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Vue.js 是一个流行的前端框架，它的核心特性之一是数据响应式系统。Vue2 通过数据劫持实现了数据的响应式，使得当数据发生变化时，视图能够自动更新。本文将深入探讨 Vue2 中数据劫持的实现原理，并分析其优缺点。
数据劫持（Data Hijacking）是一种通过拦截对象属性的访问和修改操作，来实现对数据的监控和响应式处理的技术。在 Vue2 中，数据劫持是通过 Object.defineProperty 方法来实现的。
Object.defineProperty 是 JavaScript 中的一个方法，用于定义或修改对象的属性。它允许我们精确地控制属性的行为，包括属性的值、可枚举性、可配置性和可写性。
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)
obj：要定义属性的对象。prop：要定义或修改的属性名称。descriptor：属性描述符对象，包含以下可选属性：
value：属性的值。writable：属性是否可写。enumerable：属性是否可枚举。configurable：属性是否可配置。get：获取属性值的函数。set：设置属性值的函数。在 Vue2 中，数据劫持是通过 Object.defineProperty 来实现的。具体来说，Vue2 会遍历数据对象的所有属性，并使用 Object.defineProperty 为每个属性定义 getter 和 setter，从而实现对属性的拦截。
function defineReactive(obj, key, val) {
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
console.log(`获取属性 ${key}: ${val}`);
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
console.log(`设置属性 ${key}: ${newVal}`);
val = newVal;
}
});
}
const data = { name: 'Vue' };
defineReactive(data, 'name', data.name);
data.name; // 获取属性 name: Vue
data.name = 'Vue2'; // 设置属性 name: Vue2
在上面的代码中，我们定义了一个 defineReactive 函数，用于将对象的属性转换为响应式属性。当访问或修改 data.name 时，会触发 getter 和 setter，从而实现数据的劫持。
在 Vue2 中，响应式数据的初始化是通过 Observer 类来实现的。Observer 类会遍历数据对象的所有属性，并为每个属性定义 getter 和 setter。
class Observer {
constructor(value) {
this.value = value;
this.walk(value);
}
walk(obj) {
const keys = Object.keys(obj);
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]]);
}
}
}
function defineReactive(obj, key, val) {
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
console.log(`获取属性 ${key}: ${val}`);
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
console.log(`设置属性 ${key}: ${newVal}`);
val = newVal;
}
});
}
const data = { name: 'Vue' };
new Observer(data);
data.name; // 获取属性 name: Vue
data.name = 'Vue2'; // 设置属性 name: Vue2
在上面的代码中，我们定义了一个 Observer 类，用于将数据对象转换为响应式对象。Observer 类的 walk 方法会遍历对象的所有属性，并调用 defineReactive 函数为每个属性定义 getter 和 setter。
在 Vue2 中，依赖收集是通过 Dep 类和 Watcher 类来实现的。Dep 类用于管理依赖，Watcher 类用于观察数据的变化。
class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
addSub(sub) {
this.subs.push(sub);
}
notify() {
this.subs.forEach(sub => sub.update());
}
}
class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.vm = vm;
this.getter = parsePath(expOrFn);
this.cb = cb;
this.value = this.get();
}
get() {
Dep.target = this;
const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
Dep.target = null;
return value;
}
update() {
const oldValue = this.value;
this.value = this.get();
this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
}
}
function parsePath(path) {
const segments = path.split('.');
return function(obj) {
for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
if (!obj) return;
obj = obj[segments[i]];
}
return obj;
};
}
function defineReactive(obj, key, val) {
const dep = new Dep();
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
if (newVal === val) return;
val = newVal;
dep.notify();
}
});
}
const data = { name: 'Vue' };
new Observer(data);
const watcher = new Watcher(data, 'name', (newVal, oldVal) => {
console.log(`数据从 ${oldVal} 变为 ${newVal}`);
});
data.name = 'Vue2'; // 数据从 Vue 变为 Vue2
在上面的代码中，我们定义了一个 Dep 类和一个 Watcher 类。Dep 类用于管理依赖，Watcher 类用于观察数据的变化。当数据发生变化时，Dep 类会通知所有依赖的 Watcher 实例，从而触发视图的更新。
在 Vue2 中，派发更新是通过 Dep 类的 notify 方法来实现的。当数据发生变化时，Dep 类会调用 notify 方法，通知所有依赖的 Watcher 实例进行更新。
class Dep {
constructor() {
this.subs = [];
}
addSub(sub) {
this.subs.push(sub);
}
notify() {
this.subs.forEach(sub => sub.update());
}
}
class Watcher {
constructor(vm, expOrFn, cb) {
this.vm = vm;
this.getter = parsePath(expOrFn);
this.cb = cb;
this.value = this.get();
}
get() {
Dep.target = this;
const value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
Dep.target = null;
return value;
}
update() {
const oldValue = this.value;
this.value = this.get();
this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
}
}
function parsePath(path) {
const segments = path.split('.');
return function(obj) {
for (let i = 0; i < segments.length; i++) {
if (!obj) return;
obj = obj[segments[i]];
}
return obj;
};
}
function defineReactive(obj, key, val) {
const dep = new Dep();
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function reactiveGetter() {
if (Dep.target) {
dep.addSub(Dep.target);
}
return val;
},
set: function reactiveSetter(newVal) {
if (newVal === val) return;
val = newVal;
dep.notify();
}
});
}
const data = { name: 'Vue' };
new Observer(data);
const watcher = new Watcher(data, 'name', (newVal, oldVal) => {
console.log(`数据从 ${oldVal} 变为 ${newVal}`);
});
data.name = 'Vue2'; // 数据从 Vue 变为 Vue2
在上面的代码中，当 data.name 发生变化时，Dep 类会调用 notify 方法，通知所有依赖的 Watcher 实例进行更新。Watcher 实例会调用 update 方法，从而触发视图的更新。
在 Vue2 中，数组的劫持是通过重写数组的原型方法来实现的。Vue2 会重写数组的 push、pop、shift、unshift、splice、sort 和 reverse 方法，从而实现对数组变化的监控。
const arrayProto = Array.prototype;
const arrayMethods = Object.create(arrayProto);
['push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice', 'sort', 'reverse'].forEach(function(method) {
const original = arrayProto[method];
Object.defineProperty(arrayMethods, method, {
value: function mutator(...args) {
const result = original.apply(this, args);
const ob = this.__ob__;
ob.dep.notify();
return result;
},
enumerable: false,
writable: true,
configurable: true
});
});
function observeArray(arr) {
arr.__proto__ = arrayMethods;
}
const arr = [1, 2, 3];
observeArray(arr);
arr.push(4); // 触发数组的更新
在上面的代码中，我们重写了数组的原型方法，并在方法执行后通知依赖进行更新。然而，这种方式存在一些局限性，例如无法监控数组的索引访问和修改操作。
在 Vue2 中，对象属性的添加和删除操作无法被监控。这是因为 Object.defineProperty 只能监控已经存在的属性，而无法监控新增或删除的属性。
const data = { name: 'Vue' };
new Observer(data);
data.age = 2; // 无法监控新增属性
delete data.name; // 无法监控删除属性
在上面的代码中，当我们向 data 对象添加或删除属性时，Vue2 无法监控这些操作。为了解决这个问题，Vue2 提供了 Vue.set 和 Vue.delete 方法，用于手动触发更新。
Vue.set(data, 'age', 2); // 手动触发更新
Vue.delete(data, 'name'); // 手动触发更新
在 Vue3 中，数据劫持的实现方式发生了重大变化。Vue3 使用 Proxy 代替 Object.defineProperty 来实现数据劫持。Proxy 是 ES6 引入的一个新特性，它可以拦截对象的多种操作，包括属性的访问、修改、删除等。
const data = { name: 'Vue' };
const proxy = new Proxy(data, {
get(target, key, receiver) {
console.log(`获取属性 ${key}: ${target[key]}`);
return Reflect.get(target, key, receiver);
},
set(target, key, value, receiver) {
console.log(`设置属性 ${key}: ${value}`);
return Reflect.set(target, key, value, receiver);
},
deleteProperty(target, key) {
console.log(`删除属性 ${key}`);
return Reflect.deleteProperty(target, key);
}
});
proxy.name; // 获取属性 name: Vue
proxy.name = 'Vue3'; // 设置属性 name: Vue3
delete proxy.name; // 删除属性 name
在上面的代码中，我们使用 Proxy 实现了对 data 对象的劫持。Proxy 可以拦截对象的多种操作，从而解决了 Vue2 中 Object.defineProperty 的局限性。
Vue2 通过 Object.defineProperty 实现了数据劫持，从而实现了数据的响应式。然而，Object.defineProperty 存在一些局限性，例如无法监控数组的索引访问和修改操作，以及无法监控对象属性的添加和删除操作。为了解决这些问题，Vue3 使用 Proxy 代替 Object.defineProperty 来实现数据劫持，从而提供了更强大的数据响应式能力。
通过本文的深入探讨，我们了解了 Vue2 中数据劫持的实现原理，并分析了其优缺点。希望本文能够帮助你更好地理解 Vue2 的数据响应式系统，并为你在实际开发中提供参考。
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