观察者模式
首先话题下来，我们得反问一下自己，什么是观察者模式？
概念
观察者模式（Observer）：通常又被称作为发布-订阅者模式。它定义了一种一对多的依赖关系，即当一个对象的状态发生改变的时候，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新，解决了主体对象与观察者之间功能的耦合。
讲个故事
上面对于观察者模式的概念可能会比较官方化，所以我们讲个故事来理解它。
A：是共产党派往国民党密探，代号 001（发布者）
B：是共产党的通信人员，负责与 A 进行秘密交接（订阅者）
适用性
以下任一场景都可以使用观察者模式
vue 对于观察者模式的使用
vue 使用到观察者模式的地方有很多，这里我们主要谈谈对于数据初始化这一块的。
var vm = new Vue({
data () {
return {
a: 'hello vue'
}
}
})
1、实现数据劫持
上图我们可以看到，vue 是利用的是 Object.defineProperty() 对数据进行劫持。 并在数据传递变更的时候封装了一层中转站，即我们看到的 Dep 和 Watcher 两个类。
这一小节，我们只看如何通过观察者模式对数据进行劫持。
1.1、递归遍历
我们都知道，vue 对于 data 里面的数据都做了劫持的，那只能对对象进行遍历从而完成每个属性的劫持，源码具体如下
walk (obj: Object) {
const keys = Object.keys(obj)
// 遍历将其变成 vue 的访问器属性
for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
}
}
1.2、发布/订阅
从上面对象的遍历我们看到了 defineReactive ，那么劫持最关键的点也在于这个函数，该函数里面封装了 getter 和 setter 函数，使用观察者模式，互相监听
// 设置为访问器属性，并在其 getter 和 setter 函数中，使用发布/订阅模式，互相监听。
export function defineReactive (
obj: Object,
key: string,
val: any
) {
// 这里用到了观察者（发布/订阅）模式进行了劫持封装，它定义了一种一对多的关系，让多个观察者监听一个主题对象，这个主题对象的状态发生改变时会通知所有观察者对象，观察者对象就可以更新自己的状态。
// 实例化一个主题对象，对象中有空的观察者列表
const dep = new Dep()
// 获取属性描述符对象(更多的为了 computed 里面的自定义 get 和 set 进行的设计)
const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
if (property && property.configurable === false) {
return
}
const getter = property && property.get
const setter = property && property.set
let childOb = observe(val)
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
// 收集依赖，建立一对多的的关系，让多个观察者监听当前主题对象
get: function reactiveGetter () {
const value = getter ? getter.call(obj) : val
if (Dep.target) {
dep.depend()
if (childOb) {
childOb.dep.depend()
// 这里是对数组进行劫持
if (Array.isArray(value)) {
dependArray(value)
}
}
}
return value
},
// 劫持到数据变更，并发布消息进行通知
set: function reactiveSetter (newVal) {
const value = getter ? getter.call(obj) : val
if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
return
}
if (setter) {
setter.call(obj, newVal)
} else {
val = newVal
}
childOb = observe(newVal)
dep.notify()
}
})
}
1.3、返回 Observer 实例
上面我们看到了observe 函数，核心就是返回一个 Observer 实例
return new Observer(value)
2、消息封装，实现 "中转站"
首先我们要理解，为什么要做一层消息传递的封装？
我们在讲解观察者模式的时候有提到它的 适用性 。这里也同理，我们在劫持到数据变更的时候，并进行数据变更通知的时候，如果不做一个"中转站"的话，我们根本不知道到底谁订阅了消息，具体有多少对象订阅了消息。
这就好比上文中我提到的故事中的密探 A（发布者） 和共产党 B（订阅者）。密探 A 与 共产党 B 进行信息传递，两人都知道对方这么一个人的存在，但密探 A 不知道具体 B 是谁以及到底有多少共产党（订阅者）订阅着自己，可能很多共产党都订阅着密探 A 的信息，so 密探 A（发布者） 需要通过暗号 收集到所有订阅着其消息的共产党们（订阅者），这里对于订阅者的收集其实就是一层封装。然后密探 A 只需将消息发布出去，而订阅者们接受到通知，只管进行自己的 update 操作即可。
简单一点，即收集完订阅者们的密探 A 只管发布消息，共产党 B 以及更多的共产党只管订阅消息并进行对应的 update 操作，每个模块确保其独立性，实现高内聚低耦合这两大原则。
废话不多说，我们接下来直接开始讲 vue 是如何做的消息封装的
2.1、Dep
Dep，全名 Dependency，从名字我们也能大概看出 Dep 类是用来做依赖收集的，具体怎么收集呢。我们直接看源码
let uid = 0
export default class Dep {
static target: ?Watcher;
id: number;
subs: Array<Watcher>;
constructor () {
// 用来给每个订阅者 Watcher 做唯一标识符，防止重复收集
this.id = uid++
// 定义subs数组，用来做依赖收集(收集所有的订阅者 Watcher)
this.subs = []
}
// 收集订阅者
addSub (sub: Watcher) {
this.subs.push(sub)
}
depend () {
if (Dep.target) {
Dep.target.addDep(this)
}
}
notify () {
// stabilize the subscriber list first
const subs = this.subs.slice()
for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {
subs[i].update()
}
}
}
// the current target watcher being evaluated.
// this is globally unique because there could be only one
// watcher being evaluated at any time.
Dep.target = null
代码很简短，但它做的事情却很重要
源码中，还抛出了两个方法用来操作 Dep.target ，具体如下
// 定义收集目标栈
const targetStack = []
export function pushTarget (_target: Watcher) {
if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target)
// 改变目标指向
Dep.target = _target
}
export function popTarget () {
// 删除当前目标，重算指向
Dep.target = targetStack.pop()
}
2.2、 Watcher
Watcher 意为观察者，它负责做的事情就是订阅 Dep ，当Dep 发出消息传递（notify）的时候，所以订阅着 Dep 的 Watchers 会进行自己的 update 操作。废话不多说，直接看源码就知道了。
export default class Watcher {
vm: Component;
expression: string;
cb: Function;
constructor (
vm: Component,
expOrFn: string | Function,
cb: Function,
options?: Object
) {
this.vm = vm
vm._watchers.push(this)
this.cb = cb
// parse expression for getter
if (typeof expOrFn === 'function') {
this.getter = expOrFn
} else {
// 解析表达式
this.getter = parsePath(expOrFn)
if (!this.getter) {
this.getter = function () {}
}
}
this.value = this.get()
}
get () {
// 将目标收集到目标栈
pushTarget(this)
const vm = this.vm
let value = this.getter.call(vm, vm)
// 删除目标
popTarget()
return value
}
// 订阅 Dep，同时让 Dep 知道自己订阅着它
addDep (dep: Dep) {
const id = dep.id
if (!this.newDepIds.has(id)) {
this.newDepIds.add(id)
this.newDeps.push(dep)
if (!this.depIds.has(id)) {
// 收集订阅者
dep.addSub(this)
}
}
}
// 订阅者'消费'动作，当接收到变更时则会执行
update () {
this.run()
}
run () {
const value = this.get()
const oldValue = this.value
this.value = value
this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
}
}
上述代码中，我删除了一些与目前探讨无关的代码，如果需要进行详细研究的，可以自行查阅 vue2.5.3 版本的源码。
现在再去看 Dep 和 Watcher，我们需要知道两个点
两者看似相互依赖，实则却保证了其独立性，保证了模块的单一性。
更多的应用
vue 还有一些地方用到了"万能"的观察者模式，比如我们熟知的组件之间的事件传递，$on 以及 $emit 的设计。
$emit 负责发布消息，并对订阅者 $on 做统一消费，即执行 cbs 里面所有的事件。
Vue.prototype.$on = function (event: string | Array<string>, fn: Function): Component {
const vm: Component = this
if (Array.isArray(event)) {
for (let i = 0, l = event.length; i < l; i++) {
this.$on(event[i], fn)
}
} else {
(vm._events[event] || (vm._events[event] = [])).push(fn)
}
return vm
}
Vue.prototype.$emit = function (event: string): Component {
const vm: Component = this
let cbs = vm._events[event]
if (cbs) {
cbs = cbs.length > 1 ? toArray(cbs) : cbs
const args = toArray(arguments, 1)
for (let i = 0, l = cbs.length; i < l; i++) {
cbs[i].apply(vm, args)
}
}
return vm
}
总结
本文探讨了观察者模式的基本概念、适用场景，以及在 vue 源码中的具体应用。这一节将总结一下观察者模式的一些优缺点
OK，本文到这就差不多了，更多的源码设计思路细节将在同系列的其它文章中进行一一解读。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持亿速云。
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