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  • Vue

    • 从源码解读Vue生命周期
    • 组件的本质
    • 有状态组件的设计
    • 设计 VNode
    • 辅助创建 VNode 的 h 函数
    • 自定义渲染器和异步渲染
    • 渲染器之挂载
    • 渲染器的核心 Diff 算法
    • 渲染器之patch
    • 图解 Vue 响应式原理
    • 图解 Vue 异步更新
    • 剖析 Vue 内部运行机制
    • vue响应式原理模拟
    • vue状态管理之vuex
    • 理解Vue的设计思想及实现Vue
    • diff算法深入
    • vue router vuex原理分析
    • Vue3初探响应式原理.
    • vue2源码分析
    • vue组件化实践
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面试总览

30 秒速记

  • Vue 2 属性访问器拦截已有字段
  • 渲染读取时,依赖记录关联当前观察者
  • 写入通知相关观察者,再安排刷新
  • 更新会重新收集实际使用的依赖
  • 新属性与数组索引修改存在特别边界

Vue 2 响应式像给属性装上读写门铃:渲染读到它时登记依赖,值变化时通知需要更新的工作。 属性通过访问器包裹,观察者执行渲染时完成登记,写入再触发通知与调度,最后生成新界面并更新节点。关键不只是检测赋值,还要知道谁用过这个值。新增字段和某些数组操作绕不过既有访问器的限制,要使用该版本提供的更新方式。

版本校准: 本文出现 Object.defineProperty、Dep、Watcher 和双端 Diff 时,主要描述 Vue 2 实现;Vue 3 使用 Proxy、effect 与新的渲染器路径。Vue 2 已于 2023-12-31 结束维护,新项目应以 Vue 3 为基线,旧项目参考 Vue 2 EOL 官方说明 制定迁移与安全策略。

# Vue 初始化

先从最简单的一段 Vue 代码开始:

<template>
  <div>
    {{ message }}
  </div>
</template>
<script>
new Vue({
  data() {
    return {
      message: "hello world",
    };
  },
});
</script>
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板
  • 这段代码很简单,最终会在页面上打印一个 hello world,它是如何实现的呢?
  • 我们从源头:new Vue 的地方开始分析。
// 执行 new Vue 时会依次执行以下方法
// 1. Vue.prototype._init(option)
// 2. initState(vm)
// 3. observe(vm._data)
// 4. new Observer(data)

// 5. 调用 walk 方法,遍历 data 中的每一个属性,监听数据的变化。
function walk(obj) {
  const keys = Object.keys(obj);
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    defineReactive(obj, keys[i]);
  }
}

// 6. 执行 defineProperty 监听数据读取和设置。
function defineReactive(obj, key, val) {
  // 为每个属性创建 Dep(依赖搜集的容器,后文会讲)
  const dep = new Dep();
  // 绑定 get、set
  Object.defineProperty(obj, key, {
    get() {
      const value = val;
      // 如果有 target 标识,则进行依赖搜集
      if (Dep.target) {
        dep.depend();
      }
      return value;
    },
    set(newVal) {
      val = newVal;
      // 修改数据时,通知页面重新渲染
      dep.notify();
    },
  });
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

数据描述符绑定完成后,我们就能得到以下的流程图:

  • 图中我们可以看到,Vue 初始化时,进行了数据的 get、set 绑定,并创建了一个 Dep 对象。
  • 对于数据的 get、set 绑定我们并不陌生,但是 Dep 对象什么呢?
  • Dep 对象用于依赖收集,它实现了一个发布订阅模式,完成了数据 Data 和渲染视图 Watcher 的订阅,我们一起来剖析一下。
class Dep {
  // 根据 ts 类型提示,我们可以得出 Dep.target 是一个 Watcher 类型。
  static target: ?Watcher;
  // subs 存放搜集到的 Watcher 对象集合
  subs: Array<Watcher>;
  constructor() {
    this.subs = [];
  }
  addSub(sub: Watcher) {
    // 搜集所有使用到这个 data 的 Watcher 对象。
    this.subs.push(sub);
  }
  depend() {
    if (Dep.target) {
      // 搜集依赖,最终会调用上面的 addSub 方法
      Dep.target.addDep(this);
    }
  }
  notify() {
    const subs = this.subs.slice();
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      // 调用对应的 Watcher,更新视图
      subs[i].update();
    }
  }
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

根据对 Dep 的源码分析,我们得到了下面这张逻辑图:

了解 Data 和 Dep 之后,我们来继续揭开 Watcher 的面纱。

class Watcher {
  constructor(vm: Component, expOrFn: string | Function) {
    // 将 vm._render 方法赋值给 getter。
    // 这里的 expOrFn 其实就是 vm._render,后文会讲到。
    this.getter = expOrFn;
    this.value = this.get();
  }
  get() {
    // 给 Dep.target 赋值为当前 Watcher 对象
    Dep.target = this;
    // this.getter 其实就是 vm._render
    // vm._render 用来生成虚拟 dom、执行 dom-diff、更新真实 dom。
    const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
    return value;
  }
  addDep(dep: Dep) {
    // 将当前的 Watcher 添加到 Dep 收集池中
    dep.addSub(this);
  }
  update() {
    // 开启异步队列,批量更新 Watcher
    queueWatcher(this);
  }
  run() {
    // 和初始化一样,会调用 get 方法,更新视图
    const value = this.get();
  }
}
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

源码中我们看到,Watcher 实现了渲染方法 _render 和 Dep 的关联, 初始化 Watcher 的时候,打上 Dep.target 标识,然后调用 get 方法进行页面渲染。加上上文的 Data,目前 Data、Dep、Watcher 三者的关系如下:

我们再拉通串一下整个流程:Vue 通过 defineProperty 完成了 Data 中所有数据的代理,当数据触发 get 查询时,会将当前的 Watcher 对象加入到依赖收集池 Dep 中,当数据 Data 变化时,会触发 set 通知所有使用到这个 Data 的 Watcher 对象去 update 视图。

目前的整体流程如下:

上图的流程中 Data 和 Dep 都是 Vue 初始化时创建的,但现在我们并不知道 Wacher 是从哪里创建的,带着这个问题,我们接着往下探索。

# 模板渲染

上文中,我们分析了初始化 Vue 过程中处理数据的部分,接下来,我们分析一下数据渲染的部分。

其实 new Vue 执行到最后,会调用 mount 方法,将 Vue 实例渲染成 dom 。

// new Vue 执行流程。
// 1. Vue.prototype._init(option)
// 2. vm.$mount(vm.$options.el)
// 3. render = compileToFunctions(template) ,编译 Vue 中的 template 模板,生成 render 方法。
// 4. Vue.prototype.$mount 调用上面的 render 方法挂载 dom。
// 5. mountComponent

// 6. 创建 Watcher 实例
const updateComponent = () => {
  vm._update(vm._render());
};
// 结合上文,我们就能得出,updateComponent 就是传入 Watcher 内部的 getter 方法。
new Watcher(vm, updateComponent);

// 7. new Watcher 会执行 Watcher.get 方法
// 8. Watcher.get 会执行 this.getter.call(vm, vm) ,也就是执行 updateComponent 方法
// 9. updateComponent 会执行 vm._update(vm._render())

// 10. 调用 vm._render 生成虚拟 dom
Vue.prototype._render = function (): VNode {
  const vm: Component = this;
  const { render } = vm.$options;
  let vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement);
  return vnode;
};
// 11. 调用 vm._update(vnode) 渲染虚拟 dom
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode) {
  const vm: Component = this;
  if
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    • 组件的本质
    • 有状态组件的设计
    • 设计 VNode
    • 辅助创建 VNode 的 h 函数
    • 自定义渲染器和异步渲染
    • 渲染器之挂载
    • 渲染器的核心 Diff 算法
    • 渲染器之patch
    • 图解 Vue 响应式原理
      • Vue 初始化
      • 模板渲染
      • 组件渲染
      • 总结
    • 图解 Vue 异步更新
    • 剖析 Vue 内部运行机制
    • vue响应式原理模拟
    • vue状态管理之vuex
    • 理解Vue的设计思想及实现Vue
    • diff算法深入
    • vue router vuex原理分析
    • Vue3初探响应式原理.
    • vue2源码分析
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完整面试题地址:
作者:程序员poetry
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图解 Vue 响应式原理|原理篇

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30 秒速记

  • Vue 2 属性访问器拦截已有字段
  • 渲染读取时,依赖记录关联当前观察者
  • 写入通知相关观察者,再安排刷新
  • 更新会重新收集实际使用的依赖
  • 新属性与数组索引修改存在特别边界

Vue 2 响应式像给属性装上读写门铃:渲染读到它时登记依赖,值变化时通知需要更新的工作。 属性通过访问器包裹,观察者执行渲染时完成登记,写入再触发通知与调度,最后生成新界面并更新节点。关键不只是检测赋值,还要知道谁用过这个值。新增字段和某些数组操作绕不过既有访问器的限制,要使用该版本提供的更新方式。

版本校准: 本文出现 Object.defineProperty、Dep、Watcher 和双端 Diff 时,主要描述 Vue 2 实现;Vue 3 使用 Proxy、effect 与新的渲染器路径。Vue 2 已于 2023-12-31 结束维护,新项目应以 Vue 3 为基线,旧项目参考 Vue 2 EOL 官方说明 制定迁移与安全策略。

# Vue 初始化

先从最简单的一段 Vue 代码开始:

<template>
  <div>
    {{ message }}
  </div>
</template>
<script>
new Vue({
  data() {
    return {
      message: "hello world",
    };
  },
});
</script>
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板
  • 这段代码很简单,最终会在页面上打印一个 hello world,它是如何实现的呢?
  • 我们从源头:new Vue 的地方开始分析。
// 执行 new Vue 时会依次执行以下方法
// 1. Vue.prototype._init(option)
// 2. initState(vm)
// 3. observe(vm._data)
// 4. new Observer(data)

// 5. 调用 walk 方法,遍历 data 中的每一个属性,监听数据的变化。
function walk(obj) {
  const keys = Object.keys(obj);
  for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    defineReactive(obj, keys[i]);
  }
}

// 6. 执行 defineProperty 监听数据读取和设置。
function defineReactive(obj, key, val) {
  // 为每个属性创建 Dep(依赖搜集的容器,后文会讲)
  const dep = new Dep();
  // 绑定 get、set
  Object.defineProperty(obj, key, {
    get() {
      const value = val;
      // 如果有 target 标识,则进行依赖搜集
      if (Dep.target) {
        dep.depend();
      }
      return value;
    },
    set(newVal) {
      val = newVal;
      // 修改数据时,通知页面重新渲染
      dep.notify();
    },
  });
}
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数据描述符绑定完成后,我们就能得到以下的流程图:

  • 图中我们可以看到,Vue 初始化时,进行了数据的 get、set 绑定,并创建了一个 Dep 对象。
  • 对于数据的 get、set 绑定我们并不陌生,但是 Dep 对象什么呢?
  • Dep 对象用于依赖收集,它实现了一个发布订阅模式,完成了数据 Data 和渲染视图 Watcher 的订阅,我们一起来剖析一下。
class Dep {
  // 根据 ts 类型提示,我们可以得出 Dep.target 是一个 Watcher 类型。
  static target: ?Watcher;
  // subs 存放搜集到的 Watcher 对象集合
  subs: Array<Watcher>;
  constructor() {
    this.subs = [];
  }
  addSub(sub: Watcher) {
    // 搜集所有使用到这个 data 的 Watcher 对象。
    this.subs.push(sub);
  }
  depend() {
    if (Dep.target) {
      // 搜集依赖,最终会调用上面的 addSub 方法
      Dep.target.addDep(this);
    }
  }
  notify() {
    const subs = this.subs.slice();
    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
      // 调用对应的 Watcher,更新视图
      subs[i].update();
    }
  }
}
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根据对 Dep 的源码分析,我们得到了下面这张逻辑图:

了解 Data 和 Dep 之后,我们来继续揭开 Watcher 的面纱。

class Watcher {
  constructor(vm: Component, expOrFn: string | Function) {
    // 将 vm._render 方法赋值给 getter。
    // 这里的 expOrFn 其实就是 vm._render,后文会讲到。
    this.getter = expOrFn;
    this.value = this.get();
  }
  get() {
    // 给 Dep.target 赋值为当前 Watcher 对象
    Dep.target = this;
    // this.getter 其实就是 vm._render
    // vm._render 用来生成虚拟 dom、执行 dom-diff、更新真实 dom。
    const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
    return value;
  }
  addDep(dep: Dep) {
    // 将当前的 Watcher 添加到 Dep 收集池中
    dep.addSub(this);
  }
  update() {
    // 开启异步队列,批量更新 Watcher
    queueWatcher(this);
  }
  run() {
    // 和初始化一样,会调用 get 方法,更新视图
    const value = this.get();
  }
}
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源码中我们看到,Watcher 实现了渲染方法 _render 和 Dep 的关联, 初始化 Watcher 的时候,打上 Dep.target 标识,然后调用 get 方法进行页面渲染。加上上文的 Data,目前 Data、Dep、Watcher 三者的关系如下:

我们再拉通串一下整个流程:Vue 通过 defineProperty 完成了 Data 中所有数据的代理,当数据触发 get 查询时,会将当前的 Watcher 对象加入到依赖收集池 Dep 中,当数据 Data 变化时,会触发 set 通知所有使用到这个 Data 的 Watcher 对象去 update 视图。

目前的整体流程如下:

上图的流程中 Data 和 Dep 都是 Vue 初始化时创建的,但现在我们并不知道 Wacher 是从哪里创建的,带着这个问题,我们接着往下探索。

# 模板渲染

上文中,我们分析了初始化 Vue 过程中处理数据的部分,接下来,我们分析一下数据渲染的部分。

其实 new Vue 执行到最后,会调用 mount 方法,将 Vue 实例渲染成 dom 。

// new Vue 执行流程。
// 1. Vue.prototype._init(option)
// 2. vm.$mount(vm.$options.el)
// 3. render = compileToFunctions(template) ,编译 Vue 中的 template 模板,生成 render 方法。
// 4. Vue.prototype.$mount 调用上面的 render 方法挂载 dom。
// 5. mountComponent

// 6. 创建 Watcher 实例
const updateComponent = () => {
  vm._update(vm._render());
};
// 结合上文,我们就能得出,updateComponent 就是传入 Watcher 内部的 getter 方法。
new Watcher(vm, updateComponent);

// 7. new Watcher 会执行 Watcher.get 方法
// 8. Watcher.get 会执行 this.getter.call(vm, vm) ,也就是执行 updateComponent 方法
// 9. updateComponent 会执行 vm._update(vm._render())

// 10. 调用 vm._render 生成虚拟 dom
Vue.prototype._render = function (): VNode {
  const vm: Component = this;
  const { render } = vm.$options;
  let vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement);
  return vnode;
};
// 11. 调用 vm._update(vnode) 渲染虚拟 dom
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode) {
  const vm: Component = this;
  if (!prevVnode) {
    // 初次渲染
    vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false);
  } else {
    // 更新
    vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode);
  }
};
// 12. vm.__patch__ 方法就是做的 dom diff 比较,然后更新 dom,这里就不展开了。
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看完 Vue 模板渲染的过程,我们可以得到如下的流程图:

到这里,我们就知道了 Watcher 其实是在 Vue 初始化的阶段创建的,属于生命周期中 beforeMount 的位置创建的,创建 Watcher 时会执行 render 方法,最终将 Vue 代码渲染成真实的 DOM。

我们再将之前的流程整合一下,就能得到以下的流程:

  • 上图分析了 Vue 初始化到渲染 DOM 的整个过程,最后我们再分析一下,当数据变化时,Vue 又是怎么进行更新的?
  • 其实,在上图也能看出,在 Data 变化时,会调用 Dep.notify 方法,随即调用 Watcher 内部的 update 方法,此方法会将所有使用到这个 Data 的 Watcher 加入一个队列,并开启一个异步队列进行更新,最终执行 _render 方法完成页面更新。

整体的流程如下:

好了,探索到这里,Vue 的响应式原理,已经被我们分析透彻了,如果你还没有明白,不妨再细品一下上图。

# 组件渲染

Vue 组件又是怎么渲染的呢?

← 渲染器之patch图解 Vue 异步更新 →

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