(key), set:set }); } // 重定义的getter函数 function createComputedGetter(key) { return function computedGetter() { var watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]; if (watcher) { if (watcher.dirty) { // true，懒执行 watcher.evaluate(); // 执行watcher方法后设置dirty为false } if (Dep.target) { watcher.depend(); } return watcher.value; //返回观察者的value值 } }; } -
使用 Object.defineProperty 为实例上computed 属性建立get、set方法。
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set 函数默认是空函数，如果用户设置，则使用用户设置。
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createComputedGetter 包装返回 get 函数。
3、页面初始化时
页面初始化时，会读取computed属性值，触发重新定义的getter，由于观察者的dirty值为true，将会调用原始的getter函数，当getter方法读取data数据时会触发原始的get方法(数据劫持中的get方法)，将computed对应的watcher添加到data依赖收集器(dep)中。观察者的get方法执行完后，更新观察者的value，并将dirty置为false，表示value值已更新，之后执行观察者的depend方法，将上层观察者也添加到getter函数中data的依赖收集器(dep)中，最后返回computed的value值；
4、当 computed 属性 getter 函数依赖的 data 值改变时
将会根据之前依赖收集的观察者，依次调用观察者的 update 方法，先调用 computed 观察者的 update 方法，由于 lazy 为 true，将会设置观察者的 dirty 为 true，表示 computed 属性 getter 函数依赖的 data 值发生变化，但不调用观察者的 get 方法更新 value 值。再调用包含页面更新方法的观察者的 update 方法，在更新页面时会读取 computed 属性值，触发重定义的 getter 函数，此时由于 computed 属性的观察者 dirty 为 true，调用该观察者的 get 方法，更新 value 值，并返回，完成页面的渲染。
5、核心流程
- 首次读取 computed 属性值时，dirty 值初始为 true
- 根据getter计算属性值，并保存在观察者value上并设置dirty为false
- 之后再读取 computed 属性值时，dirty 值为 false，不调用 getter 重新计算值，直接返回观察者中的value
- 当 computed 属性getter依赖的data发生变化时，再次设置dirty为true，通知页面更新，重新计算属性值
三、自定义实现
基于上一篇文章实现的自定义框架，增加computed属性的解析和绑定。
1、首先在index.html定义并使用计算属性
<body> <div id="app"> <span v-text="name"></span> <input type="text" v-model="age"> <input type="text" v-model="name"> {{name}}<br/> {{fullName}}<br/> {{fullName}}<br/> {{fullName}}<br/> {{fullName}}<br/> {{fullNameAge}}<br/> {{fullNameAge}}<br/> </div> <script> var vm = new MYVM({ el: '#app', data: { name: 'James', age:18 }, //定义计算属性 computed:{ fullName(){ return this.$data.name+" Li"; }, fullNameAge(){ return this.$computed.fullName+" "+this.$data.age; } }, }) </script> </body> </html> 定义了两个计算属性fullName和fullNameAge，并在模板中进行了调用。
2、MYVM.js中增加对计算属性的解析和处理
function MYVM(options){ //属性初始化 this.$vm=this; this.$el=options.el; this.$data=options.data; //获取computed属性 this.$computed=options.computed; //定义管理computed观察者的属性 this.$computedWatcherManage={}; //视图必须存在 if(this.$el){ //添加属性观察对象（实现数据挟持） new Observer(this.$data) new ObserverComputed(this.$computed,this.$vm); // //创建模板编译器，来解析视图 this.$compiler = new TemplateCompiler(this.$el, this.$vm) } } 增加$computed属性用来存储计算属性，$computedWatcherManage用来管理计算属性的Watcher，ObserverComputed用来劫持计算属性和生成对应的watcher。
3、ObserverComputed创建computed的Watcher实例，劫持computed属性
//数据解析，完成对数据属性的劫持 function ObserverComputed(computed,vm){ this.vm=vm; //判断computed是否有效且computed必须是对象 if(!computed || typeof computed !=='object' ){ return }else{ var keys=Object.keys(computed) keys.forEach((key)=>{ this.defineReactive(computed,key) }) } } ObserverComputed.prototype.defineReactive=function(obj,key){ //获取计算属性对应的方法 let fun=obj[key]; let vm=this.vm; //创建计算属性的Watcher，存入到$computedWatcherManage vm.$computedWatcherManage[key]= new ComputedWatcher(vm, key, fun); let watcher= vm.$computedWatcherManage[key]; Object.defineProperty(obj,key,{ //是否可遍历 enumerable: true, //是否可删除 configurable: false, //get方法 get(){ //判断是否需要重新计算属性 //dirty 是否使用缓存 //$computedWatcherManage.dep 是否是创建Watcher收集依赖时执行 if(watcher.dirty || vm.$computedWatcherManage.dep==true){ let val=fun.call(vm) return val }else{ //返回Watcher缓存的值 return watcher.value } }, }) } vm.$computedWatcherManage[key]= new ComputedWatcher(vm, key, fun);创建Watcher实例
其它的注释都比较细致，不细说了哈
4、ComputedWatcher 缓存value，管理页面订阅者，更新页面
//声明一个订阅者 //vm 全局vm对象 //expr 属性名 //fun 属性对应的计算方法 function ComputedWatcher(vm, expr,fun) { //初始化属性 this.vm = vm; this.expr = expr; this.fun=fun; //计算computed属性的值，进行缓存 this.value=this.get(); //是否使用缓存 this.dirty=false; //管理模板编译后的订阅者 this.calls=[]; } //执行computed属性对应的方法，并进行依赖收集 ComputedWatcher.prototype.get=function(){ //设置全局Dep的target为当前订阅者 Dep.target = this; //获取属性的当前值，获取时会执行属性的get方法，get方法会判断target是否为空，不为空就添加订阅者 this.vm.$computedWatcherManage.dep=true var value = this.fun.call(this.vm) //清空全局 Dep.target = null; this.vm.$computedWatcherManage.dep=false return value; } //添加模板编译后的订阅者 ComputedWatcher.prototype.addCall=function(call){ this.calls.push(call) } //更新模板 ComputedWatcher.prototype.update=function(){ this.dirty=true //获取新值 var newValue = this.vm.$computed[this.expr] //获取老值 var old = this.value; //判断后 if (newValue !== old) { this.value=newValue; this.calls.forEach(item=>{ item(this.value) }) } this.dirty=false } ComputedWatcher核心功能：
1、计算computed属性的值，进行缓存
2、执行computed的get方法时进行依赖收集，ComputedWatcher作为监听者被添加到data属性或其它computed属性的依赖管理数组中
3、模板解析识别出计算属性后，调用addCall向ComputedWatcher添加监听者
4、update方法获执行computed计算方法调用，遍历执行依赖数组的函数更新视图
5、TemplateCompiler解析模板函数的修改
// 创建模板编译工具 function TemplateCompiler(el,vm){ this.el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el); this.vm = vm; if (this.el) { //将对应范围的html放入内存fragment var fragment = this.node2Fragment(this.el) //编译模板 this.compile(fragment) //将数据放回页面 this.el.appendChild(fragment) } } //是否是元素节点 TemplateCompiler.prototype.isElementNode=function(node){ return node.nodeType===1 } //是否是文本节点 TemplateCompiler.prototype.isTextNode=function(node){ return node.nodeType===3 } //转成数组 TemplateCompiler.prototype.toArray=function(arr){ return [].slice.call(arr) } //判断是否是指令属性 TemplateCompiler.prototype.isDirective=function(directiveName){ return directiveName.indexOf('v-') >= 0; } //读取dom到内存 TemplateCompiler.prototype.node2Fragment=function(node){ var fragment=document.createDocumentFragment(); var child; //while(child=node.firstChild)这行代码，每次运行会把firstChild从node中取出，指导取出来是null就终止循环 while(child=node.firstChild){ fragment.appendChild(child) } return fragment; } //编译模板 TemplateCompiler.prototype.compile=function(fragment){ var childNodes = fragment.childNodes; var arr = this.toArray(childNodes); arr.forEach(node => { //判断是否是元素节点 if(this.isElementNode(node)){ this.compileElement(node); }else{ //定义文本表达式验证规则 var textReg = /{{(.+)}}/; var expr = node.textContent; if (textReg.test(expr)) { expr = RegExp.$1; //调用方法编译 this.compileText(node, expr) } } }); } //解析元素节点 TemplateCompiler.prototype.compileElement=function(node){ var arrs=node.attributes; this.toArray(arrs).forEach(attr => { var attrName=attr.name; if(this.isDirective(attrName)){ //获取v-text的text var type = attrName.split('-')[1] var expr = attr.value; CompilerUtils[type] && CompilerUtils[type](node, this.vm, expr) } }); } //解析文本节点 TemplateCompiler.prototype.compileText=function(node,expr){ CompilerUtils.text(node, this.vm, expr) } CompilerUtils = { /*******解析v-model指令时候只执行一次，但是里面的更新数据方法会执行n多次*********/ model(node, vm, expr) { if(vm.$data[expr]){ var updateFn = this.updater.modelUpdater; updateFn && updateFn(node, vm.$data[expr]) /*第n+1次 */ new Watcher(vm, expr, (newValue) => { //发出订阅时候，按照之前的规则，对节点进行更新 updateFn && updateFn(node, newValue) }) //视图到模型(观察者模式) node.addEventListener('input', (e) => { //获取新值放到模型 var newValue = e.target.value; vm.$data[expr] = newValue; }) } }, /*******解析v-text指令时候只执行一次，但是里面的更新数据方法会执行n多次*********/ text(node, vm, expr) { //判断是否是data属性 if(vm.$data[expr]){ /*第一次*/ var updateFn = this.updater.textUpdater; updateFn && updateFn(node, vm.$data[expr]) /*第n+1次 */ new Watcher(vm, expr, (newValue) => { //发出订阅时候，按照之前的规则，对节点进行更新 updateFn && updateFn(node, newValue) }) } //认为是计算属性 else{ this.textComputed(node,vm,expr) } }, //新增text computed属性的解析方法 textComputed(node, vm, expr) { var updateFn = this.updater.textUpdater; //获取当前属性的监听者 let watcher=vm.$computedWatcherManage[expr]; //第一次 updateFn(node,vm.$computed[expr]); //添加更新View的回调方法 watcher.addCall((value)=>{ updateFn(node, value); }) }, updater: { //v-text数据回填 textUpdater(node, value) { node.textContent = value; }, //v-model数据回填 modelUpdater(node, value) { node.value = value; } } } 这个函数主要做了2点修改：
1、修改text方法，如果data里不包含该属性，当做计算属性处理
2、新增textComputed方法，把该节点的更新函数添加到watcher的依赖数组
6、为该框架增加一个简易的计算属性就完成了，下面看下运行效果：
初始化的时候会输出：fullName 1 fullNameAge 1 fullName 1
先解释fullName 1为什么输出2次？
fullName和fullNameAge都是计算属性。
fullNameAge依赖于fullName，fullName依赖与data的属性name
Index.html中有输出了四个fullName计算属性，实际fullName计算属性只执行了一次计算，把值缓存了下来，剩余3个直接取缓存的值。输出第二个fullName 1是因为fullNameAge依赖与fullName，需要把fullNameAge的监听者添加到data的属性name的依赖数组中，这样name属性有更新的时候会执行到fullNameAge的监听函数。
ok，自己实现的这部门还有改进空间，有能力的朋友帮忙改进哈！不明白的朋友可以加好友一起交流。
