Vue中computed的實作原理是什麼？

這篇文章帶給大家的內容是關於Vue中computed的實作原理是什麼？有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

雖然目前的技術堆疊已由Vue 轉到了React，但從之前使用Vue 開發的多個專案實際經歷來看還是非常愉悅的，Vue 文檔清晰規範，api 設計簡潔高效，對前端開發人員友好，上手快，甚至個人認為在很多場景使用Vue 比React 開發效率更高，之前也有斷斷續續研讀過Vue 的源碼，但一直沒有梳理總結，所以在此做一些技術歸納同時也加深自己對Vue 的理解，那麼今天要寫的便是Vue 中最常用到的API 之一computed 的實作原理。

基本介紹

話不多說，一個最基本的例子如下：

<div>
    <p>{{fullName}}</p>
</div>

new Vue({
    data: {
        firstName: 'Xiao',
        lastName: 'Ming'
    },
    computed: {
        fullName: function () {
            return this.firstName + ' ' + this.lastName
        }
    }
})

Vue 中我們不需要在template 裡面直接計算{{this. firstName ' ' this.lastName}}，因為在模版中放入太多宣告式的邏輯會讓模板本身過重，尤其當在頁面中使用大量複雜的邏輯表達式處理資料時，會對頁面的可維護性造成很大的影響，而computed 的設計初衷也正是用來解決這類問題。

對比偵聽器watch

當然很多時候我們使用computed 時往往會與Vue 中另一個API 也就是偵聽器watch 比較，因為在某些方面它們是一致的，都是以Vue 的依賴追蹤機制為基礎，當某個依賴資料發生變化時，所有依賴這個資料的相關資料或函數都會自動發生變化或調用。

雖然計算屬性在大多數情況下更合適，但有時也需要一個自訂的偵聽器。這就是為什麼 Vue 透過 watch 選項提供了一個更通用的方法來回應資料的變化。當需要在資料變更時執行非同步或開銷較大的操作時，這個方式是最有用的。

從Vue 官方文件對watch 的解釋我們可以了解到，使用 watch  選項允許我們執行非同步操作（存取一個API）或高消耗效能的操作，限制我們執行該操作的頻率，並在我們得到最終結果之前，設定中間狀態，而這些都是計算屬性無法做到的。

下面也總結了幾點關於computed 和watch 的差異：

1. ##computed 是計算一個新的屬性，並將該屬性掛載到vm（Vue 實例）上，而watch 是監聽已經存在且已掛載到vm 上的數據，所以用watch 同樣可以監聽computed 計算屬性的變化（其它還有data、props）

2. computed 基本上是一個惰性求值的觀察者，具有快取性，只有當依賴變更後，第一次存取 computed  屬性，才會計算新的值，而watch 則是當資料發生變化便會呼叫執行函數

3. 從使用場景上說，

   computed 適用一個資料被多個資料影響，而watch 適用一個資料影響多個資料；

##以上我們了解了

computed

和watch 之間的一些差異和使用場景的區別，當然某些時候兩者並沒有那麼明確嚴格的限制，最後還是要具體到不同的業務進行分析。 原理分析

言歸正傳，回到文章的主題

computed

身上，為了更深層地了解計算屬性的內在機制，接下來就讓我們一步一步探索Vue源碼中關於它的實作原理吧。 在分析

computed

原始碼之前我們先得對Vue 的響應式系統有一個基本的了解，Vue 稱其為非侵入性的響應式系統，資料模型僅僅是普通的JavaScript 對象，而當你修改它們時，視圖就會進行自動更新。

當你把一個普通的JavaScript 物件傳給Vue 實例的data

選項時，Vue 將遍歷此物件所有的屬性，並且使用Object.defineProperty 把這些屬性全部轉為getter/setter，這些getter/setter 對使用者來說是不可見的，但是在內部它們讓Vue 追蹤依賴，在屬性被存取和修改時通知變化，每個元件實例都有對應的watcher 實例對象，它會在元件渲染的過程中把屬性記錄為依賴，之後當依賴項的setter 被呼叫時，會通知watcher 重新計算，從而致使它關聯的元件得以更新。 Vue 回應系統，其核心有三點：observe

、watcher、dep：<ol class=" list-paddingleft-2"> <li><p><code>observe：遍历 data 中的属性，使用 Object.defineProperty 的 get/set 方法对其进行数据劫持；

dep：每个属性拥有自己的消息订阅器 dep，用于存放所有订阅了该属性的观察者对象；

watcher：观察者（对象），通过 dep 实现对响应属性的监听，监听到结果后，主动触发自己的回调进行响应。

对响应式系统有一个初步了解后，我们再来分析计算属性。
首先我们找到计算属性的初始化是在 src/core/instance/state.js 文件中的 initState 函数中完成的

export function initState (vm: Component) {
  vm._watchers = []
  const opts = vm.$options
  if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
  if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
  if (opts.data) {
    initData(vm)
  } else {
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
  }
  // computed初始化
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
    initWatch(vm, opts.watch)
  }
}

调用了 initComputed 函数（其前后也分别初始化了 initData 和 initWatch ）并传入两个参数 vm 实例和 opt.computed 开发者定义的 computed 选项，转到 initComputed 函数：

const computedWatcherOptions = { computed: true }

function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
  // $flow-disable-line
  const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)
  // computed properties are just getters during SSR
  const isSSR = isServerRendering()

  for (const key in computed) {
    const userDef = computed[key]
    const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && getter == null) {
      warn(
        'Getter is missing for computed property "${key}".',
        vm
      )
    }

    if (!isSSR) {
      // create internal watcher for the computed property.
      watchers[key] = new Watcher(
        vm,
        getter || noop,
        noop,
        computedWatcherOptions
      )
    }

    // component-defined computed properties are already defined on the
    // component prototype. We only need to define computed properties defined
    // at instantiation here.
    if (!(key in vm)) {
      defineComputed(vm, key, userDef)
    } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (key in vm.$data) {
        warn('The computed property "${key}" is already defined in data.', vm)
      } else if (vm.$options.props && key in vm.$options.props) {
        warn('The computed property "${key}" is already defined as a prop.', vm)
      }
    }
  }
}

从这段代码开始我们观察这几部分：

1. 获取计算属性的定义 userDef 和 getter 求值函数

   const userDef = computed[key]
   const getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get

   定义一个计算属性有两种写法，一种是直接跟一个函数，另一种是添加 set 和 get 方法的对象形式，所以这里首先获取计算属性的定义 userDef，再根据 userDef 的类型获取相应的 getter 求值函数。

2. 计算属性的观察者 watcher 和消息订阅器 dep

   watchers[key] = new Watcher(
       vm,
       getter || noop,
       noop,
       computedWatcherOptions
   )

   这里的 watchers 也就是 vm._computedWatchers 对象的引用，存放了每个计算属性的观察者 watcher 实例（注：后文中提到的“计算属性的观察者”、“订阅者”和 watcher 均指代同一个意思但注意和 Watcher 构造函数区分），Watcher 构造函数在实例化时传入了 4 个参数：vm 实例、getter 求值函数、noop 空函数、computedWatcherOptions 常量对象（在这里提供给 Watcher 一个标识 {computed:true} 项，表明这是一个计算属性而不是非计算属性的观察者，我们来到 Watcher 构造函数的定义：

   class Watcher {
     constructor (
       vm: Component,
       expOrFn: string | Function,
       cb: Function,
       options?: ?Object,
       isRenderWatcher?: boolean
     ) {
       if (options) {
         this.computed = !!options.computed
       } 
   
       if (this.computed) {
         this.value = undefined
         this.dep = new Dep()
       } else {
         this.value = this.get()
       }
     }
     
     get () {
       pushTarget(this)
       let value
       const vm = this.vm
       try {
         value = this.getter.call(vm, vm)
       } catch (e) {
         
       } finally {
         popTarget()
       }
       return value
     }
     
     update () {
       if (this.computed) {
         if (this.dep.subs.length === 0) {
           this.dirty = true
         } else {
           this.getAndInvoke(() => {
             this.dep.notify()
           })
         }
       } else if (this.sync) {
         this.run()
       } else {
         queueWatcher(this)
       }
     }
   
     evaluate () {
       if (this.dirty) {
         this.value = this.get()
         this.dirty = false
       }
       return this.value
     }
   
     depend () {
       if (this.dep && Dep.target) {
         this.dep.depend()
       }
     }
   }

   为了简洁突出重点，这里我手动去掉了我们暂时不需要关心的代码片段。
   观察 Watcher 的 constructor ，结合刚才讲到的 new Watcher 传入的第四个参数 {computed:true} 知道，对于计算属性而言 watcher 会执行 if 条件成立的代码 this.dep = new Dep()，而 dep 也就是创建了该属性的消息订阅器。

   export default class Dep {
     static target: ?Watcher;
     subs: Array<watcher>;
   
     constructor () {
       this.id = uid++
       this.subs = []
     }
   
     addSub (sub: Watcher) {
       this.subs.push(sub)
     }
   
     depend () {
       if (Dep.target) {
         Dep.target.addDep(this)
       }
     }
   
     notify () {
       const subs = this.subs.slice()
       for (let i = 0, l = subs.length; i <p><code>Dep</code> 同样精简了部分代码，我们观察 <code>Watcher</code> 和 <code>Dep</code> 的关系，用一句话总结</p>
   <blockquote>
   <code>watcher</code> 中实例化了 <code>dep</code> 并向 <code>dep.subs</code> 中添加了订阅者，<code>dep</code> 通过 <code>notify</code> 遍历了 <code>dep.subs</code> 通知每个 <code>watcher</code> 更新。</blockquote></watcher>

3. defineComputed 定义计算属性

   if (!(key in vm)) {
     defineComputed(vm, key, userDef)
   } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
     if (key in vm.$data) {
       warn('The computed property "${key}" is already defined in data.', vm)
     } else if (vm.$options.props && key in vm.$options.props) {
       warn('The computed property "${key}" is already defined as a prop.', vm)
     }
   }

   因为 computed 属性是直接挂载到实例对象中的，所以在定义之前需要判断对象中是否已经存在重名的属性，defineComputed 传入了三个参数：vm 实例、计算属性的 key 以及 userDef 计算属性的定义（对象或函数）。
   然后继续找到 defineComputed 定义处：

   export function defineComputed (
     target: any,
     key: string,
     userDef: Object | Function
   ) {
     const shouldCache = !isServerRendering()
     if (typeof userDef === 'function') {
       sharedPropertyDefinition.get = shouldCache
         ? createComputedGetter(key)
         : userDef
       sharedPropertyDefinition.set = noop
     } else {
       sharedPropertyDefinition.get = userDef.get
         ? shouldCache && userDef.cache !== false
           ? createComputedGetter(key)
           : userDef.get
         : noop
       sharedPropertyDefinition.set = userDef.set
         ? userDef.set
         : noop
     }
     if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
         sharedPropertyDefinition.set === noop) {
       sharedPropertyDefinition.set = function () {
         warn(
           'Computed property "${key}" was assigned to but it has no setter.',
           this
         )
       }
     }
     Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
   }

   在这段代码的最后调用了原生 Object.defineProperty 方法，其中传入的第三个参数是属性描述符sharedPropertyDefinition，初始化为：

   const sharedPropertyDefinition = {
     enumerable: true,
     configurable: true,
     get: noop,
     set: noop
   }

   随后根据 Object.defineProperty 前面的代码可以看到 sharedPropertyDefinition 的 get/set 方法在经过 userDef 和  shouldCache 等多重判断后被重写，当非服务端渲染时，sharedPropertyDefinition 的 get 函数也就是 createComputedGetter(key) 的结果，我们找到 createComputedGetter 函数调用结果并最终改写  sharedPropertyDefinition 大致呈现如下：

   sharedPropertyDefinition = {
       enumerable: true,
       configurable: true,
       get: function computedGetter () {
           const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
           if (watcher) {
               watcher.depend()
               return watcher.evaluate()
           }
       },
       set: userDef.set || noop
   }

   当计算属性被调用时便会执行 get 访问函数，从而关联上观察者对象 watcher 然后执行 wather.depend() 收集依赖和 watcher.evaluate() 计算求值。

分析完所有步驟，我們再來總結下整個流程：

1. 當元件初始化的時候，computed 和 data 會分別建立各自的回應系統，Observer 遍歷data 中每個屬性設定get/set 資料攔截

1. #初始化computed 會呼叫initComputed 函數

2. ##註冊一個

   watcher 實例，並在內實例化一個Dep 訊息訂閱器​​用作後續收集依賴（例如渲染函數的watcher

   或其他觀察該計算屬性變化的
watcher
3. ）

   呼叫計算屬性時會觸發其Object.defineProperty的get存取器函數

4. watcher.depend() 方法將其他屬性的watcher

##呼叫
3. watcher

   的evaluate 方法（進而呼叫watcher 的get 方法）讓自己成為其他 watcher 的訊息訂閱器​​的訂閱者，首先將watcher 賦給Dep.target，然後執行getter 求值函數，當存取求值函數裡面的屬性（例如來自data、

   props
或其他

computed

）時，會同樣觸發它們的

get

存取器函數從而將該計算屬性的watcher 加到求值函數中屬性的
watcher

的訊息訂閱器​​

dep 中，當這些操作完成，最後關閉 Dep.target

賦為

null

並傳回求值函數結果。 ###############當某個屬性發生變化，觸發###set### 攔截函數，然後呼叫自身訊息訂閱器​​###dep### 的### notify### 方法，遍歷目前###dep### 中保存著所有訂閱者###wathcer### 的###subs### 數組，並逐一呼叫###watcher### 的 # ##update### 方法，完成回應更新。 ############相關推薦：#########javascript - 刷票器的實作原則###############thinkphp 控制器中display()步驟實作的原理############

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