【Vue2.x源码系列06】计算属性computed原理

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摘要

上一章 Vue2异步更新和nextTick原理,我们介绍了 JavaScript 执行机制是什么?nextTick源码是如何实现的?以及Vue是如何异步更新渲染的?

上一章 Vue2异步更新和nextTick原理,我们介绍了 JavaScript 执行机制是什么?nextTick源码是如何实现的?以及Vue是如何异步更新渲染的?

本章目标

  • 计算属性是如何实现的?
  • 计算属性缓存原理 - 带有dirty属性的watcher
  • 洋葱模型的应用

初始化

在 Vue初始化实例的过程中,如果用户 options选项中存在计算属性时,则初始化计算属性

// 初始化状态 export function initState(vm) {   const opts = vm.$options // 获取所有的选项    // 初始化数据   if (opts.data) { initData(vm) }    // 初始化计算属性   if (opts.computed) { initComputed(vm) } } 

我们给每个计算属性都创建了一个 Watcher实例,标识为lazy:true, 在初始化watcher时不会立即执行 get方法(计算属性方法)

并将计算属性watcher 都保存到了 Vue实例上,让我们可以在后续的 getter方法中通过 vm获取到当前的计算属性watcher

然后使用Object.defineProperty去劫持计算属性

// 初始化计算属性 function initComputed(vm) {   const computed = vm.$options.computed   const watchers = (vm._computedWatchers = {}) // 将每个计算属性对应的watcher 都保存到 vm上   for (let key in computed) {     let userDef = computed[key]      // 兼容不同写法 函数方式 和 对象getter/setter方式     let fn = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get      // 给每个计算属性都创建一个 watcher,并标识为 lazy,不会立即执行 get-fn     watchers[key] = new Watcher(vm, fn, { lazy: true })      // 劫持计算属性getter/setter     defineComputed(vm, key, userDef)   } }  // 劫持计算属性 function defineComputed(target, key, userDef) {   const setter = userDef.set || (() => {})    Object.defineProperty(target, key, {     get: createComputedGetter(key),     set: setter,   }) } 

当我们劫持到计算属性被访问时,根据 dirty 值去决定是否更新 watcher缓存值

然后让自己依赖的属性(准确来说是订阅的所有dep)都去收集上层watcher,即 Dep.target(可能是计算属性watcher,也可能是渲染watcher)

// 劫持计算属性的访问 function createComputedGetter(key) {   return function () {     const watcher = this._computedWatchers[key] // this就是 defineProperty 劫持的targer。获取到计算属性对应的watcher      // 如果是脏的,就去执行用户传入的函数     if (watcher.dirty) {       watcher.evaluate() // 重新求值后 dirty变为false,下次就不求值了,走缓存值     }      // 当前计算属性watcher 出栈后,还有渲染watcher 或者其他计算属性watcher,我们应该让当前计算属性watcher 订阅的 dep,也去收集上一层的watcher 即Dep.target(可能是计算属性watcher,也可能是渲染watcher)     if (Dep.target) {       watcher.depend()     }      // 返回watcher上的值     return watcher.value   } 

Dep

  • Dep.target:当前渲染的 watcher,静态变量
  • stack:存放 watcher 的栈。 利用 pushTarget、popTarget 这两个方法做入栈出栈操作
// 当前渲染的 watcher Dep.target = null  // 存放 watcher 的栈 let stack = [] // 当前 watcher 入栈, Dep.target 指向 当前 watcher export function pushTarget(watcher) {   stack.push(watcher)   Dep.target = watcher } // 栈中最后一个 watcher 出栈,Dep.target指向栈中 最后一个 watcher,若栈为空,则为 undefined export function popTarget() {   stack.pop()   Dep.target = stack[stack.length - 1] } 

计算属性Watcher

在初始化Vue实例时,我们会给每个计算属性都创建一个对应watcher(我们称之为计算属性watcher,除此之外还有 渲染watcher侦听器watcher ),他有一个 value 属性用于缓存计算属性方法的返回值。

默认标识 lazy: true,懒的,代表计算属性watcher,创建时不会立即执行 get方法

默认标识 dirty: true,脏的,当我们劫持到计算属性访问时,如果是脏的,我们会通过watcher.evaluate重新计算 watcher 的 value值 并将其标识为干净的;如果是干净的,则直接取 watcher 缓存值

depend 方法,会让计算属性watcher 订阅的dep去收集上层watcher,可能是渲染watcher,也可能是计算属性watcher(计算属性嵌套的情况),实现洋葱模型的核心方法

update 方法,当计算属性依赖的对象发生变化时,会触发dep.notify派发更新 并 调用 update 方法,只需更新 dirty 为 true即可。我们会在后续的渲染watcher 更新时,劫持到计算属性的访问操作,并通过 watcher.evaluate重新计算其 value值

class Watcher {   constructor(vm, fn, options) {     // 计算属性watcher 用到的属性     this.vm = vm     this.lazy = options.lazy // 懒的,不会立即执行get方法     this.dirty = this.lazy // 脏的,决定重新读取get返回值 还是 读取缓存值      this.value = this.lazy ? undefined : this.get() // 存储 get返回值   }    // 重新渲染   update() {     console.log('watcher-update')     if (this.lazy) {       // 计算属性依赖的值发生改变,触发 setter 通知 watcher 更新,将计算属性watcher 标识为脏值即可       // 后面还会触发渲染watcher,会走 evaluate 重新读取返回值       this.dirty = true     } else {       queueWatcher(this) // 把当前的watcher 暂存起来,异步队列渲染       // this.get(); // 重新渲染     }   }    // 计算属性watcher为脏时,执行 evaluate,并将其标识为干净的   evaluate() {     this.value = this.get() // 重新获取到用户函数的返回值     this.dirty = false   }      // 用于洋葱模型中计算属性watcher 订阅的dep去 depend收集上层watcher 即Dep.target(可能是计算属性watcher,也可能是渲染watcher)   depend() {     let i = this.deps.length     while (i--) {       this.deps[i].depend()     }   } } 

缓存原理

计算属性是基于它们的响应式依赖进行缓存的。只在相关响应式依赖发生改变时它们才会重新求值。 缓存原理如下:

在初始化计算属性时,我们使用Object.defineProperty劫持了计算属性,并做了一些 getter/setter操作

计算属性watcher 有一个 dirty脏值属性,默认为 true

当我们劫持到计算属性被访问时,如果 dirty 为 true,则执行 evaluate 更新 watcher 的 value值 并 将 dirty 标识为 false;如果为 false,则直接取 watcher 的缓存值

当计算属性依赖的属性变化时,会通知 watcher 调用 update方法,此时我们将 dirty 标识为 true。这样再次取值时会重新进行计算

洋葱模型

在初始化Vue实例时,我们会给每个计算属性都创建一个对应的懒的watcher,不会立即调用计算属性方法

当我们访问计算属性时,会通过watcher.evaluate()让其直接依赖的属性去收集当前的计算属性watcher,并且还会通过watcher.depend()让其订阅的所有 dep都去收集上层watcher,可能是渲染watcher,也可能是计算属性watcher(如果存在计算属性嵌套计算属性的话)。这样依赖的属性发生变化也可以让视图进行更新

让我们一起来分析下计算属性嵌套的例子

<p>{{fullName}}</p>  computed: {   fullAge() {     return '今年' + this.age   },   fullName() {     console.log('run')     return this.firstName + ' ' + this.lastName  + ' ' + this.fullAge   }, } 
  1. 初始化组件时,渲染watcher 入栈
    • stack:[渲染watcher]
  2. 当执行 render方法并初次访问 fullName时,执行computed watcher1.evaluate()watcher1入栈
    • stack:[渲染watcher, watcher1]
  3. 当执行watcher1的 get方法时,其直接依赖的 firstName 和 lastName 会去收集当前的 watcher1;然后又访问 fullAge 并执行computed watcher2.evaluate()watcher2入栈
    • watcher1:[firstName, lastName]
    • stack:[渲染watcher, watcher1, watcher2]
  4. 执行watcher2的 get方法时,其直接依赖的 age 会去收集当前的 watcher2
    • watcher2:[age]
  5. watcher2出栈,并执行watcher2.depend(),让watcher2订阅的 dep再去收集当前watcher1
    • stack:[渲染watcher, watcher1]
    • watcher1:[firstName, lastName, age]
  6. watcher1出栈,执行watcher1.depend(),让watcher1订阅的 dep再去收集当前的渲染watcher
    • stack:[渲染watcher]
    • 渲染watcher:[firstName, lastName, age]
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