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解剖式剖析 鸿蒙系统的JavaScript框架

发布时间:09/01 来源:未知 浏览: 关键词:

相关学习引荐:javascript

我在前文中曾经介绍过鸿蒙的 Javascript 框架,这几天终于把 JS 仓库编译通过了,期间踩了不少坑,也给鸿蒙奉献了几个 PR。今天我们就来逐行剖析鸿蒙系统中的 JS 框架。

文中的所有代码都基于鸿蒙的当前最新版(版本为 677ed06,提交日期为 2020-09-10)。

鸿蒙系统使用 JavaScript 开发 GUI 是一品种似于微信小程序、轻利用的模式。而这个 MVVM 模式中,V 其实是由 C++ 来负担的。JavaScript 代码只是其中的 ViewModel 层。

鸿蒙 JS 框架是零依靠的,只在开发打包历程中使用到了一些 npm 包。打包完之的代码是没有依靠任何 npm 包的。我们先看一下使用鸿蒙 JS 框架写出来的 JS 代码到底长什么样。

export default {
  data() {    return { count: 1 };
  },
  increase() {
    ++this.count;
  },
  decrease() {
    --this.count;
  },
}复制代码

假如我不告诉你这是鸿蒙,你乃至会认为它是 vue 或小程序。假如独自把 JS 拿出来使用(离开鸿蒙系统),代码是这样:

const vm = new ViewModel({
  data() {    return { count: 1 };
  },
  increase() {
    ++this.count;
  },
  decrease() {
    --this.count;
  },
});console.log(vm.count); // 1vm.increase();console.log(vm.count); // 2vm.decrease();console.log(vm.count); // 1复制代码

仓库中的所有 JS 代码实现了一个响应式系统,充当了 MVVM 中的 ViewModel。

下面我们逐行剖析。

src 名目中一共有 4 个名目,总计 8 个文件。其中 1 个是单元测试。还有 1 个机能剖析。再除去 2 个 index.js 文件,有用的文件一共是 4 个。也是本文剖析的重点。

src
├── __test__
│   └── index.test.js
├── core
│   └── index.js
├── index.js
├── observer
│   ├── index.js
│   ├── observer.js
│   ├── subject.js
│   └── utils.js
└── profiler
    └── index.js复制代码

第一是入口文件,src/index.js,只要 2 行代码:

import { ViewModel } from './core';export default ViewModel;复制代码

其实就是从新输出。

另一个相似的文件是 src/observer/index.js,也是 2 行代码:

export { Observer } from './observer';export { Subject } from './subject';复制代码

observer 和 subject 实现了一个视察者模式。subject 是主题,也就是被视察者。observer 是视察者。当 subject 有任何转变时需要主动通知被视察者。这就是响应式。

这 2 个文件都使用到了 src/observer/utils.js,所以我们先剖析一下 utils 文件。分 3 部分。

第一部分

export const ObserverStack = {  stack: [],
  push(observer) {    this.stack.push(observer);
  },
  pop() {    return this.stack.pop();
  },
  top() {    return this.stack[this.stack.length - 1];
  }
};复制代码

第一是定义了一个用来存置视察者的栈,遵照后进先出的原则,内部使用 stack 数组来储备。

  • 入栈操纵 push,和数组的 push 函数一样,在栈顶放入一个视察者 observer。
  • 出栈操纵 pop,和数组的 pop 函数一样,在将栈顶的视察者删除,并返回这个被删除的视察者。
  • 取栈顶元素 top,和 pop 操纵不一样,top 是把栈顶元素取出来,但是并不删除。

第二部分

export const SYMBOL_OBSERVABLE = '__ob__';export const canObserve = target => typeof target === 'object';复制代码

定义了一个字符串常量 SYMBOL_OBSERVABLE。为了后面用着利便。

定义了一个函数 canObserve,目标可否可以被视察。只要对象才能被视察,所以使用 typeof 来推断目标的类型。等等,仿佛有什么不合错误。假如 targetnull 的话,函数也会返回 true。假如 null 不成视察,那么这就是一个 bug。(写这篇文章的时候我已经提了一个 PR,并扣问了这种行动可否是盼望的行动)。

第三部分

export const defineProp = (target, key, value) => {  Object.defineProperty(target, key, { enumerable: false, value });
};复制代码

这个没有什么好说明的,就是 Object.defineProperty 代码太长了,定义一个函数来幸免代码反复。

下面再来剖析视察者 src/observer/observer.js,分 4 部分。

第一部分

export function Observer(context, getter, callback, meta) {  this._ctx = context;  this._getter = getter;  this._fn = callback;  this._meta = meta;  this._lastValue = this._get();
}复制代码

结构函数。接受 4 个参数。

context 当前视察者所处的上下文,类型是 ViewModel。当第三个参数 callback 调取时,函数的 this 就是这个 context

getter 类型是一个函数,用来猎取某个属性的值。

callback 类型是一个函数,当某个值转变后施行的回调函数。

meta 元数据。视察者(Observer)并不关注 meta 元数据。

在结构函数的最后一行,this._lastValue = this._get()。下面来剖析 _get 函数。

第二部分

Observer.prototype._get = function() {  try {
    ObserverStack.push(this);    return this._getter.call(this._ctx);
  } finally {
    ObserverStack.pop();
  }
};复制代码

ObserverStack 就是上面剖析过的用来储备所有视察者的栈。将当前视察者入栈,并通过 _getter 取得当前值。结合第一部分的结构函数,这个值储备在了 _lastValue 属性中。

施行完这个历程后,这个视察者就已经初始化完成了。

第三部分

Observer.prototype.update = function() {  const lastValue = this._lastValue;  const nextValue = this._get();  const context = this._ctx;  const meta = this._meta;  if (nextValue !== lastValue || canObserve(nextValue)) {    this._fn.call(context, nextValue, lastValue, meta);    this._lastValue = nextValue;
  }
};复制代码

这部分实现了数据更新时的脏检查(Dirty checking)机制。比力更新后的值和当前值,假如不一样,那么就施行回调函数。假如这个回调函数是渲染 UI,那么则可以实现按需渲染。假如值雷同,那么再检查设定的新值可否可以被视察,再决议到底要不要施行回调函数。

第四部分

Observer.prototype.subscribe = function(subject, key) {  const detach = subject.attach(key, this);  if (typeof detach !== 'function') {    return;
  }  if (!this._detaches) {    this._detaches = [];
  }  this._detaches.push(detach);
};

Observer.prototype.unsubscribe = function() {  const detaches = this._detaches;  if (!detaches) {    return;
  }  while (detaches.length) {
    detaches.pop()();
  }
};复制代码

订阅与取消订阅。

我们前面经常说视察者和被视察者。关于视察者模式其实还有另一种说法,叫订阅/公布模式。而这部分代码则实现了对主题(subject)的订阅。

先调取主题的 attach 办法停止订阅。假如订阅成功,subject.attach 办法会返回一个函数,当调取这个函数就会取消订阅。为了未来能够取消订阅,这个返回值必需留存起来。

subject 的实现许多人应当已经猜到了。视察者订阅了 subject,那么 subject 需要做的就是,当数据转变时即便通知视察者。subject 怎样知道数据发生了转变呢,机制和 vue2 一样,使用 Object.defineProperty 做属性劫持。

下面再来剖析视察者 src/observer/subject.js,分 7 部分。

第一部分

export function Subject(target) {  const subject = this;
  subject._hijacking = true;
  defineProp(target, SYMBOL_OBSERVABLE, subject);  if (Array.isArray(target)) {
    hijackArray(target);
  }  Object.keys(target).forEach(key => hijack(target, key, target[key]));
}复制代码

结构函数。根本没什么难点。设定 _hijacking 属性为 true,用来标示这个对象已经被劫持了。Object.keys 通过遍历来劫持每个属性。假如是数组,则调取 hijackArray

第二部分

两个静态办法。

Subject.of = function(target) {  if (!target || !canObserve(target)) {    return target;
  }  if (target[SYMBOL_OBSERVABLE]) {    return target[SYMBOL_OBSERVABLE];
  }  return new Subject(target);
};

Subject.is = function(target) {  return target && target._hijacking;
};复制代码

Subject 的结构函数并不直接被外部调取,而是封装到了 Subject.of 静态办法中。

假如目标不克不及被视察,那么直接返回目标。

假如 target[SYMBOL_OBSERVABLE] 不是 undefined,说明目标已经被初始化过了。

不然,调取结构函数初始化 Subject。

Subject.is 则用来推断目标可否被劫持过了。

第三部分

Subject.prototype.attach = function(key, observer) {  if (typeof key === 'undefined' || !observer) {    return;
  }  if (!this._obsMap) {    this._obsMap = {};
  }  if (!this._obsMap[key]) {    this._obsMap[key] = [];
  }  const observers = this._obsMap[key];  if (observers.indexOf(observer) < 0) {
    observers.push(observer);    return function() {
      observers.splice(observers.indexOf(observer), 1);
    };
  }
};复制代码

这个办法很眼熟,对,就是上文的 Observer.prototype.subscribe 中调取的。作用是某个视察者用来订阅主题。而这个办法则是“主题是如何订阅的”。

视察者保护这一个主题的哈希表 _obsMap。哈希表的 key 是需要订阅的 key。比方某个视察者订阅了 name 属性的转变,而另一个视察者订阅了 age 属性的转变。并且属性的转变还可以被多个视察者同时订阅,因此哈希表储备的值是一个数组,数据的每个元素都是一个视察者。

第四部分

Subject.prototype.notify = function(key) {  if (    typeof key === 'undefined' ||
    !this._obsMap ||
    !this._obsMap[key]
  ) {    return;
  }  this._obsMap[key].forEach(observer => observer.update());
};复制代码

当属性发生转变是,通知订阅了此属性的视察者们。遍历每个视察者,并调取视察者的 update 办法。我们上文中也提到了,脏检查就是在这个办法内完成的。

第五部分

Subject.prototype.setParent = function(parent, key) {  this._parent = parent;  this._key = key;
};

Subject.prototype.notifyParent = function() {  this._parent && this._parent.notify(this._key);
};复制代码

这部分是用来处置属性嵌套(nested object)的问题的。就是相似这种对象:{ user: { name: 'JJC' } }

第六部分

function hijack(target, key, cache) {  const subject = target[SYMBOL_OBSERVABLE];  Object.defineProperty(target, key, {    enumerable: true,
    get() {      const observer = ObserverStack.top();      if (observer) {
        observer.subscribe(subject, key);
      }      const subSubject = Subject.of(cache);      if (Subject.is(subSubject)) {
        subSubject.setParent(subject, key);
      }      return cache;
    },
    set(value) {
      cache = value;
      subject.notify(key);
    }
  });
}复制代码

这一部分展现了怎样使用 Object.defineProperty 停止属性劫持。当设定属性时,会调取 set(value),设定新的值,然后调取 subject 的 notify 办法。这里并不停止任何检查,只要设定了属性就会调取,即便属性的新值和旧值一样。notify 会通知所有的视察者。

第七部分

劫持数组办法。

const ObservedMethods = {  PUSH: 'push',  POP: 'pop',  UNSHIFT: 'unshift',  SHIFT: 'shift',  SPLICE: 'splice',  REVERSE: 'reverse'};const OBSERVED_METHODS = Object.keys(ObservedMethods).map(    key => ObservedMethods[key]
);复制代码

ObservedMethods 定义了需要劫持的数组函数。前面大写的用来做 key,后面小写的是需要劫持的办法。

function hijackArray(target) {
  OBSERVED_METHODS.forEach(key => {    const originalMethod = target[key];

    defineProp(target, key, function() {      const args = Array.prototype.slice.call(arguments);
      originalMethod.apply(this, args);      let inserted;      if (ObservedMethods.PUSH === key || ObservedMethods.UNSHIFT === key) {
        inserted = args;
      } else if (ObservedMethods.SPLICE) {
        inserted = args.slice(2);
      }      if (inserted && inserted.length) {
        inserted.forEach(Subject.of);
      }      const subject = target[SYMBOL_OBSERVABLE];      if (subject) {
        subject.notifyParent();
      }
    });
  });
}复制代码

数组的劫持和对象不一样,不克不及使用 Object.defineProperty

我们需要劫持 6 个数组办法。离别是头部增加、头部删除、尾部增加、尾部删除、更换/删除某几项、数组反转。

通过重写数组办法实现了数组的劫持。但是这里有一个需要留意的地方,数据的每一个元素都是被视察过的,但是当在数组中增加了新元素时,这些元素还没有被视察。因此代码中还需要推断当前的办法假如是 pushunshiftsplice,那么需要将新的元素放入视察者队列中。

别的两个文件离别是单元测试和机能剖析,这里就不再剖析了。

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