问答题795/1619computed怎么实现的缓存

难度:
2022-03-20 创建

参考答案:

下面将围绕一个例子,讲解一下computed初始化及更新时的流程,来看看计算属性是怎么实现的缓存,及依赖是怎么被收集的。

1<div id="app"> 2 <span @click="change">{{sum}}</span> 3</div> 4<script src="./vue2.6.js"></script> 5<script> 6 new Vue({ 7 el: "#app", 8 data() { 9 return { 10 count: 1, 11 } 12 }, 13 methods: { 14 change() { 15 this.count = 2 16 }, 17 }, 18 computed: { 19 sum() { 20 return this.count + 1 21 }, 22 }, 23 }) 24</script>

初始化 computed

vue初始化时先执行init方法,里面的initState会进行计算属性的初始化

1if (opts.computed) {initComputed(vm, opts.computed);}

下面是initComputed的代码

1var watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null); 2// 依次为每个 computed 属性定义一个计算watcher 3for (const key in computed) { 4 const userDef = computed[key] 5 watchers[key] = new Watcher( 6 vm, // 实例 7 getter, // 用户传入的求值函数 sum 8 noop, // 回调函数 可以先忽视 9 { lazy: true } // 声明 lazy 属性 标记 computed watcher 10 ) 11 // 用户在调用 this.sum 的时候,会发生的事情 12 defineComputed(vm, key, userDef) 13}

每个计算属性对应的计算watcher的初始状态如下:

1{ 2 deps: [], 3 dirty: true, 4 getter: ƒ sum(), 5 lazy: true, 6 value: undefined 7}

可以看到它的 value 刚开始是 undefined,lazy 是 true,说明它的值是惰性计算的,只有到真正在模板里去读取它的值后才会计算。

这个 dirty 属性其实是缓存的关键,先记住它。

接下来看看比较关键的 defineComputed,它决定了用户在读取 this.sum 这个计算属性的值后会发生什么,继续简化,排除掉一些不影响流程的逻辑。

1Object.defineProperty(target, key, { 2 get() { 3 // 从刚刚说过的组件实例上拿到 computed watcher 4 const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key] 5 if (watcher) { 6 // 只有dirty了才会重新求值 7 if (watcher.dirty) { 8 // 这里会求值,会调用get,会设置Dep.target 9 watcher.evaluate() 10 } 11 // 这里也是个关键 等会细讲 12 if (Dep.target) { 13 watcher.depend() 14 } 15 // 最后返回计算出来的值 16 return watcher.value 17 } 18 } 19})

这个函数需要仔细看看,它做了好几件事,我们以初始化的流程来讲解它:

首先 dirty 这个概念代表脏数据,说明这个数据需要重新调用用户传入的 sum 函数来求值了。我们暂且不管更新时候的逻辑,第一次在模板中读取到 {{sum}} 的时候它一定是 true,所以初始化就会经历一次求值。

1evaluate () { 2 // 调用 get 函数求值 3 this.value = this.get() 4 // 把 dirty 标记为 false 5 this.dirty = false 6}

这个函数其实很清晰,它先求值,然后把 dirty 置为 false。再回头看看我们刚刚那段 Object.defineProperty 的逻辑,下次没有特殊情况再读取到 sum 的时候,发现 dirty是false了,是不是直接就返回 watcher.value 这个值就可以了,这其实就是计算属性缓存的概念。

依赖收集

初始化完成之后,最终会调用render进行渲染,而render函数会作为watcher的getter,此时的watcher为渲染watcher。

1updateComponent = () => { 2 vm._update(vm._render(), hydrating) 3} 4// 创建一个渲染watcher,渲染watcher初始化时,就会调用其get()方法,即render函数,就会进行依赖收集 5new Watcher(vm, updateComponent, noop, {}, true /* isRenderWatcher */)

看一下watcher中的get方法

1get () { 2 // 将当前watcher放入栈顶,同时设置给Dep.target 3 pushTarget(this) 4 let value 5 const vm = this.vm 6 // 调用用户定义的函数,会访问到this.count,从而访问其getter方法,下面会讲到 7 value = this.getter.call(vm, vm) 8 // 求值结束后,当前watcher出栈 9 popTarget() 10 this.cleanupDeps() 11 return value 12 }

渲染watcher的getter执行时(render函数),会访问到this.sum,就会触发该计算属性的getter,即在initComputed时定义的该方法,会把与sum绑定的计算watcher得到之后,因为初始化时dirty为true,会调用其evaluate方法,最终会调用其get()方法,把该计算watcher放入栈顶,此时Dep.target也为该计算watcher。

接着调用其get方法,就会访问到this.count,会触发count属性的getter(如下),就会将当前Dep.target存放的watcher收集到count属性对应的dep中。此时求值结束,调用popTarget()将该watcher出栈,此时上个渲染watcher就在栈顶了,Dep.target重新为渲染watcher。

1// 在闭包中,会保留对于 count 这个 key 所定义的 dep 2const dep = new Dep() 3 4// 闭包中也会保留上一次 set 函数所设置的 val 5let val 6 7Object.defineProperty(obj, key, { 8 get: function reactiveGetter () { 9 const value = val 10 // Dep.target 此时就是计算watcher 11 if (Dep.target) { 12 // 收集依赖 13 dep.depend() 14 } 15 return value 16 }, 17})
1// dep.depend() 2depend () { 3 if (Dep.target) { 4 Dep.target.addDep(this) 5 } 6}
1// watcher 的 addDep函数 2addDep (dep: Dep) { 3 // 这里做了一系列的去重操作 简化掉 4 5 // 这里会把 count 的 dep 也存在自身的 deps 上 6 this.deps.push(dep) 7 // 又带着 watcher 自身作为参数 8 // 回到 dep 的 addSub 函数了 9 dep.addSub(this) 10}
1class Dep { 2 subs = [] 3 4 addSub (sub: Watcher) { 5 this.subs.push(sub) 6 } 7}

通过这两段代码,计算watcher就被属性所绑定dep所收集。watcher依赖dep,dep同时也依赖watcher,它们之间的这种相互依赖的数据结构,可以方便知道一个watcher被哪些dep依赖和一个dep依赖了哪些watcher。

接着执行watcher.depend()

1// watcher.depend 2depend () { 3 let i = this.deps.length 4 while (i--) { 5 this.deps[i].depend() 6 } 7}

还记得刚刚的 计算watcher 的形态吗?它的 deps 里保存了 count 的 dep。也就是说,又会调用 count 上的 dep.depend()

1class Dep { 2 subs = [] 3 4 depend () { 5 if (Dep.target) { 6 Dep.target.addDep(this) 7 } 8 } 9}

这次的 Dep.target 已经是 渲染watcher 了,所以这个 count 的 dep 又会把 渲染watcher 存放进自身的 subs 中。

最终count的依赖收集完毕,它的dep为:

1{ 2 subs: [ sum的计算watcher,渲染watcher ] 3}

派发更新

那么来到了此题的重点,这时候 count 更新了,是如何去触发视图更新的呢?

再回到 count 的响应式劫持逻辑里去:

1// 在闭包中,会保留对于 count 这个 key 所定义的 dep 2const dep = new Dep() 3 4// 闭包中也会保留上一次 set 函数所设置的 val 5let val 6 7Object.defineProperty(obj, key, { 8 set: function reactiveSetter (newVal) { 9 val = newVal 10 // 触发 count 的 dep 的 notify 11 dep.notify() 12 } 13 }) 14})

好,这里触发了我们刚刚精心准备的 count 的 dep 的 notify 函数。

1class Dep { 2 subs = [] 3 4 notify () { 5 for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) { 6 subs[i].update() 7 } 8 } 9}

这里的逻辑就很简单了,把 subs 里保存的 watcher 依次去调用它们的 update 方法,也就是

  1. 调用 计算watcher 的 update
  2. 调用 渲染watcher 的 update

计算watcher的update

1update () { 2 if (this.lazy) { 3 this.dirty = true 4 } 5}

仅仅是把 计算watcher 的 dirty 属性置为 true,静静的等待下次读取即可(再次执行render函数时,会再次访问到sum属性,此时的dirty为true,就会进行再次求值)。

渲染watcher的update

这里其实就是调用 vm._update(vm._render()) 这个函数,重新根据 render 函数生成的 vnode 去渲染视图了。
而在 render 的过程中,一定会访问到su 这个值,那么又回到sum定义的get上:

1Object.defineProperty(target, key, { 2 get() { 3 const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key] 4 if (watcher) { 5 // 上一步中 dirty 已经置为 true, 所以会重新求值 6 if (watcher.dirty) { 7 watcher.evaluate() 8 } 9 if (Dep.target) { 10 watcher.depend() 11 } 12 // 最后返回计算出来的值 13 return watcher.value 14 } 15 } 16})

由于上一步中的响应式属性更新,触发了 计算 watcher 的 dirty 更新为 true。所以又会重新调用用户传入的 sum 函数计算出最新的值,页面上自然也就显示出了最新的值。

至此为止,整个计算属性更新的流程就结束了。

总结一下

  1. 初始化data和computed,分别代理其set以及get方法, 对data中的所有属性生成唯一的dep实例。
  2. 对computed中的sum生成唯一watcher,并保存在vm._computedWatchers中
  3. 执行render函数时会访问sum属性,从而执行initComputed时定义的getter方法,会将Dep.target指向sum的watcher,并调用该属性具体方法sum。
  4. sum方法中访问this.count,即会调用this.count代理的get方法,将this.count的dep加入sum的watcher,同时该dep中的subs添加这个watcher。
  5. 设置vm.count = 2,调用count代理的set方法触发dep的notify方法,因为是computed属性,只是将watcher中的dirty设置为true。
  6. 最后一步vm.sum,访问其get方法时,得知sum的watcher.dirty为true,调用其watcher.evaluate()方法获取新的值。

最近更新时间:2024-08-10

赞赏支持

题库维护不易,您的支持就是我们最大的动力!