Proxy实现vue MVVM实践

vueconf(2018hangzhou)大会刚刚过去，vue作者尤大大向我们展示了vue3.0的进展，并介绍vue3.0的一些改动，其中最令我期待的就是重写数据监听机制。

回顾vue2.x的双向数据绑定

谈起vue的双向数据绑定，我们首先能想到的就是ES5中Object.defineProperty，利用重写属性的get、set，我们可以完成数据劫持监听，使用观察者模式，在数据发生改变的时候，通知订阅者更新状态。
我们就针对Observer观察者部分写了一个简易的代码如下：


function Observer (data) {
  this.data = data
  this.walk(data)
}
Observer.prototype = {
  walk: function (data) {
    let me = this
    Object.keys(data).forEach(function (key) {
      me.convert(key, data[key])
    })
  },
  
  convert: function (key, val) {
    this.defineReactive(this.data, key, val)
  },

  defineReactive: function (data, key, val) {
    let dep = new Dep()
    let childObj = observe()

    Object.defineProperty(data, key, {
      enumerable: true,
      configurable: false,
      get: function () {
        if (Dep.target) {
            dep.depend()  // 添加订阅者
        }
        return val
      },
      set: function (newVal) {
        if (newVal === val)  return

        val = newVal
        childObj = observe(newVal)
        dep.notify()  // 通知订阅器
      }
    })
  }
}
function observe (value, vm) {
  if (!value || typeof value !== 'object') {
      return
  }

  return new Observer(value)
}

以上代码中我们定义了一个Observer构造函数，即观察者。利用Object.defineProperty我们将传入对象的所有属性（包含子属性）全部进行数据监听，并在get方法中，在订阅器里添加一条订阅。一旦某属性发生改变，通知到订阅器。

Dep订阅器，Compile指令，Watcher订阅者的代码就不再分析，mvvm的总体结构可以由下图看出

整个过程是一个观察者、订阅器、订阅者、指令器四部分的事情，各司其职。

简单介绍Proxy

Proxy是ES6中新增的构造函数，它可以理解为在目标对象之前架设一层“拦截”，外界对该对象的访问，都必须通过这层拦截，因此提供了一种机制，可以对外界的访问进行过滤改写。Proxy原意是代理，在这里我们可以理解为“代理”某些操作。

var obj = new Proxy({}, {
  get: function (target, key, receiver) {
    console.log(`proxy get ${key}`)
    return Reflect.get(target, key, receiver)
  },
  set: function (target, key, value, receiver) {
    console.log(`proxy set ${key}`)
    return Reflect.set(target, key, value, receiver)
  }
})

上面代码对一个空对象架设了一层拦截，我们可以在Proxy的第二个参数中传入一个handler对象，对象中可以定义拦截行为。
在get和set中，我们都用到了Reflect。Reflect对象与Proxy对象一样，也是ES6位了操作对象而提供的新API。Reflect对象的方法与Proxy对象的方法一一对应，比如Proxy方法拦截target对象的属性赋值行为。它采用Reflect.set方法将值赋值给对象的属性，确保完成原有的行为，然后再部署额外的功能。
根据以上代码我们写一段测试代码：

obj.text = 'hello world!' 
// proxy set text
var _text = obj.text
// proxy get text

Proxy改写观察者

利用以上Proxy的一些特性，我们修改代码如下：

function observe (value, vm) {
  if (!value || typeof value !== 'object') {
    return
  }

  let dep = new Dep()
  return new Proxy(value, {
    get: function (target, key, receiver) {
      if (Dep.target) {
        dep.depend()
      }
      return Reflect.get(target, key, receiver)
    },
    set: function (target, key, value, receiver) {
      dep.notify()
      return Reflect.set(target, key, value, receiver)
    }
  })
}

我们将传入的对象直接替换为Proxy对象，入参handler的get和set中的添加订阅者和通知订阅器逻辑保持不变。
整个过程没有做其他多余的判断，由于Vue3.0还没有发布，没有实际源码可以借鉴，所以以上只是个人实现的简单版本（完整代码）。将整个mvvm运用到html中，以下是运行后的效果(没做gif，凑合看吧)：

重写数据监听机制的好处

放弃了Object.defineProperty，基于 Proxy 观察者机制以满足全语言覆盖及更好的性能。加上其它方法的优化改动，vue3.0可以提速一倍/内存使用降低一半；
Observer模块将可以单独作为一个库来使用。

可能产生的问题

很遗憾的是，ES6的Proxy无法被转译为ES5，所以它将不被IE所支持。对于这个问题，Vue3.0将给出IE11的兼容方案，即在IE11下，还是使用的Object.defineProperty机制。

参考资料

ECMAScript 6 入门（阮一峰）：es6.ruanyifeng.com/#docs/proxy
vue 3.0 更新计划：更快，更小，让开发者更轻松: www.oschina.net/news/101906…
为什么Proxy可以优化vue的数据监听机制: juejin.cn/post/684490…