# 深入响应式原理

现在是时候深入一下了！Vue 最独特的特性之一，是其非侵入性的响应式系统。数据模型仅仅是普通的 JavaScript 对象。而当你修改它们时，视图会进行更新。这使得状态管理非常简单直接，不过理解其工作原理同样重要，这样你可以避开一些常见的问题。在这个章节，我们将研究一下 Vue 响应式系统的底层的细节。

## 如何追踪变化

当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为 `data` 选项，Vue 将遍历此对象所有的属性，并使用 `Object.defineProperty` 把这些属性全部转为 getter/setter。`Object.defineProperty` 是 ES5 中一个无法 shim 的特性，这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。

这些 getter/setter 对用户来说是不可见的，但是在内部它们让 Vue 能够追踪依赖，在属性被访问和修改时通知变更。这里需要注意的是不同浏览器在控制台打印数据对象时对 getter/setter 的格式化并不同，所以建议安装 vue-devtools 来获取对检查数据更加友好的用户界面。

每个组件实例都对应一个 watcher 实例，它会在组件渲染的过程中把“接触”过的数据属性记录为依赖。之后当依赖项的 setter 触发时，会通知 watcher，从而使它关联的组件重新渲染。

## 检测变化的注意事项

受现代 JavaScript 的限制 (而且 `Object.observe` 也已经被废弃)，Vue 无法检测到对象属性的添加或删除。由于 Vue 会在初始化实例时对属性执行 getter/setter 转化，所以属性必须在 `data` 对象上存在才能让 Vue 将它转换为响应式的。例如：

    var vm = new Vue({
      data:{
        a:1
      }
    })

    // `vm.a` 是响应式的

    vm.b = 2
    // `vm.b` 是非响应式的

对于已经创建的实例，Vue 不允许动态添加根级别的响应式属性。但是，可以使用 `Vue.set(object, key, value)` 方法向嵌套对象添加响应式属性。例如，对于：

    Vue.set(vm.someObject, 'b', 2)

您还可以使用 `vm.$set` 实例方法，这也是全局 `Vue.set` 方法的别名：

    this.$set(this.someObject,'b',2)

有时你可能需要为已有对象赋值多个新属性，比如使用 `Object.assign()` 或 `_.extend()`。但是，这样添加到对象上的新属性不会触发更新。在这种情况下，你应该用原对象与要混合进去的对象的属性一起创建一个新的对象。

    // 代替 `Object.assign(this.someObject, { a: 1, b: 2 })`
    this.someObject = Object.assign({}, this.someObject, { a: 1, b: 2 })

也有一些数组相关的注意事项，之前已经在列表渲染中讲过。

## 声明响应式属性

由于 Vue 不允许动态添加根级响应式属性，所以你必须在初始化实例前声明所有根级响应式属性，哪怕只是一个空值：

    var vm = new Vue({
      data: {
        // 声明 message 为一个空值字符串
        message: ''
      },
      template: '<div>{{ message }}</div>'
    })
    // 之后设置 `message`
    vm.message = 'Hello!'

如果你未在 `data` 选项中声明 `message`，Vue 将警告你渲染函数正在试图访问不存在的属性。

这样的限制在背后是有其技术原因的，它消除了在依赖项跟踪系统中的一类边界情况，也使 Vue 实例能更好地配合类型检查系统工作。但与此同时在代码可维护性方面也有一点重要的考虑：`data` 对象就像组件状态的结构 (schema)。提前声明所有的响应式属性，可以让组件代码在未来修改或给其他开发人员阅读时更易于理解。

## 异步更新队列

可能你还没有注意到，Vue 在更新 DOM 时是异步执行的。只要侦听到数据变化，Vue 将开启一个队列，并缓冲在同一事件循环中发生的所有数据变更。如果同一个 watcher 被多次触发，只会被推入到队列中一次。这种在缓冲时去除重复数据对于避免不必要的计算和 DOM 操作是非常重要的。然后，在下一个的事件循环“tick”中，Vue 刷新队列并执行实际 (已去重的) 工作。Vue 在内部对异步队列尝试使用原生的 `Promise.then` 和 `MessageChannel`，如果执行环境不支持，则会采用 `setTimeout(fn, 0)` 代替。

例如，当你设置 `vm.someData = 'new value'`，该组件不会立即重新渲染。当刷新队列时，组件会在下一个事件循环“tick”中更新。多数情况我们不需要关心这个过程，但是如果你想基于更新后的 DOM 状态来做点什么，这就可能会有些棘手。虽然 Vue.js 通常鼓励开发人员使用“数据驱动”的方式思考，避免直接接触 DOM，但是有时我们必须要这么做。为了在数据变化之后等待 Vue 完成更新 DOM，可以在数据变化之后立即使用 `Vue.nextTick(callback)`。这样回调函数将在 DOM 更新完成后被调用。例如：

    <div id="example">{{message}}</div>

    var vm = new Vue({
      el: '#example',
      data: {
        message: '123'
      }
    })
    vm.message = 'new message' // 更改数据
    vm.$el.textContent === 'new message' // false
    Vue.nextTick(function () {
      vm.$el.textContent === 'new message' // true
    })

在组件内使用 `vm.$nextTick()` 实例方法特别方便，因为它不需要全局 `Vue`，并且回调函数中的 `this` 将自动绑定到当前的 Vue 实例上：

    Vue.component('example', {
      template: '<span>{{ message }}</span>',
      data: function () {
        return {
          message: '未更新'
        }
      },
      methods: {
        updateMessage: function () {
          this.message = '已更新'
          console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
          this.$nextTick(function () {
            console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
          })
        }
      }
    })

因为 `$nextTick()` 返回一个 `Promise` 对象，所以你可以使用新的 ES2016 async/await 语法完成相同的事情：

    methods: {
      updateMessage: async function () {
        this.message = '已更新'
        console.log(this.$el.textContent) // => '未更新'
        await this.$nextTick()
        console.log(this.$el.textContent) // => '已更新'
      }
    }

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