深入剖析Vue原始碼 - 選項合併(下)

不做祖國的韭菜發表於2019-03-20

1.5 合併策略

合併策略之所以是難點,其中一個是合併選項型別繁多,合併規則隨著選項的不同也呈現差異。概括起來思路主要是以下兩點:

  1. Vue針對每個規定的選項都有定義好的合併策略,例如data,component,mounted等。如果合併的子父配置都具有相同的選項,則只需要按照規定好的策略進行選項合併即可。
  2. 由於Vue傳遞的選項是開放式的,所有也存在傳遞的選項沒有自定義選項的情況,這時候由於選項不存在預設的合併策略,所以處理的原則是有子類配置選項則預設使用子類配置選項,沒有則選擇父類配置選項。

我們通過這兩個思想去分析原始碼的實現,先看看mergeOptions除了規範檢測後的邏輯。

function mergeOptions ( parent, child, vm ) {
  ···
  var options = {};
  var key;
  for (key in parent) {
    mergeField(key);
  }
  for (key in child) {
    if (!hasOwn(parent, key)) {
      mergeField(key);
    }
  }
  function mergeField (key) {
    // 如果有自定義選項策略,則使用自定義選項策略,否則選擇使用預設策略。
    var strat = strats[key] || defaultStrat; 
    options[key] = strat(parent[key], child[key], vm, key);
  }

  return options
}
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兩個for迴圈規定了合併的順序,以自定義選項策略優先,如果沒有才會使用預設策略。而strats下每個key對應的便是每個特殊選項的合併策略

1.5.1 預設策略

我們可以用豐富的選項去定義例項的行為,大致可以分為以下幾類:

  1. data,props,computed等選項定義例項資料
  2. mounted, created, destoryed等定義生命週期函式
  3. components註冊元件
  4. methods選項定義例項方法

當然還有諸如watch,inject,directives,filter等選項,總而言之,Vue提供的配置項是豐富的。除此之外,我們也可以使用沒有預設配置策略的選項,典型的例子是狀態管理Vuex和配套路由vue-router的引入:

new Vue({
  store, // vuex
  router// vue-router
})
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不管是外掛也好,還是使用者自定義的選項,他們的合併策略會遵循思路的第二點:**子配置存在則取子配置,不存在則取父配置,即用子去覆蓋父。。**它的描述在defaultStrat中。

// 使用者自定義選項策略
var defaultStrat = function (parentVal, childVal) {
  // 子不存在則用父,子存在則用子配置
  return childVal === undefined
    ? parentVal
    : childVal
};
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接下來會進入某些具體的合併策略的分析,大致分為五類:

1. 常規選項合併

2. 自帶資源選項合併

3. 生命週期鉤子合併

4. watch選項合併

5. props,methods, inject, computed類似選項合併

1.6 常規選項的合併

1.6.1 el的合併

el提供一個在頁面上已存在的 DOM 元素作為 Vue 例項的掛載目標,因此它只在建立Vue例項才存在,在子類或者子元件中無法定義el選項,因此el的合併策略是在保證選項只存在於根的Vue例項的情形下使用預設策略進行合併。

strats.el = function (parent, child, vm, key) {
  if (!vm) {  // 只允許vue例項才擁有el屬性,其他子類構造器不允許有el屬性
    warn(
      "option \"" + key + "\" can only be used during instance " +
      'creation with the `new` keyword.'
    );
  }
  // 預設策略
  return defaultStrat(parent, child)
};

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1.6.2 data合併

常規選項的重點部分是在於data的合併,讀完這部分原始碼,可能可以解開你心中的一個疑惑,為什麼datavue建立例項時傳遞的是一個物件,而在元件內部定義時只能傳遞一個函式。

// data的合併
strats.data = function (parentVal, childVal, vm) {
  // vm代表是否為Vue建立的例項,否則是子父類的關係
  if (!vm) {
    if (childVal && typeof childVal !== 'function') { // 必須保證子類的data型別是一個函式而不是一個物件
      warn('The "data" option should be a function ' + 'that returns a per-instance value in component ' + 'definitions.',vm);
      return parentVal
    }
    return mergeDataOrFn(parentVal, childVal)
  }
  return mergeDataOrFn(parentVal, childVal, vm); // vue例項時需要傳遞vm作為函式的第三個引數
};
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data策略最終呼叫的mergeDataOrFn方法,區別在於當前vm是否是例項,或者是單純的子父類的關係。如果是子父類的關係,需要對data選項進行規範校驗,保證它的型別是一個函式而不是物件。

function mergeDataOrFn ( parentVal, childVal, vm ) {
  // 子父類
  if (!vm) {
    if (!childVal) { // 子類不存在data選項,則合併結果為父類data選項
      return parentVal
    }
    if (!parentVal) { // 父類不存在data選項,則合併結果為子類data選項
      return childVal
    }
    return function mergedDataFn () { // data選項在父類和子類同時存在的情況下返回的是一個函式
      // 子類例項和父類例項,分別將子類和父類例項中data函式執行後返回的物件傳遞給mergeData函式做資料合併
      return mergeData(
        typeof childVal === 'function' ? childVal.call(this, this) : childVal,
        typeof parentVal === 'function' ? parentVal.call(this, this) : parentVal
      )
    }
  } else {
  // Vue例項
    // vue建構函式例項物件
    return function mergedInstanceDataFn () {
      var instanceData = typeof childVal === 'function'
        ? childVal.call(vm, vm)
        : childVal;
      var defaultData = typeof parentVal === 'function'
        ? parentVal.call(vm, vm)
        : parentVal;
      if (instanceData) {
        // 當例項中傳遞data選項時,將例項的data物件和Vm建構函式上的data屬性選項合併
        return mergeData(instanceData, defaultData)
      } else {
        // 當例項中不傳遞data時,預設返回Vm建構函式上的data屬性選項
        return defaultData
      }
    }
  }
}
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從原始碼的實現看,data的合併不是簡單的將兩個資料物件進行合併,而是直接返回一個mergedDataFn或者mergedInstanceDataFn函式,而真正合並的時機是在後續初始化資料響應式系統的環節進行的,初始化資料響應式系統的第一步就是拿到合併後的資料,也就是執行mergeData邏輯。 (關於響應式系統的構建請移步後面的章節)

function mergeData (to, from) {
  if (!from) { return to }
  var key, toVal, fromVal;
  // Reflect.ownKeys可以拿到Symbol屬性
  var keys = hasSymbol
    ? Reflect.ownKeys(from)
    : Object.keys(from);

  for (var i = 0; i < keys.length; i++) {
    key = keys[i];
    toVal = to[key];
    fromVal = from[key];
    if (!hasOwn(to, key)) {
      // 子的資料父沒有,則將新增的資料加入響應式系統中。
      set(to, key, fromVal); 
    } else if (
      toVal !== fromVal &&
      isPlainObject(toVal) &&
      isPlainObject(fromVal)
    ) {
      // 處理深層物件,當合並的資料為多層巢狀物件時,需要遞迴呼叫mergeData進行比較合併
      mergeData(toVal, fromVal);
    }
  }
  return to
}
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mergeData方法的兩個引數是父data選項和子data選項的結果,也就是兩個data物件,從原始碼上看資料合併的原則是,將父類的資料整合到子類的資料選項中, 如若父類資料和子類資料衝突時,保留子類資料。如果物件有深層巢狀,則需要遞迴呼叫mergeData進行資料合併。

最後回過頭來思考一個問題,為什麼Vue元件的data是一個函式,而不是一個物件呢? 我覺得可以這樣解釋:元件設計的目的是為了複用,每次通過函式建立相當於在一個獨立的記憶體空間中生成一個data的副本,這樣每個元件之間的資料不會互相影響。

1.7 自帶資源選項合併

在1.2中我們看到了Vue預設會帶幾個選項,分別是components元件, directive指令, filter過濾器,所有無論是根例項,還是父子例項,都需要和系統自帶的資源選項進行合併。它的定義如下:

// 資源選項
var ASSET_TYPES = [
  'component',
  'directive',
  'filter'
];

// 定義資源合併的策略
ASSET_TYPES.forEach(function (type) {
  strats[type + 's'] = mergeAssets; // 定義預設策略
});

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這些資源選項的合併邏輯很簡單,首先會建立一個原型指向父類資源選項的空物件,再將子類選項賦值給空物件。

// 資源選項自定義合併策略
function mergeAssets (parentVal,childVal,vm,key) {
  var res = Object.create(parentVal || null); // 建立一個空物件,其原型指向父類的資源選項。
  if (childVal) {
    assertObjectType(key, childVal, vm); // components,filters,directives選項必須為物件
    return extend(res, childVal) // 子類選項賦值給空物件
  } else {
    return res
  }
}
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結合下面的例子,我們看具體合併後的結果:

var vm = new Vue({
  components: {
    componentA: {}
  },
  directives: {
    'v-boom': {}
  }
})

console.log(vm.$options.components)
// 根例項的選項和資源預設選項合併後的結果
{
  components: {
    componentA: {},
    __proto__: {
      KeepAlive: {}
      Transition: {}
      TransitionGroup: {}
    } 
  },
  directives: {
    'v-boom': {},
    __proto__: {
      'v-show': {},
      'v-model': {}
    }
  }
}

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簡單總結一下,對於 directives、filters 以及 components 等資源選項,父類選項將以原型鏈的形式被處理。子類必須通過原型鏈才能查詢並使用內建元件和內建指令。

1.8 生命週期鉤子函式的合併

在學習Vue時,有一個重要的思想,生命週期。它是我們使用Vue高效開發元件的基礎,我們可以在元件例項的不同階段去定義需要執行的函式,讓元件的功能更加豐富。在介紹生命週期鉤子函式的選項合併前,我們有必要複習以下官方的生命週期圖。

深入剖析Vue原始碼 - 選項合併(下)

然而從原始碼中我們可以看到Vue的生命週期鉤子不止這些,它有多達12個之多,每個鉤子的執行時機我們暫且不深究,它們會在以後的章節中逐一出現。我們關心的是:子父元件的生命週期鉤子函式是遵循什麼樣的規則合併。

var LIFECYCLE_HOOKS = [
  'beforeCreate',
  'created',
  'beforeMount',
  'mounted',
  'beforeUpdate',
  'updated',
  'beforeDestroy',
  'destroyed',
  'activated',
  'deactivated',
  'errorCaptured',
  'serverPrefetch'
];
LIFECYCLE_HOOKS.forEach(function (hook) {
  strats[hook] = mergeHook; // 對生命週期鉤子選項的合併都執行mergeHook策略
});
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mergeHook是生命週期鉤子合併的策略,簡單的對程式碼進行總結,鉤子函式的合併原則是:

  1. 如果子類和父類都擁有相同鉤子選項,則將子類選項和父類選項合併。
  2. 如果父類不存在鉤子選項,子類存在時,則以陣列形式返回子類鉤子選項。
  3. 當子類不存在鉤子選項時,則以父類選項返回。
  4. 子父合併時,是將子類選項放在陣列的末尾,這樣在執行鉤子時,永遠是父類選項優先於子類選項執行。
// 生命週期鉤子選項合併策略
function mergeHook (
    parentVal,
    childVal
  ) {
    // 1.如果子類和父類都擁有鉤子選項,則將子類選項和父類選項合併, 
    // 2.如果父類不存在鉤子選項,子類存在時,則以陣列形式返回子類鉤子選項,
    // 3.當子類不存在鉤子選項時,則以父類選項返回。
    var res = childVal ? parentVal ? parentVal.concat(childVal) : Array.isArray(childVal) ? childVal : [childVal] : parentVal; 
    return res
      ? dedupeHooks(res)
      : res
  }
// 防止多個元件例項鉤子選項相互影響
  function dedupeHooks (hooks) {
    var res = [];
    for (var i = 0; i < hooks.length; i++) {
      if (res.indexOf(hooks[i]) === -1) {
        res.push(hooks[i]);
      }
    }
    return res
  }
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下面結合具體的例子看合併結果。

var Parent = Vue.extend({
  mounted() {
    console.log('parent')
  }
})
var Child = Parent.extend({
  mounted() {
    console.log('child')
  }
})
var vm = new Child().$mount('#app');

// 輸出結果:
parent
child
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簡單總結一下:對於生命週期鉤子選項,子類和父類相同的選項將合併成陣列,這樣在執行子類鉤子函式時,父類鉤子選項也會執行,並且父會優先於子執行。

1.9 watch選項合併

在使用Vue進行開發時,我們有時需要自定義偵聽器來響應資料的變化,當需要在資料變化時執行非同步或者開銷較大的操作時,watch往往是高效的。對於 watch 選項的合併處理,它類似於生命週期鉤子,只要父選項有相同的觀測欄位,則和子的選項合併為陣列,在監測欄位改變時同時執行父類選項的監聽程式碼。處理方式和生命鉤子選項的區別在於,生命週期鉤子選項必須是函式,而watch選項最終在合併的陣列中可以是包含選項的物件,也可以是對應的回撥函式,或者方法名。

strats.watch = function (parentVal,childVal,vm,key) {
    //火狐瀏覽器在Object的原型上擁有watch方法,這裡對這一現象做了相容
    // var nativeWatch = ({}).watch;
    if (parentVal === nativeWatch) { parentVal = undefined; }
    if (childVal === nativeWatch) { childVal = undefined; }
    // 沒有子,則預設用父選項
    if (!childVal) { return Object.create(parentVal || null) }
    {
      // 保證watch選項是一個物件
      assertObjectType(key, childVal, vm);
    }
    // 沒有父則直接用子選項
    if (!parentVal) { return childVal }
    var ret = {};
    extend(ret, parentVal);
    for (var key$1 in childVal) {
      var parent = ret[key$1];
      var child = childVal[key$1];
      // 父的選項先轉換成陣列
      if (parent && !Array.isArray(parent)) {
        parent = [parent];
      }
      ret[key$1] = parent
        ? parent.concat(child)
        : Array.isArray(child) ? child : [child];
    }
    return ret
  };
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下面結合具體的例子看合併結果:

var Parent = Vue.extend({
  watch: {
    'test': function() {
      console.log('parent change')
    }
  }
})
var Child = Parent.extend({
  watch: {
    'test': {
      handler: function() {
        console.log('child change')
      }
    }
  },
  data() {
    return {
      test: 1
    }
  }
})
var vm = new Child().$mount('#app');
vm.test = 2;
// 輸出結果
parent change
child change
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簡單總結一下:對於watch選項的合併,最終和父類選項合併成陣列,並且陣列的選項成員,可以是回撥函式,選項物件,或者函式名。

1.10 props methods inject computed合併

原始碼的設計將props.methods,inject,computed歸結為一類,他們的配置策略一致,簡單概括就是,如果父類不存在選項,則返回子類選項,子類父類都存在時,用子類選項去覆蓋父類選項。

// 其他選項合併策略
strats.props =
strats.methods =
strats.inject =
strats.computed = function (parentVal,childVal,vm,key) {
  if (childVal && "development" !== 'production') {
    assertObjectType(key, childVal, vm);
  }
  if (!parentVal) { return childVal } // 父類不存在該選項,則返回子類的選項
  var ret = Object.create(null);
  extend(ret, parentVal); // 
  if (childVal) { 
    // 子類選項會覆蓋父類選項的值
    extend(ret, childVal); } 
  return ret
};

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1.11 小結

至此,五類選項合併的策略分析到此結束,回顧一下這一章節的內容,這一節是Vue原始碼分析的起手式,所以我們從Vue的引入出發,先大致瞭解了Vue在程式碼引入階段做的操作,主要是對靜態屬性方法和原型上屬性方法的定義和宣告,這裡並不需要精確瞭解到每個方法的功能和實現細節,當然我也相信你已經在實戰中或多或少接觸過這些方法的使用。接下來到文章的重點,new Vue是我們正確使用Vue進行開發的關鍵,而例項化階段會對呼叫_init方法進行初始化,選項合併是初始化的第一步。選項合併會對系統內部定義的選項和子父類的選項進行合併。而Vue有相當豐富的選項合併策略,不管是內部的選項還是使用者自定義的選項,他們都遵循內部約定好的合併策略。有了豐富的選項和嚴格的合併策略,Vue在指導開發上才顯得更加完備。下一節會分析一個重要的概念,資料代理,它也是響應式系統的基礎。

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