1响应式对象

Object.defineProperty

Object.defineProperty 方法会直接在对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有对象，并返回这个对象。

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

obj 是要在其上定义属性的对象；prop 是要定义或修改的属性名称，descriptor 是将被定义或修改的属性描述符。

比较核心的是 descriptor，它有很多可选键值。这里我们最关心的是 get 和 set。get 是一个给属性提供的 getter 方法，当我们访问了该属性时会触发 getter 方法；set 是一个给属性提供的 setter 方法，当我们对该属性做修改时会触发 setter 方法。

一旦对象拥有了 getter 和 setter，我们可以简单地把这个对象称为响应式对象。那么 vue 把哪些对象变成了响应式对象了呢？看源码

initState

在 Vue 的初始化阶段，_init 方法执行时，会执行 initState(vm)方法，它的定义在 src/core/instance/state.js 中：

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);
  }
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed);
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
    initWatch(vm, opts.watch);
  }
}

initState 方法主要是对 props、methods、data、computed 和 watcher 等属性做了初始化操作。这里我们重点分析 props 和 data，对于其他属性的初始化稍后再分析。

• initProps

function initProps(vm: Component, propsOptions: Object) {
  const propsData = vm.$options.propsData || {};
  const props = (vm._props = {});
  // cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
  // instead of dynamic object key enumeration.
  const keys = (vm.$options._propKeys = []);
  const isRoot = !vm.$parent;
  // root instance props should be converted
  if (!isRoot) {
    toggleObserving(false);
  }
  for (const key in propsOptions) {
    keys.push(key);
    const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm);
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      const hyphenatedKey = hyphenate(key);
      if (isReservedAttribute(hyphenatedKey) || config.isReservedAttr(hyphenatedKey)) {
        warn(
          `"${hyphenatedKey}" is a reserved attribute and cannot be used as component prop.`,
          vm,
        );
      }
      defineReactive(props, key, value, () => {
        if (vm.$parent && !isUpdatingChildComponent) {
          warn(
            `Avoid mutating a prop directly since the value will be ` +
              `overwritten whenever the parent component re-renders. ` +
              `Instead, use a data or computed property based on the prop's ` +
              `value. Prop being mutated: "${key}"`,
            vm,
          );
        }
      });
    } else {
      defineReactive(props, key, value);
    }
    // static props are already proxied on the component's prototype
    // during Vue.extend(). We only need to proxy props defined at
    // instantiation here.
    if (!(key in vm)) {
      proxy(vm, `_props`, key);
    }
  }
  toggleObserving(true);
}

props 的初始化主要过程，就是遍历定义的 props 配置。遍历的过程主要做两件事情：一个是调用 defineReactive 方法把每个 prop 对应的值变成响应式，可以通过 vm._props.xxx 访问到定义 props 中对应的属性。对于 defineReactive 方法，我们稍后会介绍；另一个是通过 proxy 把 vm._props.xxx 的访问代理到 vm.xxx 上，我们稍后也会介绍。

• initData

function initData(vm: Component) {
  let data = vm.$options.data;
  data = vm._data = typeof data === 'function' ? getData(data, vm) : data || {};
  if (!isPlainObject(data)) {
    data = {};
    process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
      warn(
        'data functions should return an object:\n' +
          'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
        vm,
      );
  }
  // proxy data on instance
  const keys = Object.keys(data);
  const props = vm.$options.props;
  const methods = vm.$options.methods;
  let i = keys.length;
  while (i--) {
    const key = keys[i];
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (methods && hasOwn(methods, key)) {
        warn(`Method "${key}" has already been defined as a data property.`, vm);
      }
    }
    if (props && hasOwn(props, key)) {
      process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
        warn(
          `The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
            `Use prop default value instead.`,
          vm,
        );
    } else if (!isReserved(key)) {
      proxy(vm, `_data`, key);
    }
  }
  // observe data
  observe(data, true /* asRootData */);
}

data 的初始化主要过程也是做两件事，一个是对定义 data 函数返回对象的遍历，通过 proxy 把每一个值 vm._data.xxx 都代理到 vm.xxx 上；另一个是调用 observe 方法观测整个 data 的变化，把 data 也变成响应式，可以通过 vm._data.xxx 访问到定义 data 返回函数中对应的属性，observe 我们稍后会介绍。

可以看到，无论是 props 或是 data 的初始化都是把它们变成响应式对象，这个过程我们接触到几个函数，接下来我们来详细分析它们。

proxy

首先介绍一下代理，代理的作用是把 props 和 data 上的属性代理到 vm 实例上，这也就是为什么比如我们定义了如下 props，却可以通过 vm 实例访问到它。

let comP = {
  props: {
    msg: 'hello',
  },
  methods: {
    say() {
      console.log(this.msg);
    },
  },
};

我们可以在 say 函数中通过 this.msg 访问到我们定义在 props 中的 msg，这个过程发生在 proxy 阶段：

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

export function proxy(target: Object, sourceKey: string, key: string) {
  sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter() {
    return this[sourceKey][key];
  };
  sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter(val) {
    this[sourceKey][key] = val;
  };
  Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition);
}

observe

observe 的功能就是用来监测数据的变化，它的定义在 src/core/observer/index.js 中：

export function observe(value: any, asRootData: ?boolean): Observer | void {
  if (!isObject(value) || value instanceof VNode) return

  let ob: Observer | void
  if (hasOwn(value, '__ob__') && value.__ob__ instanceof Observer) {
    ob = value.__ob__
  } else if (
    shouldObserve &&
    !isServerRendering() &&
    (Array.isArray(value) || isPlainObject(value)) &&
    Object.isExtensible(value) &&
    !value._isVue
  ) {
    ob = new Observer(value)
  }
  if (asRootData && ob) {
    ob.vmCount++
  }
  return ob
}

observe 方法的作用就是给非 VNode 的对象类型数据添加一个 Observer，如果已经添加过则直接返回，否则在满足一定条件下去实例化一个 Observer 对象实例。接下来我们来看一下 Observer 的作用。

Observer

Observer 是一个类，它的作用是给对象的属性添加 getter 和 setter，用于依赖收集和派发更新：

export class Observer {
  value: any,
  dep: Dep,
  vmCount: number

  constructor(value: any) {
    this.value = value
    this.dep = new Dep()
    this.vmCount = 0
    def(value, '__ob__', this)
    if (Array.isArray(value)) {
      const augment = hasProto
        ? protoAugment
        : copyAugment
      augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      this.observeArray(value)
    } else {
      this.walk(value)
    }
  }

  walk(obj: Object) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i])
    }
  }

  observeArray(items: Array<any>) {
    for (let i = 0; i < items.length; i++) {
      observe(items[i])
    }
  }
}

Observer 的构造函数逻辑很简单，首先实例化 Dep 对象，这块稍后会介绍，接着通过执行 def 函数把自身实例添加到数据对象 value 的 ob 属性上，def 的定义在 src/core/util/lang.js 中：

export function def(obj: Object, key: string, val: any, enumerable?: boolean) {
  Object.defineProperty(obj, key, {
    value: val,
    enumerable: !!enumerable,
    writable: true,
    configurable: true,
  });
}

def 函数是一个非常简单的 Object.defineProperty 的封装，这就是为什么我在开发中输出 data 上对象类型的数据，会发现该对象多了一个 ob 的属性。

回到 Observer 的构造函数，接下来会对 value 做判断，对于数组会调用 observeArray 方法，否则对纯对象调用 walk 方法。可以看到 observeArray 是遍历数组再次调用 observe 方法，而 walk 方法是遍历对象的 key 调用 defineReactive 方法，那么我们来看一下这个方法是做什么的。

defineReactive

defineDeactive 的功能就是定义一个响应式对象，给对象动态添加 getter 和 setter，它的定义在 src/core/observer/index.js

export function defineReactive(
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: ?Function,
  shallow?: boolean
) {
  const dep = new Dep()
  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  if (property && property.configurable === false) return

  const getter = property && property.get
  const setter = property && property.set
  if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) {
    val = obj[key]
  }

  let childOb = !shallow && observe(val)
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function reactiveGetter() {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      if (Dep.target) {
        dep.depend()
        if (childOb) {
          childOb.dep.depend()
          if (Array.isArray(value)) {
            dependArray(value)
          }
        }
      }
      return value
    },
    set: function reactiveSetter(newVal) {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) return
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
        customSetter()
      }
      if (setter) {
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
        val = newVal
      }
      childOb = !shallow && observe(newVal)
      dep.notify()
    }
  })
}

defineReactive 函数最开始初始化 Dep 对象的实例，接着拿到 obj 的属性描述符，然后对子对象递归调用 observe 方法，这样就保证了无论 obj 的结构多复杂，它的所有子属性也能变成响应式的对象，这样我们访问或修改 obj 中一个嵌套较深的属性，也能触发 getter 和 setter。最后利用Object.defineproperty去给 obj 的属性 key 添加 getter 和 setter。而关于 getter 和 setter 的具体实现，我们后面介绍。

总结

这一节我们介绍了响应式对象，核心就是利用 Object.defineProperty 给数据添加了 getter 和 setter，目的就是为了在我们访问数据以及写数据的时候能自动执行一些逻辑：getter 做的事情是依赖收集，setter 做的事情是派发更新，那么在接下来的章节我们会重点对这两个过程分析

• 响应式对象核心是利用了Object.defineProperty 给对象的属性添加getter和setter
• Vue会把props、data等变成响应式对象