数据劫持大揭秘：Vue的隐形力量和无限可能

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文章目录

- 1. 初始化阶段
- 2. 响应式侦测器
- 3. 数据劫持
- 4. 模板编译
- 5.总结

Vue.js 通过数据劫持实现了数据的双向绑定。它使用了一个名为 “响应式系统” 的机制来追踪和响应数据的变化，从而自动更新相关的视图。

Vue 的数据劫持原理主要分为以下几个步骤：

1. 初始化阶段

在 Vue 初始化时，会遍历 data 对象中的属性。
为每个属性创建一个称为 “响应式侦测器”（Reactive Observer）的对象。

在 Vue 中，数据劫持的初始化阶段涵盖了创建响应式侦测器、收集依赖和定义属性的 getter 和 setter 等过程。以下是一个简化版的示例代码，展示了数据劫持的初始化阶段：

function observe(data) {
  if (!data || typeof data !== 'object') {
    return;
  }

  // 遍历 data 对象的属性
  Object.keys(data).forEach(key => {
    defineReactive(data, key, data[key]);
  });
}

function defineReactive(obj, key, value) {
  // 创建一个依赖收集器（Dep）
  const dep = new Dep();

  // 递归地对属性值进行 observe，实现深层次的数据劫持
  observe(value);

  // 重写属性的 getter 和 setter
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get() {
      // 依赖收集，在 getter 中将当前的 Watcher 添加到依赖列表中
      if (Dep.target) {
        dep.depend();
      }
      return value;
    },
    set(newValue) {
      if (value === newValue) {
        return;
      }
      value = newValue;

      // 数据变化时触发依赖更新
      dep.notify();
    }
  });
}

// 依赖收集器
class Dep {
  constructor() {
    this.subscribers = new Set();
  }

  depend() {
    if (Dep.target) {
      this.subscribers.add(Dep.target);
    }
  }

  notify() {
    this.subscribers.forEach(subscriber => subscriber.update());
  }
}

// 当前的 Watcher
Dep.target = null;

// 示例数据对象
const data = {
  name: 'Vue',
  age: 3,
  details: {
    color: 'green',
    size: 'small'
  }
};

// 初始化阶段，对数据进行观察
observe(data);

以上代码中的 observe() 函数用于遍历数据对象的属性，并为每个属性创建响应式侦测器。defineReactive() 函数通过重写属性的 getter 和 setter 来实现数据劫持，并在 getter 中进行依赖收集，在 setter 中触发依赖更新。

在示例中，我们使用了简化的 Dep（依赖收集器）类来维护依赖列表，以及一个全局的 Watcher（Dep.target）来表示当前的观察者。在 getter 中，如果存在当前的 Watcher，就将其添加到依赖列表中；在 setter 中，数据变化时通知依赖列表中的观察者进行更新。

通过调用 observe(data) 来初始化阶段，可以观察并劫持 data 对象及其嵌套属性的变化。

请注意，以上代码是一个简化的示例，真实的 Vue 实现中还包含了更多复杂的逻辑和优化。这段代码仅用于演示数据劫持的初始化阶段的主要概念和过程。

2. 响应式侦测器

响应式侦测器负责跟踪属性的变化并触发相应的更新。
对于对象类型的属性，会为每个属性递归地创建新的响应式侦测器。
对于数组类型的属性，会重写数组原型上的几个方法，以拦截数组的变化。

Vue.js通过数据劫持实现了响应式侦测，下面是一个简单的代码示例：

function defineReactive(obj, key, val) {
  // 创建Dep对象
  const dep = new Dep();
  
  Object.defineProperty(obj, key, {
    get() {
      // 在这里收集依赖
      dep.depend();
      return val;
    },
    set(newVal) {
      if (newVal === val) {
        return;
      }
      val = newVal;
      // 在这里通知所有依赖更新
      dep.notify();
    }
  });
}

class Dep {
  constructor() {
    this.subscribers = [];
  }

  depend() {
    if (Dep.target && !this.subscribers.includes(Dep.target)) {
      this.subscribers.push(Dep.target);
    }
  }

  notify() {
    this.subscribers.forEach(sub => sub());
  }
}

function observe(obj) {
  if (typeof obj !== 'object' || obj === null) {
    return;
  }

  Object.keys(obj).forEach(key => {
    defineReactive(obj, key, obj[key]);
  });
}

function autorun(callback) {
  // 设置依赖目标，方便收集依赖
  Dep.target = callback;
  callback();
  Dep.target = null;
}

// 示例数据
const data = {
  count: 0
};

// 对数据进行劫持
observe(data);

// 模拟使用数据的地方
autorun(() => {
  console.log('count:', data.count);
});

// 修改数据，将触发自动更新
data.count = 1; // 输出: count: 1

以上代码实现了一个简化版的Vue响应式系统，其中defineReactive函数用于设置getter和setter，Dep类用于管理依赖收集和更新通知，observe函数用于递归地劫持对象的所有属性，autorun函数用于包裹需要自动执行的代码块。在使用时，只要修改了data对象的属性，绑定该属性的地方都会自动更新输出。

需要注意的是，这只是一个简单的实现示例，真正的Vue.js框架的响应式系统要更加复杂和完善。

3. 数据劫持

对于每个属性，Vue 使用 Object.defineProperty() 方法进行数据劫持。
通过定义属性的 getter 和 setter，Vue 可以在属性被访问或修改时执行相关的操作。
在 getter 中，将依赖（如 Watcher）收集到当前属性的依赖列表中。
在 setter 中，当属性被修改时，通知依赖列表中的 Watcher 进行更新。

以下是一个使用Vue.js实现数据劫持的案例代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Vue数据劫持示例</title>
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.14"></script>
</head>
<body>
  <div id="app">
    <input type="text" v-model="message">
    <p>{{ message }}</p>
  </div>

  <script>
    new Vue({
      el: '#app',
      data: {
        message: ''
      }
    });
  </script>
</body>
</html>

在上述代码中，我们引入了Vue.js库，并创建了一个Vue实例。在Vue实例的data选项中，我们定义了一个名为message的响应式属性，并将输入框的值与message属性进行双向绑定，通过v-model指令实现。

当输入框的值发生变化时，Vue会自动更新message属性的值，并将新的值反映到模板中的{{ message }}表达式中，实现了数据的实时响应和视图的更新。

这是一个简单的Vue数据劫持示例，Vue的数据劫持是通过使用ES5的Object.defineProperty方法来实现的，内部做了一系列复杂的逻辑和优化，从而实现了更强大、灵活的数据绑定和更新机制。

4. 模板编译

Vue 通过解析模板中的指令和插值表达式，创建对应的指令和 Watcher。
当模板中的数据被访问时，会触发相应的 getter，将 Watcher 添加到依赖列表中。
当数据变化时，会触发相应的 setter，通知依赖列表中的 Watcher 进行更新。

Vue模板编译是将Vue模板转换为渲染函数的过程，以下是一个使用Vue模板编译的案例代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Vue模板编译示例</title>
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue@2.6.14"></script>
</head>
<body>
  <div id="app"></div>

  <script>
    const template = `
      <div>
        <h1>{{ message }}</h1>
        <button @click="changeMessage">Change Message</button>
      </div>
    `;

    const app = new Vue({
      el: '#app',
      data: {
        message: 'Hello, World!'
      },
      methods: {
        changeMessage() {
          this.message = 'New Message';
        }
      },
      beforeMount() {
        // 编译模板生成渲染函数
        const compiledTemplate = Vue.compile(template);
        // 将渲染函数保存到实例对象中的render选项中
        this.$options.render = compiledTemplate.render;
        // 执行渲染函数，将结果替换挂载元素的内容
        this._update(this._render());
      }
    });
  </script>
</body>
</html>