Vue响应式原理探究之“发布-订阅”模式

前言

在面试题中经常会出现与“发布订阅”模式相关的题目，比如考察我们对Vue响应式的理解，也会有题目直接考验我们对“发布订阅”模式或者观察者模式的理解，甚至还会有一些手写算法题。笔者就在今年三月参加某安全公司的面试时被要求手写代码实现“发布订阅”模式，当时由于没有准备没有回答上来，悔不该当初。由此可见“发布订阅”模式是一个非常重要的设计模式，接下来我们一起学习下吧。

观察者模式 vs “发布订阅”模式

首先需要澄清的事，这两者虽然相似，却有不同。

观察者模式

只涉及两个关键角色，发布者与订阅者。观察者模式定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同时监听某一个目标对象，当这个目标对象的状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使它们能够自动更新。

发布者的行为：

增加订阅者
移除订阅者
通知所有订阅者

代码实现如下：

 // 定义发布者类class Publisher {constructor() {// 创建订阅者this.observers = []}// 增加订阅者add(observer) {this.observers.push(observer)}// 移除订阅者remove(observer) {this.observers.map((item, i) => {if (item === observer) {this.observers.splice(i, 1)}})}// 通知所有订阅者notify() {this.observers.map((observer) => {observer.update(this)})}
}

订阅者行为：

被通知
去执行

代码实现：

 // 定义订阅者类  class Observer {constructor() {console.log('创建订阅者')}update() {console.log('订阅者更新')}
}

“发布订阅”模式

与观察者模式类似，但是在这种模式下发布者完全不用感知订阅者，不用关心它怎么实现回调方法，事件的注册和触发都发生在独立于双方的第三方平台（事件总线）上。发布-订阅模式下，实现了完全地解耦。

vue2.x响应式原理探究

响应式实现过程官方解释

在Vue data中存入对象数据
Vue遍历此对象每个property，通过Object.defineProperty()方法进行数据劫持，给每一个property加上getter/setter
每个组件实例都对应一个Watcher实例，会收集所有接触过的property依赖，如果数据有变化，将会收到通知，watcher会使其关联的组件实例改变

深入理解响应式原理官网文档v2

发布订阅模式在vue响应式原理中的具体运用

初始化过程

class Vue {  constructor(options) {  this.$options = options;  this.$data = options.data;  // 对data选项做响应式处理  observe(this.$data);  // 代理data到vm上  proxy(this);  // 执行编译  new Compile(options.el, this);  }
}

发布者/伪订阅者：Observe

observe在前文中代表了订阅者，但这里他更多的是一个发布者，执行了发布者的权利，增加了订阅者，并且在改变时通知了订阅者。

function observe(obj) {  if (typeof obj !== "object" || obj == null) {  return;  }  new Observer(obj);
}  class Observer {  constructor(value) {  this.value = value;Object.keys(value).forEach((key) => {  defineReactive(value, key, value[key]);  }); }
}

defineReactive是一个非常重要的方法，为每⼀个key创建⼀个Dep实例

function defineReactive(obj, key, val) {  // 递归遍历 确保深层次key也能够响应this.observe(val);  // 对每个key都建立一个Dep管家const dep = new Dep();  // 使用defineProperty对每个key建立getter/setterObject.defineProperty(obj, key, {  get() {  Dep.target && dep.addDep(Dep.target);// Dep.target也就是Watcher实例  return val;  },  // 监听变化set(newVal) {  if (newVal === val) return;  // 通知dep执行更新方法 dep.notify(); },  });
}

事件中心：Dep管家，管理真实订阅者Wacther

Dep收集了组件实例中同一个key对应的所有订阅者Wacther

// 发布者
class Dep {  constructor() {  this.deps = [];  // 依赖管理  }  addDep(dep) {  this.deps.push(dep);  }  notify() {   // 实际上是调用的watcher中的更新事件this.deps.forEach((dep) => dep.update());  }
}

实际的订阅者：Watcher

通过触发get,将watcher添加到key对应的Dep中

// 订阅者 负责更新视图
class Watcher {  constructor(vm, key, updater) {  this.vm = vm  this.key = key  this.updaterFn = updater  // 创建实例时，把当前实例指定到Dep.target静态属性上  Dep.target = this  // 读一下key，触发get 便将watcher添加到key对应的Dep中  vm[key]  // 置空  Dep.target = null  }  // 未来执行dom更新函数，由dep调用的  update() {  this.updaterFn.call(this.vm, this.vm[this.key])  }
}

VUE2.X响应式的局限性

由于js的限制，Vue 不能检测数组和对象的变化。尽管如此我们还是有一些办法来回避这些限制并保证它们的响应性。

对象

Vue 无法检测 property 的添加或移除，因为Vue 会在初始化实例时对 property 执行 getter/setter 转化，所以只有在初始化实例时就存在于data的property才是响应式的。

对于已经创建的实例，Vue 不允许动态添加根级别的响应式 property。但是，可以使用 Vue.set(object, propertyName, value) 方法或者其别名vm.$set向嵌套对象添加响应式 property。例如:

Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)this.$set(this.someObject,'b',2)

为已有对象赋值多个新 property，需用原对象与要混合进去的对象的 property 一起创建一个新的对象。

// 代替 `Object.assign(this.someObject, { a: 1, b: 2 })`
this.someObject = Object.assign({}, this.someObject, { a: 1, b: 2 })

数组

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

为了解决第一类问题，以下两种方式都可以实现和 vm.items[indexOfItem] = newValue 相同的效果，同时也将在响应式系统内触发状态更新：

// Vue.set
Vue.set(vm.items, indexOfItem, newValue)

// Array.prototype.splice
vm.items.splice(indexOfItem, 1, newValue)

你也可以使用 vm.$set 实例方法，该方法是全局方法 Vue.set 的一个别名：

vm.$set(vm.items, indexOfItem, newValue)

为了解决第二类问题，你可以使用 splice：

vm.items.splice(newLength)

感谢

本篇文章讨论了发布订阅模式以及观察者模式，同时也讨论了发布订阅模式在vue2.x响应式中的应用，如有不对，欢迎指正，下一篇文章我将继续探究vue3.x的响应式原理，如果觉得写的还行就帮我点个赞吧，这样我会更有动力进行接下来的知识输出！谢谢各位朋友的观看！