Vue3侦听器的实现原理是什么

侦听响应式对象

前面我们聊到计算属性，它可以自动计算并缓存响应式数据的值。而如果我们仅需要在响应式数据变化时，执行一些预设的操作，就可以使用watch侦听器。我们还是先来实现一个最简单的例子，然后来一点一点扩充它。

const data = {foo: 1}
const obj = reactive(data)
watch(obj, () => {
  console.log('obj已改变')
})

在这个例子中，我们使用了watch侦听器，当obj的属性被改变时，控制台应该会打印出obj已改变。基于前面我们对计算属性的实现，这里我们已经有了一个大概的思路。把watch视为响应式对象的副作用函数，当响应式对象改变时，触发执行该副作用函数。

想要触发副作用函数，必须先收集它，还记得副作用函数是如何收集的吗？对，当响应式数据被get时，收集副作用函数。所以首先，我们需要让watch被响应式对象收集到。     

function watch(getter, cb) {
  effect(
    () => getter.foo
  )
}

接着，我们还需要让我们预设的方法被执行。当响应式数据被set时，触发副作用函数。这里我们想触发的是cb这个传入的回调函数，这里我们就又能用到实现计算属性时的调度器了，当调度器存在时，set触发的trigger会先执行调度器中的函数。

function watch(getter, cb) {
  effect(
    () => getter.foo,
    {
      scheduler() {
        cb()
      }
    }
  )
}

一个简单的侦听器已经完成了！这里我们为了简单，把功能写死了，仅支持对obj.foo的侦听。接下来，我们就要想想，如何实现对响应式对象的任意属性进行侦听？

按照前面的思路，想要实现对响应式对象的任意属性的侦听，就需要我们get到该对象的每一个属性，这就需要我们对响应式对象进行一次递归遍历。

function traverse(value, seen = new Set()) { // (1)
  if(typeof value !== 'object' || value === null || seen.has(value)) return
  seen.add(value)
  for(const key in value) {
    traverse(value[key], seen)
  }
  return value
}

为了避免递归遍历对象时，循环引用造成的死循环，我们在(1)处创建了Set，当重复出现相同的对象时，直接返回。

侦听属性值

在Vue3中，我们不能直接侦听响应式对象的属性值。如果需要侦听响应式对象的属性值，就需要一个getter函数，让侦听器能被响应式对象收集到。

const data = {
  foo: 1
}
const obj = reactive(data)
watch(
  () => obj.foo, 
  () => {
  console.log('obj.foo已改变')
})

指定了属性就意味着，当前的侦听器仅会被指定的属性触发，就无需递归遍历整个响应式对象了。

function watch(getter, cb) {
  if(typeof getter !== 'function') getter = traverse(getter) // (2)
  effect(
    () => getter(),
    {
      scheduler() {
        cb()
      }
    }
  )
}

在(2)处，我们增加了一个判断，如果传入的已经是getter函数，我们直接使用，如果不是getter函数，则认为是一个响应式对象，就需要进行递归遍历。

侦听获取新值和旧值

在Vue中我们还需要能够在回调函数cb()中拿到响应式数据更新前后的新值与旧值。

const data = {
  foo: 1
}
const obj = reactive(data)
watch(
  () => obj.foo, 
  (newValue, oldValue) => {
  console.log(newValue, oldValue)
})

接下来的问题是，如何获取newValue与oldValue。newValue好解决，执行完回调函数cb()得到的就是newValue，但这里如何获取oldValue的值呢？要从watch中拿到旧值，那就不能让副作用函数被立即执行。这里想到了什么？对，在实现计算属性的时候，我们用到过的lazy，它可以禁止副作用函数自动执行。

function watch(getter, cb) {
  if(typeof getter !== 'function') getter = traverse(getter)
  let oldValue
  const effectFn = effect(
    () => getter(),
    {
      lazy: true, // (3)
      scheduler() {
          cb(oldValue)
      }
    }
  )
  oldValue = effectFn() // (4)
}

在(3)处我们设置了lazy开关，设置了lazy后，副作用函数的执行权就交到了我们自己手上。在(4)处，我们手动执行了副作用函数。这里可以需要我们向前回顾一下，前面我们传入的getter是一个函数() => obj.foo，而effect函数的第一个参数就是真正被执行的副作用函数，所以我们手动执行的，其实就是函数() => obj.foo，这样我们就拿到了旧值。

如何获取新值呢？在响应式数据的值更新后，副作用函数effect会被触发执行，当调度器属性存在时，执行调度器。在调度器中，我们可以再次执行副作用函数，通过() => obj.foo拿到改变后的新值。

function watch(getter, cb) {
  if(typeof getter !== 'function') getter = traverse(getter)
  let oldValue, newValue
  const effectFn = effect(
    () => getter(),
    {
      lazy: true,
      scheduler() {
        newValue = effectFn()
        cb(newValue, oldValue)
        oldValue = newValue // (5)
      }
    }
  )
  oldValue = effectFn()
}

在(5)处，执行完回调函数cb()，我们进行了一下善后工作，更新了oldValue的值，为下一次回调做准备。

有时，我们还希望侦听器可以在创建时就立即执行回调函数。

const data = {
  foo: 1
}
const obj = reactive(data)
watch(
  () => obj.foo, 
  (newValue, oldValue) => {
      console.log('newValue:', newValue,', oldValue:', oldValue)
  },
  { immediate: true }
)

当immediate的值为true时，需要立即执行。明确了需求，我们来完善watch侦听器。

function watch(getter, cb, options = {}) {
  if(typeof getter !== 'function') getter = traverse(getter)
  let oldValue, newValue
  function job() { // (6)
    newValue = effectFn()
    cb(newValue, oldValue)
    oldValue = newValue
  }

  const effectFn = effect(
    () => getter(),
    {
      lazy: true,
      scheduler: job,
    }
  )

  if(options.immediate) {  // (7)
    job()
  } else {
    oldValue = effectFn()
  } 
}

在(6)处，我们抽离了回调函数的执行逻辑，当options.immediate存在时，直接触发执行。

实现效果