前言
vue官方对响应式原理的解释：
总结下官方的描述,大概分为一下几点：
- 组件实例有自己的watcher对象，用于记录数据依赖
- 组件中的data的每个属性都有自己的getter、setter方法，用于收集依赖和触发依赖
- 组件渲染过程中，调用data中的属性的getter方法，将依赖收集至watcher对象
- data中的属性变化，会调用setter中的方法，告诉watcher有依赖发生了变化
- watcher收到依赖变化的消息，重新渲染虚拟dom，实现页面响应
然鹅，官方的介绍只是一个大致的流程，我们还是不知道vue到底是怎样给data的每个属性设置getter、setter方法？对象属性和数组属性的实现又有什么不同？怎样实现依赖的收集和依赖的触发？ 想要搞清楚这些，不得不看一波源码了。下面，请跟我从vue源码分析vue的响应式原理
--- 下面我要开始我的表演了---
实例初始化阶段
vue源码的 instance/init.js 中是初始化的入口，其中初始化分为下面几个步骤：
//初始化生命周期initLifecycle(vm)//初始化事件initEvents(vm)//初始化renderinitRender(vm)//触发beforeCreate事件callHook(vm, 'beforeCreate')initInjections(vm) // resolve injections before data/props//初始化状态，！！！此处划重点！！！initState(vm)initProvide(vm) // resolve provide after data/props//触发created事件callHook(vm, 'created')
其中划重点的 initState() 方法中进行了 props、methods、data、computed以及watcher的初始化。在instance/state.js中可以看到如下代码。
export function initState (vm: Component) { vm._watchers = [] const opts = vm.$options //初始化props if (opts.props) initProps(vm, opts.props) //初始化methods if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods) //初始化data！！！再次划重点！！！ if (opts.data) { initData(vm) } else { //即使没有data，也要调用observe观测_data对象 observe(vm._data = {}, true /* asRootData */) } //初始化computed if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed) //初始化watcher if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) { initWatch(vm, opts.watch) }} 划重点的initData()方法中进行了data的初始化。代码依旧在instance/state.js中可以看到。initData()方法代码如下（删节版）。
/* 初始化data */function initData (vm: Component) { //判断data是否是一个对象 if (!isPlainObject(data)) { ... } //判断data中的属性是否和method重名 if (methods && hasOwn(methods, key)) { ... } //判断data中的属性是否和props重名 if (props && hasOwn(props, key)) { ... } //将vm中的属性转至vm._data中 proxy(vm, `_data`, key) //调用observe观测data对象 observe(data, true /* asRootData */)} initData()函数中除了前面一系列对data的判断之外就是数据的代理和observe方法的调用。其中数据代proxy(vm, `_data`, key)作用是将vm的属性代理至vm._data上，例如：
//代码如下const per = new VUE({ data:{ name: 'summer', age: 18, } }) 当我们访问per.name时，实际上访问的是per._data.name 而下面一句observe(data, true /* asRootData */)才是响应式的开始。
小结
总结一下初始化过程大概如下图 
响应式阶段
observe函数的代码在observe/index.js，observe是一个工厂函数，用于为对象生成一个Observe实例。而真正将对象转化为响应式对象的是observe工厂函数返回的Observe实例。
Observe构造函数
Observe构造函数代码如下（删减版）。
export class Observer { constructor (value: any) { //对象本身 this.value = value //依赖收集器 this.dep = new Dep() this.vmCount = 0 //为对象添加__ob__属性 def(value, '__ob__', this) //若对象是array类型 if (Array.isArray(value)) { ... } else { //若对象是object类型 ... } } 从代码分析，Observe构造函数做了三件事：
- 为对象添加
__ob__属性，__ob__中包含value数据对象本身、dep依赖收集器、vmCount。数据经过这个步骤以后的变化如下：
//原数据 const data = { name: 'summer' } //变化后数据 const data = { name: 'summer', __ob__: { value: data, //data数据本身 dep: new Dep(), //dep依赖收集器 vmCount: 0 } } - 若对象是array类型，则进行array类型操作
- 若对象是object类型，则进行object类型操作
数据是object类型
当数据是object类型时，调用了一个walk方法，在walk方法中遍历数据的所有属性，并调用defineReactive方法。defineReactive方法的代码仍然在observe/index.js中，删减版如下：
export function defineReactive (...) { //dep存储依赖的变量，每个属性字段都有一个属于自己的dep，用于收集属于该字段的依赖 const dep = new Dep() const property = Object.getOwnPropertyDescriptor(obj, key) if (property && property.configurable === false) { return } //缓存原有的get、set方法 const getter = property && property.get const setter = property && property.set if ((!getter || setter) && arguments.length === 2) { val = obj[key] } // 为每个属性创建childOb，并且对每个属性进行observe递归 let childOb = !shallow && observe(val) //为属性加入getter/setter方法 Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, configurable: true, get: function reactiveGetter () { ... }, set: function reactiveSetter (newVal) { ... })} defineReactive方法主要做了以下几件事：
- 为每个属性实例化一个dep依赖收集器，用于收集该属性的相关依赖。【通过getter、setter引用】
- 缓存属性原有的get和set方法，保证后面重写get、set方法时行为正常。
- 为每个属性创建childOb。（其实是一个对属性进行进行observe递归的过程，并将结果保存在childOb中。对象或数组属性的childOb为
__ob__，其他属性的childOb为undefined）。【通过getter、setter引用】 - 将对象中的每一个属性都加上getter、setter方法。
经过defineReactive处理的数据变化如下, 每个属性都有自己的dep、childOb、getter、setter，并且每个object类型的属性都有__ob__
//原数据const data = { user: { name: 'summer' }, other: '123'}//处理后数据const data = { user: { name: 'summer', [name dep,] [name childOb: undefined] name getter,//引用name dep和name childOb name setter,//引用name dep和name childOb __ob__:{data, user, vmCount} }, [user dep,] [user childOb: user.__ob__,] user getter,//引用user dep和user childOb user setter,//引用user dep和user childOb other: '123', [other dep,] [other childOb: undefined,] other getter,//引用other dep和other childOb other setter,//引用other dep和other childOb __ob__:{data, dep, vmCount}} 刚刚讲到defineReactive函数的最后一步是每一个属性都加上getter、setter方法。那么getter和setter函数到底做了什么呢？
getter方法中：
getter函数内部代码如下：
get: function reactiveGetter () { //调用原属性的get方法返回值 const value = getter ? getter.call(obj) : val //如果存在需要被收集的依赖 if (Dep.target) { /* 将依赖收集到该属性的dep中 */ dep.depend() if (childOb) { //每个对象的obj.__ob__.dep中也收集该依赖 childOb.dep.depend() //如果属性是array类型，进行dependArray操作 if (Array.isArray(value)) { dependArray(value) } } } return value}, getter方法主要做了两件事：
- 调用原属性的get方法返回值
- 收集依赖
- Dep.target表示一个依赖，即观察者，大部分情况下是一个依赖函数。
- 如果存在依赖，则收集依赖到该属性的dep依赖收集器中
- 如果存在childOb（即属性是对象或者数组），则将该依赖收集到childOb也就是
__ob__的依赖收集器__ob__.dep中，这个依赖收集器在使用$set 或 Vue.set 给属性对象添加新属性时触，也就是说Vue.set 或 Vue.delete 会触发__ob__.dep中的依赖。 - 如果属性的值是数组，则调用dependArray函数，将依赖收集到数组中的每一个对象元素的
__ob__.dep中。确保在使用$set 或 Vue.set时，数组中嵌套的对象能正常响应。代码如下：
//数据const data = { user: [ { name: 'summer' } ]}// 页面显示{ {user}}//addAge方法,为数组中的嵌套对象添加age属性change2: function(){ this.$set(this.user[0], 'age', 18)} //dependArray函数function dependArray (value: Array) { for (let e, i = 0, l = value.length; i < l; i++) { e = value[i] //将依赖收集到每一个子对象/数组中 e && e.__ob__ && e.__ob__.dep.depend() if (Array.isArray(e)) { dependArray(e) } }}
//转化后数据const data = { user: [ { name: 'summer', __ob__: {user[0], dep, vmCount} } __ob__: {user, dep, vmCount} ]} dependArray的作用就是将user的依赖收集到它内部的user[0]对象的__ob__.dep中，使得进行addAge操作时，页面可以正常的响应变化。
setter方法中：
setter函数内部代码如下：
set: function reactiveSetter (newVal) { // 为属性设置正确的值 const value = getter ? getter.call(obj) : val /* eslint-disable no-self-compare */ if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) { return } /* eslint-enable no-self-compare */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && customSetter) { customSetter() } if (setter) { setter.call(obj, newVal) } else { val = newVal } //由于属性的值发生了变化，则为属性创建新的childOb,重新observe childOb = !shallow && observe(newVal) //在set方法中执行依赖器中的所有依赖 dep.notify() }}) setter方法主要做了三件事：
- 为属性设置正确的值
- 由于属性的值发生了变化，则为属性创建新的childOb，重新observe
- 执行依赖器中的所有依赖
数据是纯对象类型的处理讲完了，下面看下数据是array类型的操作。
数据是array类型
observer/index.js中对array处理的部分：
if (Array.isArray(value)) { const augment = hasProto ? protoAugment : copyAugment //拦截修改数组方法 augment(value, arrayMethods, arrayKeys) //递归观测数组中的每一个值 this.observeArray(value)} 当数据类型是array类型时
- 使用protoAugment方法为数据指定构造函数
__proto为arrayMethods，出于兼容性考虑如果浏览器不支持__proto__,则使用arrayMethods重写数组数据中的所有相关方法。 - 递归观测数组中的每一个值
arrayMethods拦截修改数组方法
arrayMethods中的定义在observe/array.js中，代码如下：
const arrayProto = Array.prototypeexport const arrayMethods = Object.create(arrayProto)//修改数组的方法const methodsToPatch = [ 'push', 'pop', 'shift', 'unshift', 'splice', 'sort', 'reverse']/** * Intercept mutating methods and emit events */methodsToPatch.forEach(function (method) { // cache original method const original = arrayProto[method] //拦截修改数组的方法，当修改数组方法被调用时触发数组中的__ob__.dep中的所有依赖 def(arrayMethods, method, function mutator (...args) { const result = original.apply(this, args) const ob = this.__ob__ let inserted switch (method) { case 'push': case 'unshift': inserted = args break case 'splice': inserted = args.slice(2) break } //对新增元素使用observeArray进行观测 if (inserted) ob.observeArray(inserted) //触发__ob__.dep中的所有依赖 ob.dep.notify() return result })}) 在arrayMethods中做了如下几件事：
- 需要拦截的修改数组的方法有：push、pop、shift、unshift、splice、sort、reverse
- 当数组有新增元素时，使用observeArray对新增的元素进行观测
- 拦截了修改数组的方法，当修改数组方法被调用时触发数组中的
__ob__.dep的所有依赖
observeArray递归观测数组中的每一项
observeArray代码如下：
observeArray (items: Array) { for (let i = 0, l = items.length; i < l; i++) { observe(items[i]) }}
在observeArray方法，对数组中的所有属性进行observe递归。然而这里有一个问题就是无法观测数组中的所有非Object的基本类型。observe方法的第一句就是
if (!isObject(value) || value instanceof VNode) { return} 也就是说数组中的非Object类型的值是不会被观测到的，如果有数据：
const data = { arr: [{ test: 0 }, 1, 2],} 此时如果改变arr[0].test=3可以被触发响应，而改变arr[1]=4不能触发响应，因为observeArray观测数据中的每一项时，observe(arr[0])是一个观测一个对象可以被观测。observe(arr[1])时观测一个基本类型数据,不可以被观测。
小结
响应式阶段流程图 
参考文章：