vue源码分析（七）：监听者Watcher

上回我们留下了一个问题：
当更新视图时，我们注册的key，跟触发时的key不一致了，所以导致无法更新视图，怎么办呢？
我们知道，get和set的key肯定是一致的，那我们不妨在get和set里面注册和触发函数好了，这样key的问题就解决了，但新的问题又来了：

function Vue(options){
    this.$options = options
    var data = this._data = this.$options.data
    //数据代理
    Object.keys(data).forEach(key=>{
        this._proxy(key)
    })

    //数据劫持
    observe(data)

    //模板解析
    this.$compile = new Compile(options.el,this) //模板解析
}
Vue.prototype = {
    _proxy(key){
        Object.defineProperty(this,key,{
            configurable:false,
            enumerable:true,
            get(){
                return this._data[key]
            },
            set(newVal){
                this._data[key] = newVal
            }
        })
    }
}

function Compile(el,vm){
    this.$vm = vm
    this.$el = document.querySelector(el)

    if(this.$el){
        this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el) //将节点转到fragment处理

        this.init() //开始处理

        this.$el.appendChild(this.$fragment) //塞回原位
    }
}
Compile.prototype = {
    //将#app里面的节点都转到文档碎片中
    node2Fragment(el){
        var fragment = document.createDocumentFragment()
        var child = null
        while(child = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(child)
        }
        return fragment
    },
    //处理碎片中的信息
    init(){
        this.compileElement(this.$fragment)
    },
    //正则匹配
    compileElement(el){
        var childNodes = el.childNodes;
        [].slice.call(childNodes).forEach(node=>{
            var text = node.textContent // 获取文本信息
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/
            //这里增加指令的处理
            if(node.nodeType === 1){
                //如果是元素节点
                this.compile(node)
            } else if(node.nodeType === 3 && reg.test(text)) {

                this.compileText(node,RegExp.$1) //更新视图动作


                //订阅更新视图函数
                /*
                dep.register(RegExp.$1,()=>{ //注册的是key是a.b
                    //如果data发生了变化，需要再次调用this.compileText这个函数来更新视图
                    this.compileText(node,RegExp.$1)
                })
                */

                //不直接订阅了，那应该咋更新视图呢？



            } else if(node.childNodes && node.childNodes.length) {
                //递归
                this.compileElement(node)
            }
        })
    },
    //处理元素节点
    compile(node){
        var nodeAttrs = node.attributes; // 获取元素节点的所有属性，伪数组
        [].slice.call(nodeAttrs).forEach(attr=>{
            var attrName = attr.name;//获取属性名
            if(attrName.indexOf('v-') === 0){//判断是否是指令
                var exp = attr.value; //获取属性值，也就是触发的方法名
                var dir = attrName.substring(2) // 截取字符串,得到on:click
                if(dir.indexOf('on') === 0){ //判断事件指令
                    var eventType = dir.split(':')[1]; //获取事件类型
                    var fn = this.$vm.$options.methods && this.$vm.$options.methods[exp];// 获取函数
                    if(eventType && fn) {
                        node.addEventListener(eventType,fn.bind(this.$vm),false) // 注意fn里面的this指向
                    }



                } else if(dir.indexOf('bind') === 0) { // 一般指令
                    var dirType = dir.split(':')[1] // 获取指令类型class
                    if(dirType === 'class') {
                        var oldClassName = node.className; //原来的class类
                        var newClassName = '' //动态class类
                        var classObj = eval('(' + exp + ')'); //解析为object对象

                        for(var key in classObj) { //遍历对象，如果value为true追加class名，false不追加
                            if(classObj[key]) {
                                newClassName += ' ' + key
                            }
                        }
                        node.className = oldClassName + newClassName // 设置className
                    }

                }
                node.removeAttribute(attrName) // 从chrome控制台的Elements看文档结构，发现没有v-这样的属性（指令），所以需要处理完去掉
            }
        })

    },
//用vm.data信息，替换大括号的name
    compileText(node,exp){
        console.log('最新值是：',this.getVMVal(exp))
        node.textContent = this.getVMVal(exp)
    },
//处理层级问题
    getVMVal(exp){ // a.b.c
        var val = this.$vm._data
        var arr = exp.split('.') //["a", "b", "c"]
        arr.forEach(k=>{
            //debugger
            val = val[k] // 层级递进
        })
        return val
    }
}

//新增部分
function observe(data){
    //对data进行defineProperty处理，嵌套的数据要用递归
    if(!data || typeof data!=='object'){//递归的退出条件
        return;
    }

    Object.keys(data).forEach(key=>{
        defineReactive(data,key,data[key])//对data里面的每一个key进行定义
    })

}

function defineReactive(data,key,val){
    var dep = new Dep()
    observe(val)//先执行递归，确保嵌套对象的key都可以被定义
    Object.defineProperty(data,key,{
        enumerable:true,
        configurable:false,
        get(){
            console.log('get操作：',key,'===>',val)
            dep.register(key,()=>{
                console.log('更新操作')
            })
            return val
        },
        set(newVal){
            console.log('set操作：',key,'===>',newVal)
            val = newVal //修改为最新值
            //触发更新视图函数
            dep.emit(key) // 这里的key是b，而不是a.b
        }
    })
}
//引入观察订阅模式
function Dep(){
    this.subs = {}
}

Dep.prototype.register = function (key, callback) {

    this.subs[key] = callback
}
Dep.prototype.emit = function (key) {
    console.log(key)
    this.subs[key]()

}

这个问题比较头大，我们可以引入一个新的监听对象——Watcher。
Watcher的作用就是监听，回忆一下vue的watch用法：

watch('a.b',function(oldVal,newVal){
    ...
})

说一下思路：
1、在模板解析时，我们将正则匹配出来的大括号表达式都new一个Watcher实例对象。
比如现在有{{name}}和{{a.b}}两个表达式，那就是new了2个Watcher，每个Watcher的回调函数，就是更新视图的操作。

//引入watcher对象
                new Watcher(this.$vm,RegExp.$1,(newVal,oldVal)=>{
                    if(newVal !== oldVal) {

                        node.textContent = newVal //更新视图操作
                    }
                })

2、在new Watcher的时候，触发defineProperty里面的get函数。

function Watcher(vm,exp,cb){
    this.vm = vm; //vue对象
    this.exp = exp; //正则匹配的大括号表达式
    this.cb = cb; // 回调函数，也就是待执行的更新视图操作
    //主要是这一步
    this.value = this.getValue() //在new Watcher就调用，触发defineProperty里面的get
}
Watcher.prototype.getValue = function(){
    Dep.target = this //Dep.target是一个临时变量，this就是Watcher实例对象
    var newVal = this.getVMVal() //获取data的属性值，会触发get函数
    Dep.target = null
    return newVal
}
Watcher.prototype.getVMVal = function(){
    var val = this.vm._data
    if(this.exp.indexOf('.') !== -1) {
        var arr = this.exp.split('.') //["a", "b", "c"]
        arr.forEach(k=>{
            //debugger
            val = val[k] // 层级递进
        })
        return val
    } else {
        return val[this.exp]
    }

}

3、defineProperty里面的get函数，订阅Watcher实例对象，其实就是往dep的容器里面丢一个Watcher实例。

    Object.defineProperty(data,key,{
        enumerable:true,
        configurable:false,
        get(){
            console.log('get操作：',key,'===>',val)
            /*
            dep.register(key,()=>{
                console.log('更新操作')
            })
             */
            if(Dep.target) { //如果Dep.target有了Watcher，就存入到dep的容器里面
                dep.register(Dep.target)
            }
            return val
        }
    })

4、在触发data某个属性修改时，因为已经注册了这个属性的Watcher（容器里面有了这个Watcher对象），这时就遍历容器，执行每个Watcher里面的回调函数，也就是触发更新视图操作。

    Object.defineProperty(data,key,{
        enumerable:true,
        configurable:false,
        set(newVal){
            console.log('set操作：',key,'===>',newVal)
            val = newVal //修改为最新值
           
            dep.emit(key)
        }
    })

5、观察订阅者就需要修改一下了，容器改为数组，订阅的是Watcher对象。

//引入观察订阅模式
function Dep(){
    this.subs = [] //容器，
}
Dep.prototype.register = function (obj) {

    if(Dep.target){
        this.subs.push(obj) //丢入容器的是Watcher对象，在Watcher实例化的时候丢入
    }
}

Dep.prototype.emit = function () {

    this.subs.forEach(obj=>{ //将容器中的Watcher对象遍历，顺序执行
        obj.update()
    })

}

这块确实有点绕，我们再捋一下。
首先我们直接用观察订阅模式，发现嵌套对象的key无法匹配的问题，所以我们就直接放弃key-value的订阅方式，改为使用Watcher对象来处理，这样订阅的就是Watcher；而Watcher要跟观察者Dep发生联系，关键在于在new Watcher的时候，需要触发defineProperty函数里面的get，因为我们在get函数订阅了Watcher；这样一来，当每次触发set的时候，就可以从dep的容器里面取出Watcher，执行里面的回调函数了，回调函数的作用就是更新视图。
把最终代码贴上来：

function Vue(options){
    this.$options = options
    var data = this._data = this.$options.data
    //数据代理
    Object.keys(data).forEach(key=>{
        this._proxy(key)
    })

    //数据劫持
    observe(data)

    //模板解析
    this.$compile = new Compile(options.el,this) //模板解析
}
Vue.prototype = {
    _proxy(key){
        Object.defineProperty(this,key,{
            configurable:false,
            enumerable:true,
            get(){
                return this._data[key]
            },
            set(newVal){
                this._data[key] = newVal
            }
        })
    }
}

function Compile(el,vm){
    this.$vm = vm
    this.$el = document.querySelector(el)

    if(this.$el){
        this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el) //将节点转到fragment处理

        this.init() //开始处理

        this.$el.appendChild(this.$fragment) //塞回原位
    }
}
Compile.prototype = {
    //将#app里面的节点都转到文档碎片中
    node2Fragment(el){
        var fragment = document.createDocumentFragment()
        var child = null
        while(child = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(child)
        }
        return fragment
    },
    //处理碎片中的信息
    init(){
        this.compileElement(this.$fragment)
    },
    //正则匹配
    compileElement(el){
        var childNodes = el.childNodes;
        [].slice.call(childNodes).forEach(node=>{
            var text = node.textContent // 获取文本信息
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/
            //这里增加指令的处理
            if(node.nodeType === 1){
                //如果是元素节点
                this.compile(node)
            } else if(node.nodeType === 3 && reg.test(text)) {

                this.compileText(node,RegExp.$1) //更新视图动作


                //订阅更新视图函数
                /*
                dep.register(RegExp.$1,()=>{ //注册的是key是a.b
                    //如果data发生了变化，需要再次调用this.compileText这个函数来更新视图
                    this.compileText(node,RegExp.$1)
                })
                */

                //引入watcher对象
                new Watcher(this.$vm,RegExp.$1,(newVal,oldVal)=>{ //this.cb.call(this.vm,newVal,oldVal)//更新视图操作
                    if(newVal !== oldVal) {

                        node.textContent = newVal //更新为最新值
                    }
                })



            }
            if(node.childNodes && node.childNodes.length) {
                //递归
                this.compileElement(node)
            }
        })
    },
    //处理元素节点
    compile(node){
        var nodeAttrs = node.attributes; // 获取元素节点的所有属性，伪数组
        [].slice.call(nodeAttrs).forEach(attr=>{
            var attrName = attr.name;//获取属性名
            if(attrName.indexOf('v-') === 0){//判断是否是指令
                var exp = attr.value; //获取属性值，也就是触发的方法名
                var dir = attrName.substring(2) // 截取字符串,得到on:click
                if(dir.indexOf('on') === 0){ //判断事件指令
                    var eventType = dir.split(':')[1]; //获取事件类型
                    var fn = this.$vm.$options.methods && this.$vm.$options.methods[exp];// 获取函数
                    if(eventType && fn) {
                        node.addEventListener(eventType,fn.bind(this.$vm),false) // 注意fn里面的this指向
                    }



                } else if(dir.indexOf('bind') === 0) { // 一般指令
                    var dirType = dir.split(':')[1] // 获取指令类型class
                    if(dirType === 'class') {
                        var oldClassName = node.className; //原来的class类
                        var newClassName = '' //动态class类
                        var classObj = eval('(' + exp + ')'); //解析为object对象

                        for(var key in classObj) { //遍历对象，如果value为true追加class名，false不追加
                            if(classObj[key]) {
                                newClassName += ' ' + key
                            }
                        }
                        node.className = oldClassName + newClassName // 设置className
                    }

                }
                node.removeAttribute(attrName) // 从chrome控制台的Elements看文档结构，发现没有v-这样的属性（指令），所以需要处理完去掉
            }
        })

    },
//用vm.data信息，替换大括号的name
    compileText(node,exp){
        node.textContent = this.getVMVal(exp)
    },
//处理层级问题
    getVMVal(exp){ // a.b.c
        var val = this.$vm._data
        if(exp.indexOf('.') !== -1) {
            var arr = exp.split('.') //["a", "b", "c"]
            arr.forEach(k=>{
                //debugger
                val = val[k] // 层级递进
            })
            return val
        } else {
            return val[exp]
        }

    }
}

//新增部分
function observe(data){
    //对data进行defineProperty处理，嵌套的数据要用递归
    if(!data || typeof data!=='object'){//递归的退出条件
        return;
    }

    Object.keys(data).forEach(key=>{
        defineReactive(data,key,data[key])//对data里面的每一个key进行定义
    })

}

function defineReactive(data,key,val){
    var dep = new Dep()
    observe(val)//先执行递归，确保嵌套对象的key都可以被定义
    Object.defineProperty(data,key,{
        enumerable:true,
        configurable:false,
        get(){
            console.log('get操作：',key,'===>',val)
            /*
            dep.register(key,()=>{
                console.log('更新操作')
            })
             */
            if(Dep.target) { //如果Dep.target有了Watcher，就存入到dep的容器里面
                dep.register(Dep.target)
            }
            return val
        },
        set(newVal){
            console.log('set操作：',key,'===>',newVal)
            val = newVal //修改为最新值
            //触发更新视图函数
            dep.emit(key) // 这里的key是b，而不是a.b
        }
    })
}
//引入Watcher
function Watcher(vm,exp,cb){
    this.vm = vm; //vue对象
    this.exp = exp; //正则匹配的大括号表达式
    this.cb = cb; // 回调函数，也就是待执行的更新视图操作
    this.value = this.getValue() //在初始化的时候调用，触发defineProperty里面的get
}
Watcher.prototype.getValue = function(){
    Dep.target = this //Dep.target是一个临时变量
    var newVal = this.getVMVal()
    Dep.target = null
    return newVal
}

Watcher.prototype.getVMVal = function(){
    var val = this.vm._data
    if(this.exp.indexOf('.') !== -1) {
        var arr = this.exp.split('.') //["a", "b", "c"]
        arr.forEach(k=>{
            //debugger
            val = val[k] // 层级递进
        })
        return val
    } else {
        return val[this.exp]
    }

}

Watcher.prototype.update = function(){
    //获取新值
    let newVal = this.getValue()//这里会触发defineProperty的get
    let oldVal = this.value
    if(newVal !== oldVal){
        this.value = newVal
        this.cb.call(this.vm,newVal,oldVal)//更新视图操作
    }

}

//引入观察订阅模式
function Dep(){
    this.subs = [] //容器，
}
Dep.prototype.register = function (obj) {

    if(Dep.target){
        this.subs.push(obj) //丢入容器的是Watcher对象，在Watcher实例化的时候丢入
    }
}

Dep.prototype.emit = function () {

    this.subs.forEach(obj=>{ //将容器中的Watcher对象遍历，顺序执行
        obj.update()
    })

}

做一下测试：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
</head>
<body>
<div id="app">
    <p>{{name}}</p>
    <p>{{a.b}}</p>
    <button v-on:click="changeName">点击修改</button>
</div>
</body>
</html>
<script src="./myvue.js"></script>

<script>
    const vm = new Vue({
        el:'#app',
        data:{
            name:'jack',
            a:{
                b:'嵌套对象'
            }
        },
        methods:{
            changeName(){
                this.name = 'tom'
                this.a.b = '修改成功'
            }
        }
    })

</script>

大家再对照一下原理图，看是不是都理解了。 原理图.png