什么是响应式对象？响应式对象的创建过程？

主题：什么是响应式对象？响应式对象的创建过程？

什么是响应式对象？

Vue.js 实现响应式的核心是利用了 ES5 的 Object.defineProperty。因为 IE8 及以下浏览器没有Object.defineProperty方法，这也是为什么 Vue.js 不能兼容 IE8 及以下浏览器的原因。

Object.defineProperty

示例

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

var o = {
    };
Object.defineProperty(o, "a", {
    
  value : 37,
  writable : true,
  enumerable : true,
  configurable : true
});
// o有了属性a，a的值为37

var bValue = 38;
Object.defineProperty(o, "b", {
    
  get() {
     return bValue; },
  set(newValue) {
     bValue = newValue; },
  enumerable : true,
  configurable : true
});
// o有了属性b，b的值为bValue。现在，除非重新定义o.b，o.b的值总是与bValue相同

Object.defineProperty(o, 'c', {
    
	value: 39,
	writable: true,
	enumerable: false,
	configurable: true
})
// 当enumerable为false时，Object.keys(ob)不会显示'c'

obj是要在其上定义属性的对象。
prop是要定义或修改的属性的名称。
descriptor是将被定义或修改的属性描述符。一旦对象拥有了getter和setter属性，我们可以简单地把这个对象称为响应式对象。get是一个给属性提供的getter方法，当我们访问了该属性的时候会触发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的时候会触发setter方法。

那么 Vue.js 把哪些对象变成了响应式对象了呢，可以从源码层面分析。

响应式对象的创建过程

先讲原始的数据映射到 DOM 中， props 和 data 初始化的时候就可以定义响应式对象。 props 是通过调用defineReactive()方法把每个props的key变成响应式。 data 是通过observe()监测数据的变化，Observer给对象的属性添加getter和setter。

src/core/instance/init.js

初始化 Vue 时会调用_init方法，init方法中有initState()方法。

src/core/instance/state.js

（1）initState

该方法主要是初始化props、methods、data、computed和 wathcer等属性做了初始化操作。

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

重点分析initProps()和initData()

（2）initProps

调用defineReactive()方法把每个props的key变成响应式

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 (!isRoot && !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)
}

（3）initData

遍历所有的Object.keys(data)，在methods或props中定义了就会报警告。把_data的东西代理到vm实例上。observe()方法就是观测data。（深入响应式原理的代码基本上都在src/core/observer上）

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 */)
}

1）observe

功能：
observe的功能就是用来监测数据的变化。

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。

代码解析：
observe方法接收两个参数，value是任意类型，传入的是data，asRootData传入的是true。

判断value是否是Object类型，value是否是VNode实例。

• instanceof 的作用：A instanceof B ，判断 A 是否是 B 的实例

然后判断value有没有__ob__属性并且value.__ob__是否是Observer实例。满足条件直接拿到ob并return。否则进行下一步判断。判断shouldObserve。

shouldObserve是全局定义的一个标志，用来决定什么时候执行new Observer。toggleObserving方法可以把shouldObserve值进行改变，该方法在initProps方法中通过判断isRoot对shouldObserve进行修改。一旦shouldObserve是false，就没有办法把value变成Observer对象实例。

export let shouldObserve: boolean = true
 
export function toggleObserving (value: boolean) {
    
  shouldObserve = value
}

同时还要判断value不是ServerRendering，是数组和对象并且对象是具有可扩展属性的，还要再判断value不是 Vue。才会把value变成Observer对象实例。

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
}

2）Observer

功能：
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

代码解析：
Observer是个 class ，可以理解为观察者。属性有value、dep、vmCount，构造函数会保留value，实例化dep。

def方法对Object.defineProperty进行封装，是给value添加__ob__属性，该属性的值指向当前实例。为的就是执行observe()的时候，第一次定义以后下一次才会对同样的对象直接return ob。

• enumerable?: boolean：作为 Typescript 接口属性数量不确定时的定义方法。要么参数不存在，要么必须符合参数的类型定义。

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

判断value是否是数组，observeArray()方法就是遍历value，然后递归观察。如果不是数组是对象则调用walk()。walk()遍历对象上的所有属性，执行defineReactive()方法。如果直接把__ob__赋值给value，__ob__也会执行defineReactive，是完全没有必要的，因为不会去修改__ob__。为什么__ob__不会执行defineReactive？因为def只传了三个参数，enumerable是 undefined ，所以!!enumerable是false，所以遍历的时候不会被执行到（原型的也是不可被枚举的）。

export class Observer {
    
  value: any;
  dep: Dep;
  vmCount: number; // number of vms that have this object as root $data

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

  /** * Walk through all properties and convert them into * getter/setters. This method should only be called when * value type is Object. */
  walk (obj: Object) {
    
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
    
      defineReactive(obj, keys[i])
    }
  }

  /** * Observe a list of Array items. */
  observeArray (items: Array<any>) {
    
    for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) {
    
      observe(items[i])
    }
  }
}

3）defineReactive

功能：
defineReactive的功能就是定义一个响应式对象，给对象动态添加getter和setter。

代码解析：

接受五个参数：对象、对象属性值、初始值、两个可选的。拿到对象属性定义property，拿到属性原有的getter和setter，当某个属性值也是对象时，递归进行observe。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。

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
  }

  // cater for pre-defined getter/setters
  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
      /* eslint-disable no-self-compare */
      if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
    
        return
      }
      /* eslint-enable no-self-compare */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) {
    
        customSetter()
      }
      // #7981: for accessor properties without setter
      if (getter && !setter) return
      if (setter) {
    
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
    
        val = newVal
      }
      childOb = !shallow && observe(newVal)
      dep.notify()
    }
  })
}