先讓我們從最簡單的一個例項Vue入手:

    const app = new Vue({
        // options  傳入一個選項obj.這個obj即對於這個vue例項的初始化
    })

通過查閱文件，我們可以知道這個options可以接受:

• 選項/資料

  • data

  • props

  • propsData(方便測試使用)

  • computed

  • methods

  • watch

• 選項 / DOM

• 選項 / 生命週期鉤子

• 選項 / 資源

• 選項 / 雜項

具體未展開的內容請自行查閱相關文件，接下來讓我們來看看傳入的選項/資料是如何管理資料之間的相互依賴的。

    const app = new Vue({
        el: '#app',
        props: {
          a: {
            type: Object,
            default () {
              return {
                key1: 'a',
                key2: {
                    a: 'b'
                }
              }
            }
          }
        },
        data: {
          msg1: 'Hello world!',
          arr: {
            arr1: 1
          }
        },
        watch: {
          a (newVal, oldVal) {
            console.log(newVal, oldVal)
          }
        },
        methods: {
          go () {
            console.log('This is simple demo')
          }
        }
    })
 

我們使用Vue這個建構函式去例項化了一個vue例項app。傳入了props, data, watch, methods等屬性。在例項化的過程中，Vue提供的建構函式就使用我們傳入的options去完成資料的依賴管理，初始化的過程只有一次，但是在你自己的程式當中，資料的依賴管理的次數不止一次。

那Vue的建構函式到底是怎麼實現的呢？Vue

// 建構函式
function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}

// 對Vue這個class進行mixin,即在原型上新增方法
// Vue.prototype.* = function () {}
initMixin(Vue)
stateMixin(Vue)
eventsMixin(Vue)
lifecycleMixin(Vue)
renderMixin(Vue)
 

當我們呼叫new Vue的時候，事實上就呼叫的Vue原型上的_init方法.

// 原型上提供_init方法,新建一個vue例項並傳入options引數
  Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    const vm: Component = this
    // a uid
    vm._uid = uid++

    let startTag, endTag
    // a flag to avoid this being observed
    vm._isVue = true
    // merge options
    if (options && options._isComponent) {
      // optimize internal component instantiation
      // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
      // internal component options needs special treatment.
      initInternalComponent(vm, options)
    } else {
      // 將傳入的這些options選項掛載到vm.$options屬性上
      vm.$options = mergeOptions(
        // components/filter/directive
        resolveConstructorOptions(vm.constructor),
        // this._init()傳入的options
        options || {},
        vm
      )
    }
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }
    // expose real self
    vm._self = vm     // 自身的例項
    // 接下來所有的操作都是在這個例項上新增方法
    initLifecycle(vm)  // lifecycle初始化
    initEvents(vm)     // events初始化 vm._events, 主要是提供vm例項上的$on/$emit/$off/$off等方法
    initRender(vm)     // 初始化渲染函式,在vm上繫結$createElement方法
    callHook(vm, 'beforeCreate')  // 鉤子函式的執行, beforeCreate
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    initState(vm)      // Observe data新增對data的監聽, 將data轉化為getters/setters
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    callHook(vm, 'created') // 鉤子函式的執行, created

    // vm掛載的根元素
    if (vm.$options.el) {
      vm.$mount(vm.$options.el)
    }
  }

其中在this._init()方法中呼叫initState(vm),完成對vm這個例項的資料的監聽,也是本文所要展開說的具體內容。

export function initState (vm: Component) {
  // 首先在vm上初始化一個_watchers陣列，快取這個vm上的所有watcher
  vm._watchers = []
  // 獲取options,包括在new Vue傳入的，同時還包括了Vue所繼承的options
  const opts = vm.$options
  // 初始化props屬性
  if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
  // 初始化methods屬性
  if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
  // 初始化data屬性
  if (opts.data) {
    initData(vm)
  } else {
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
  }
  // 初始化computed屬性
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
  // 初始化watch屬性
  if (opts.watch) initWatch(vm, opts.watch)
}

initProps

我們在例項化app的時候，在建構函式裡面傳入的options中有props屬性：

    props: {
      a: {
        type: Object,
        default () {
          return {
            key1: 'a',
            key2: {
                a: 'b'
            }
          }
        }
      }
    }

function initProps (vm: Component, propsOptions: Object) {
  // propsData主要是為了方便測試使用
  const propsData = vm.$options.propsData || {}
  // 新建vm._props物件，可以通過app例項去訪問
  const props = vm._props = {}
  // cache prop keys so that future props updates can iterate using Array
  // instead of dynamic object key enumeration.
  // 快取的prop key
  const keys = vm.$options._propKeys = []
  const isRoot = !vm.$parent
  // root instance props should be converted
  observerState.shouldConvert = isRoot
  for (const key in propsOptions) {
    // this._init傳入的options中的props屬性
    keys.push(key)
    // 注意這個validateProp方法，不僅完成了prop屬性型別驗證的，同時將prop的值都轉化為了getter/setter,並返回一個observer
    const value = validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)
   
    // 將這個key對應的值轉化為getter/setter
      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.
    // 如果在vm這個例項上沒有key屬性，那麼就通過proxy轉化為proxyGetter/proxySetter, 並掛載到vm例項上，可以通過app._props[key]這種形式去訪問
    if (!(key in vm)) {
      proxy(vm, `_props`, key)
    }
  }
  observerState.shouldConvert = true
}

接下來看下validateProp(key, propsOptions, propsData, vm)方法內部到底發生了什麼。

export function validateProp (
  key: string,
  propOptions: Object,    // $options.props屬性
  propsData: Object,      // $options.propsData屬性
  vm?: Component
): any {
  const prop = propOptions[key]
  // 如果在propsData測試props上沒有快取的key
  const absent = !hasOwn(propsData, key)
  let value = propsData[key]
  // 處理boolean型別的資料
  // handle boolean props
  if (isType(Boolean, prop.type)) {
    if (absent && !hasOwn(prop, 'default')) {
      value = false
    } else if (!isType(String, prop.type) && (value === '' || value === hyphenate(key))) {
      value = true
    }
  }
  // check default value
  if (value === undefined) {
    // default屬性值，是基本型別還是function
    // getPropsDefaultValue見下面第一段程式碼
    value = getPropDefaultValue(vm, prop, key)
    // since the default value is a fresh copy,
    // make sure to observe it.
    const prevShouldConvert = observerState.shouldConvert
    observerState.shouldConvert = true
    // 將value的所有屬性轉化為getter/setter形式
    // 並新增value的依賴
    // observe方法的分析見下面第二段程式碼
    observe(value)
    observerState.shouldConvert = prevShouldConvert
  }
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    assertProp(prop, key, value, vm, absent)
  }
  return value
}

// 獲取prop的預設值
function getPropDefaultValue (vm: ?Component, prop: PropOptions, key: string): any {
  // no default, return undefined
  // 如果沒有default屬性的話，那麼就返回undefined
  if (!hasOwn(prop, 'default')) {
    return undefined
  }
  const def = prop.default
  // the raw prop value was also undefined from previous render,
  // return previous default value to avoid unnecessary watcher trigger
  if (vm && vm.$options.propsData &&
    vm.$options.propsData[key] === undefined &&
    vm._props[key] !== undefined) {
    return vm._props[key]
  }
  // call factory function for non-Function types
  // a value is Function if its prototype is function even across different execution context
  // 如果是function 則呼叫def.call(vm)
  // 否則就返回default屬性對應的值
  return typeof def === 'function' && getType(prop.type) !== 'Function'
    ? def.call(vm)
    : def
}

Vue提供了一個observe方法,在其內部例項化了一個Observer類，並返回Observer的例項。每一個Observer例項對應記錄了props中這個的default value的所有依賴(僅限object型別)，這個Observer實際上就是一個觀察者，它維護了一個數組this.subs = []用以收集相關的subs(訂閱者)(即這個觀察者的依賴)。通過將default value轉化為getter/setter形式，同時新增一個自定義__ob__屬性，這個屬性就對應Observer例項。

說起來有點繞，還是讓我們看看我們給的demo裡傳入的options配置:

    props: {
      a: {
        type: Object,
        default () {
          return {
            key1: 'a',
            key2: {
                a: 'b'
            }
          }
        }
      }
    }

在往上數的第二段程式碼裡面的方法obervse(value)，即對{key1: 'a', key2: {a: 'b'}}進行依賴的管理，同時將這個obj所有的屬性值都轉化為getter/setter形式。此外，Vue還會將props屬性都代理到vm例項上，通過vm.key1,vm.key2就可以訪問到這個屬性。

此外，還需要了解下在Vue中管理依賴的一個非常重要的類: Dep

export default class Dep { 
  constructor () {
    this.id = uid++
    this.subs = []
  }
  addSub () {...}  // 新增訂閱者(依賴)
  removeSub () {...}  // 刪除訂閱者(依賴)
  depend () {...}  // 檢查當前Dep.target是否存在以及判斷這個watcher已經被新增到了相應的依賴當中，如果沒有則新增訂閱者(依賴)，如果已經被添加了那麼就不做處理
  notify () {...}  // 通知訂閱者(依賴)更新
}

在Vue的整個生命週期當中，你所定義的響應式的資料上都會繫結一個Dep例項去管理其依賴。它實際上就是觀察者和訂閱者聯絡的一個橋樑。

剛才談到了對於依賴的管理，它的核心之一就是觀察者Observer這個類：

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

  constructor (value: any) {
    this.value = value
    // dep記錄了和這個value值的相關依賴
    this.dep = new Dep()
    this.vmCount = 0
    // value其實就是vm._data, 即在vm._data上新增__ob__屬性
    def(value, '__ob__', this)
    // 如果是陣列
    if (Array.isArray(value)) {
      // 首先判斷是否能使用__proto__屬性
      const augment = hasProto
        ? protoAugment
        : copyAugment
      augment(value, arrayMethods, arrayKeys)
      // 遍歷陣列，並將obj型別的屬性改為getter/setter實現
      this.observeArray(value)
    } else {
      // 遍歷obj上的屬性，將每個屬性改為getter/setter實現
      this.walk(value)
    }
  }

  /**
   * Walk through each property and convert them into
   * getter/setters. This method should only be called when
   * value type is Object.
   */
  // 將每個property對應的屬性都轉化為getter/setters,只能是當這個value的型別為Object時
  walk (obj: Object) {
    const keys = Object.keys(obj)
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
      defineReactive(obj, keys[i], obj[keys[i]])
    }
  }

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

walk方法裡面呼叫defineReactive方法：通過遍歷這個object的key，並將對應的value轉化為getter/setter形式，通過閉包維護一個dep，在getter方法當中定義了這個key是如何進行依賴的收集，在setter方法中定義了當這個key對應的值改變後，如何完成相關依賴資料的更新。但是從原始碼當中，我們卻發現當getter函式被呼叫的時候並非就一定會完成依賴的收集，其中還有一層判斷，就是Dep.target是否存在。

/**
 * Define a reactive property on an Object.
 */
export function defineReactive (
  obj: Object,
  key: string,
  val: any,
  customSetter?: Function
) {
  // 每個屬性新建一個dep例項，管理這個屬性的依賴
  const dep = new Dep()
    
  // 或者屬性描述符
  const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key)
  // 如果這個屬性是不可配的，即無法更改
  if (property && property.configurable === false) {
    return
  }

  // cater for pre-defined getter/setters
  const getter = property && property.get
  const setter = property && property.set

  // 遞迴去將val轉化為getter/setter
  // childOb將子屬性也轉化為Observer
  let childOb = observe(val)
  Object.defineProperty(obj, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    // 定義getter -->> reactiveGetter
    get: function reactiveGetter () {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      // 定義相應的依賴
      if (Dep.target) {
        // Dep.target.addDep(this)
        // 即新增watch函式
        // dep.depend()及呼叫了dep.addSub()只不過中間需要判斷是否這個id的dep已經被包含在內了
        dep.depend()
        // childOb也新增依賴
        if (childOb) {
          childOb.dep.depend()
        }
        if (Array.isArray(value)) {
          dependArray(value)
        }
      }
      return value
    },
    // 定義setter -->> reactiveSetter
    set: function reactiveSetter (newVal) {
      const value = getter ? getter.call(obj) : val
      /* eslint-disable no-self-compare */
      if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) {
        return
      }
      if (setter) {
        setter.call(obj, newVal)
      } else {
        val = newVal
      }
      // 對得到的新值進行observe
      childOb = observe(newVal)
      // 相應的依賴進行更新
      dep.notify()
    }
  })
}

在上文中提到了Dep類是連結觀察者和訂閱者的橋樑。同時在Dep的實現當中還有一個非常重要的屬性就是Dep.target，它事實就上就是一個訂閱者，只有當Dep.target(訂閱者)存在的時候，呼叫屬性的getter函式的時候才能完成依賴的收集工作。

Dep.target = null
const targetStack = []

export function pushTarget (_target: Watcher) {
  if (Dep.target) targetStack.push(Dep.target)
  Dep.target = _target
}

export function popTarget () {
  Dep.target = targetStack.pop()
}

那麼Vue是如何來實現訂閱者的呢？Vue裡面定義了一個類: Watcher，在Vue的整個生命週期當中，會有4類地方會例項化Watcher：

• Vue例項化的過程中有watch選項

• Vue例項化的過程中有computed計算屬性選項

• Vue原型上有掛載$watch方法: Vue.prototype.$watch，可以直接通過例項呼叫this.$watch方法

• Vue生成了render函式，更新檢視時

constructor (
    vm: Component,
    expOrFn: string | Function,
    cb: Function,
    options?: Object
  ) {
    // 快取這個例項vm
    this.vm = vm
    // vm例項中的_watchers中新增這個watcher
    vm._watchers.push(this)
    // options
    if (options) {
      this.deep = !!options.deep
      this.user = !!options.user
      this.lazy = !!options.lazy
      this.sync = !!options.sync
    } else {
      this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
    }
    this.cb = cb
    this.id = ++uid // uid for batching
    this.active = true
    this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
    ....
    // parse expression for getter
    if (typeof expOrFn === 'function') {
      this.getter = expOrFn
    } else {
      this.getter = parsePath(expOrFn)
      if (!this.getter) {
        this.getter = function () {}
      }
    }
    // 通過get方法去獲取最新的值
    // 如果lazy為true, 初始化的時候為undefined
    this.value = this.lazy
      ? undefined
      : this.get()
  }
  get () {...}
  addDep () {...}
  update () {...}
  run () {...}
  evaluate () {...}
  run () {...}

Watcher接收的引數當中expOrFn定義了用以獲取watcher的getter函式。expOrFn可以有2種類型：string或function.若為string型別，首先會通過parsePath方法去對string進行分割(僅支援.號形式的物件訪問)。在除了computed選項外，其他幾種例項化watcher的方式都是在例項化過程中完成求值及依賴的收集工作：this.value = this.lazy ? undefined : this.get().在Watcher的get方法中:

!!!前方高能

get () {
 // pushTarget即設定當前的需要被執行的watcher
    pushTarget(this)
    let value
    const vm = this.vm
    if (this.user) {
      try {
        // $watch(function () {})
        // 呼叫this.getter的時候，觸發了屬性的getter函式
        // 在getter中進行了依賴的管理
        value = this.getter.call(vm, vm)
        console.log(value)
      } catch (e) {
        handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
      }
    } else {
      // 如果是新建模板函式，則會動態計算模板與data中繫結的變數，這個時候就呼叫了getter函式，那麼就完成了dep的收集
      // 呼叫getter函式，則同時會呼叫函式內部的getter的函式，進行dep收集工作
      value = this.getter.call(vm, vm)
    }
    // "touch" every property so they are all tracked as
    // dependencies for deep watching
    // 讓每個屬性都被作為dependencies而tracked, 這樣是為了deep watching
    if (this.deep) {
      traverse(value)
    }
    popTarget()
    this.cleanupDeps()
    return value    
}

一進入get方法，首先進行pushTarget(this)的操作，此時Vue當中Dep.target = 當前這個watcher,接下來進行value = this.getter.call(vm, vm)操作，在這個操作中就完成了依賴的收集工作。還是拿文章一開始的demo來說，在vue例項化的時候傳入了watch選項：

    props: {
      a: {
        type: Object,
        default () {
          return {
            key1: 'a',
            key2: {
                a: 'b'
            }
          }
        }
      }
    },
   watch: {
        a (newVal, oldVal) {
            console.log(newVal, oldVal)
        }
    }, 

在Vue的initState()開始執行後，首先會初始化props的屬性為getter/setter函式，然後在進行initWatch初始化的時候，這個時候初始化watcher例項，並呼叫get()方法，設定Dep.target = 當前這個watcher例項，進而到value = this.getter.call(vm, vm)的操作。在呼叫this.getter.call(vm, vm)的方法中，便會訪問props選項中的a屬性即其getter函式。在a屬性的getter函式執行過程中，因為Dep.target已經存在，那麼就進入了依賴收集的過程:

if (Dep.target) {
    // Dep.target.addDep(this)
    // 即新增watch函式
    // dep.depend()及呼叫了dep.addSub()只不過中間需要判斷是否這個id的dep已經被包含在內了
    dep.depend()
    // childOb也新增依賴
    if (childOb) {
      childOb.dep.depend()
    }
    if (Array.isArray(value)) {
      dependArray(value)
    }
  }

dep是一開始初始化的過程中，這個屬性上的dep屬性。呼叫dep.depend()函式：

  depend () {
    if (Dep.target) {
      // Dep.target為一個watcher
      Dep.target.addDep(this)
    }
  }

Dep.target也就剛才的那個watcher例項，這裡也就相當於呼叫了watcher例項的addDep方法: watcher.addDep(this)，並將dep觀察者傳入。在addDep方法中完成依賴收集:

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)) {
        dep.addSub(this)
      }
    }
  }

這個時候依賴完成了收集，當你去修改a屬性的值時，會呼叫a屬性的setter函式，裡面會執行dep.notify()，它會遍歷所有的訂閱者，然後呼叫訂閱者上的update函式。

initData過程和initProps類似，具體可參見原始碼。

initComputed

以上就是在initProps過程中Vue是如何進行依賴收集的，initData的過程和initProps類似，下來再來看看initComputed的過程.
在computed屬性初始化的過程當中，會為每個屬性例項化一個watcher:

const computedWatcherOptions = { lazy: true }

function initComputed (vm: Component, computed: Object) {
  // 新建_computedWatchers屬性
  const watchers = vm._computedWatchers = Object.create(null)

  for (const key in computed) {
    const userDef = computed[key]
    // 如果computed為funtion，即取這個function為getter函式
    // 如果computed為非function.則可以單獨為這個屬性定義getter/setter屬性
    let getter = typeof userDef === 'function' ? userDef : userDef.get
    // create internal watcher for the computed property.
    // lazy屬性為true
    // 注意這個地方傳入的getter引數
    // 例項化的過程當中不去完成依賴的收集工作
    watchers[key] = new Watcher(vm, getter, noop, computedWatcherOptions)

    // component-defined computed properties are already defined on the
    // component prototype. We only need to define computed properties defined
    // at instantiation here.
    if (!(key in vm)) {
      defineComputed(vm, key, userDef)
    } 
  }
}

但是這個watcher在例項化的過程中，由於傳入了{lazy: true}的配置選項，那麼一開始是不會進行求值與依賴收集的: this.value = this.lazy ? undefined : this.get().在initComputed的過程中，Vue會將computed屬性定義到vm例項上，同時將這個屬性定義為getter/setter。當你訪問computed屬性的時候呼叫getter函式：

function createComputedGetter (key) {
  return function computedGetter () {
    const watcher = this._computedWatchers && this._computedWatchers[key]
    if (watcher) {
      // 是否需要重新計算
      if (watcher.dirty) {
        watcher.evaluate()
      }
      // 管理依賴
      if (Dep.target) {
        watcher.depend()
      }
      return watcher.value
    }
  }
}

在watcher存在的情況下，首先判斷watcher.dirty屬性，這個屬性主要是用於判斷這個computed屬性是否需要重新求值，因為在上一輪的依賴收集的過程當中，觀察者已經將這個watcher新增到依賴陣列當中了，如果觀察者發生了變化，就會dep.notify()，通知所有的watcher，而對於computed的watcher接收到變化的請求後，會將watcher.dirty = true即表明觀察者發生了變化，當再次呼叫computed屬性的getter函式的時候便會重新計算，否則還是使用之前快取的值。

initWatch

initWatch的過程中其實就是例項化new Watcher完成觀察者的依賴收集的過程，在內部的實現當中是呼叫了原型上的Vue.prototype.$watch方法。這個方法也適用於vm例項，即在vm例項內部呼叫this.$watch方法去例項化watcher，完成依賴的收集，同時監聽expOrFn的變化。

總結：

以上就是在Vue例項初始化的過程中實現依賴管理的分析。大致的總結下就是：

• initState的過程中，將props,computed,data等屬性通過Object.defineProperty來改造其getter/setter屬性，併為每一個響應式屬性例項化一個observer觀察者。這個observer內部dep記錄了這個響應式屬性的所有依賴。

• 當響應式屬性呼叫setter函式時，通過dep.notify()方法去遍歷所有的依賴，呼叫watcher.update()去完成資料的動態響應。

這篇文章主要從初始化的資料層面上分析了Vue是如何管理依賴來到達資料的動態響應。下一篇文章來分析下Vue中模板中的指令和響應式資料是如何關聯來實現由資料驅動檢視，以及資料是如何響應檢視變化的。

https://segmentfault.com/a/1190000010014281#articleHeader2