上一章 Vue2非同步更新和nextTick原理，我們介紹了 JavaScript 執行機制是什麼？nextTick源碼是如何實現的？以及Vue是如何非同步更新渲染的？

本章目標

• 計算屬性是如何實現的？
• 計算屬性緩存原理 - 帶有dirty屬性的watcher
• 洋蔥模型的應用

初始化

在 Vue初始化實例的過程中，如果用戶 options選項中存在計算屬性時，則初始化計算屬性

// 初始化狀態
export function initState(vm) {
  const opts = vm.$options // 獲取所有的選項

  // 初始化數據
  if (opts.data) { initData(vm) }

  // 初始化計算屬性
  if (opts.computed) { initComputed(vm) }
}

我們給每個計算屬性都創建了一個 Watcher實例，標識為lazy:true， 在初始化watcher時不會立即執行 get方法（計算屬性方法）

並將計算屬性watcher 都保存到了 Vue實例上，讓我們可以在後續的 getter方法中通過 vm獲取到當前的計算屬性watcher

然後使用Object.defineProperty去劫持計算屬性

// 初始化計算屬性
function initComputed(vm) {
  const computed = vm.$options.computed
  const watchers = (vm._computedWatchers = {}) // 將每個計算屬性對應的watcher 都保存到 vm上
  for (let key in computed) {
    let userDef = computed[key]

    // 相容不同寫法 函數方式 和 對象getter/setter方式
    let fn = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get

    // 給每個計算屬性都創建一個 watcher，並標識為 lazy，不會立即執行 get-fn
    watchers[key] = new Watcher(vm, fn, { lazy: true })

    // 劫持計算屬性getter/setter
    defineComputed(vm, key, userDef)
  }
}

// 劫持計算屬性
function defineComputed(target, key, userDef) {
  const setter = userDef.set || (() => {})

  Object.defineProperty(target, key, {
    get: createComputedGetter(key),
    set: setter,
  })
}

當我們劫持到計算屬性被訪問時，根據 dirty 值去決定是否更新 watcher緩存值

然後讓自己依賴的屬性（準確來說是訂閱的所有dep）都去收集上層watcher，即 Dep.target（可能是計算屬性watcher，也可能是渲染watcher)

// 劫持計算屬性的訪問
function createComputedGetter(key) {
  return function () {
    const watcher = this._computedWatchers[key] // this就是 defineProperty 劫持的targer。獲取到計算屬性對應的watcher

    // 如果是髒的，就去執行用戶傳入的函數
    if (watcher.dirty) {
      watcher.evaluate() // 重新求值後 dirty變為false，下次就不求值了，走緩存值
    }

    // 當前計算屬性watcher 出棧後，還有渲染watcher 或者其他計算屬性watcher，我們應該讓當前計算屬性watcher 訂閱的 dep，也去收集上一層的watcher 即Dep.target（可能是計算屬性watcher，也可能是渲染watcher)
    if (Dep.target) {
      watcher.depend()
    }

    // 返回watcher上的值
    return watcher.value
  }

Dep

• Dep.target：當前渲染的 watcher，靜態變數
• stack：存放 watcher 的棧。 利用 pushTarget、popTarget 這兩個方法做入棧出棧操作

// 當前渲染的 watcher
Dep.target = null

// 存放 watcher 的棧
let stack = []
// 當前 watcher 入棧， Dep.target 指向 當前 watcher
export function pushTarget(watcher) {
  stack.push(watcher)
  Dep.target = watcher
}
// 棧中最後一個 watcher 出棧，Dep.target指向棧中 最後一個 watcher，若棧為空，則為 undefined
export function popTarget() {
  stack.pop()
  Dep.target = stack[stack.length - 1]
}

計算屬性Watcher

在初始化Vue實例時，我們會給每個計算屬性都創建一個對應watcher（我們稱之為計算屬性watcher，除此之外還有 渲染watcher 和 偵聽器watcher ），他有一個 value 屬性用於緩存計算屬性方法的返回值。

預設標識 lazy: true，懶的，代表計算屬性watcher，創建時不會立即執行 get方法

預設標識 dirty: true，髒的，當我們劫持到計算屬性訪問時，如果是髒的，我們會通過watcher.evaluate重新計算 watcher 的 value值 並將其標識為乾凈的；如果是乾凈的，則直接取 watcher 緩存值

depend 方法，會讓計算屬性watcher 訂閱的dep去收集上層watcher，可能是渲染watcher，也可能是計算屬性watcher（計算屬性嵌套的情況），實現洋蔥模型的核心方法

update 方法，當計算屬性依賴的對象發生變化時，會觸發dep.notify派發更新 並 調用 update 方法，只需更新 dirty 為 true即可。我們會在後續的渲染watcher 更新時，劫持到計算屬性的訪問操作，並通過 watcher.evaluate重新計算其 value值

class Watcher {
  constructor(vm, fn, options) {
    // 計算屬性watcher 用到的屬性
    this.vm = vm
    this.lazy = options.lazy // 懶的，不會立即執行get方法
    this.dirty = this.lazy // 髒的，決定重新讀取get返回值 還是 讀取緩存值

    this.value = this.lazy ? undefined : this.get() // 存儲 get返回值
  }

  // 重新渲染
  update() {
    console.log('watcher-update')
    if (this.lazy) {
      // 計算屬性依賴的值發生改變，觸發 setter 通知 watcher 更新，將計算屬性watcher 標識為臟值即可
      // 後面還會觸發渲染watcher，會走 evaluate 重新讀取返回值
      this.dirty = true
    } else {
      queueWatcher(this) // 把當前的watcher 暫存起來，非同步隊列渲染
      // this.get(); // 重新渲染
    }
  }

  // 計算屬性watcher為臟時，執行 evaluate，並將其標識為乾凈的
  evaluate() {
    this.value = this.get() // 重新獲取到用戶函數的返回值
    this.dirty = false
  }
  
  // 用於洋蔥模型中計算屬性watcher 訂閱的dep去 depend收集上層watcher 即Dep.target（可能是計算屬性watcher，也可能是渲染watcher)
  depend() {
    let i = this.deps.length
    while (i--) {
      this.deps[i].depend()
    }
  }
}

緩存原理

計算屬性是基於它們的響應式依賴進行緩存的。只在相關響應式依賴發生改變時它們才會重新求值。 緩存原理如下：

在初始化計算屬性時，我們使用Object.defineProperty劫持了計算屬性，並做了一些 getter/setter操作

計算屬性watcher 有一個 dirty臟值屬性，預設為 true

當我們劫持到計算屬性被訪問時，如果 dirty 為 true，則執行 evaluate 更新 watcher 的 value值 並 將 dirty 標識為 false；如果為 false，則直接取 watcher 的緩存值

當計算屬性依賴的屬性變化時，會通知 watcher 調用 update方法，此時我們將 dirty 標識為 true。這樣再次取值時會重新進行計算

洋蔥模型

在初始化Vue實例時，我們會給每個計算屬性都創建一個對應的懶的watcher，不會立即調用計算屬性方法

當我們訪問計算屬性時，會通過watcher.evaluate()讓其直接依賴的屬性去收集當前的計算屬性watcher，並且還會通過watcher.depend()讓其訂閱的所有 dep都去收集上層watcher，可能是渲染watcher，也可能是計算屬性watcher（如果存在計算屬性嵌套計算屬性的話）。這樣依賴的屬性發生變化也可以讓視圖進行更新

讓我們一起來分析下計算屬性嵌套的例子

<p>{{fullName}}</p>

computed: {
  fullAge() {
    return '今年' + this.age
  },
  fullName() {
    console.log('run')
    return this.firstName + ' ' + this.lastName  + ' ' + this.fullAge
  },
}

1. 初始化組件時，渲染watcher 入棧
   • stack:[渲染watcher]
2. 當執行 render方法並初次訪問 fullName時，執行computed watcher1.evaluate()，watcher1入棧
   • stack:[渲染watcher, watcher1]
3. 當執行watcher1的 get方法時，其直接依賴的 firstName 和 lastName 會去收集當前的 watcher1；然後又訪問 fullAge 並執行computed watcher2.evaluate()，watcher2入棧
   • watcher1：[firstName, lastName]
   • stack:[渲染watcher, watcher1, watcher2]
4. 執行watcher2的 get方法時，其直接依賴的 age 會去收集當前的 watcher2
   • watcher2：[age]
5. watcher2出棧，並執行watcher2.depend()，讓watcher2訂閱的 dep再去收集當前watcher1
   • stack:[渲染watcher, watcher1]
   • watcher1：[firstName, lastName, age]
6. watcher1出棧，執行watcher1.depend()，讓watcher1訂閱的 dep再去收集當前的渲染watcher
   • stack:[渲染watcher]
   • 渲染watcher：[firstName, lastName, age]