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Vuex源码解析

發布時間：2024/9/21 vue 28 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Vuex源码解析小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

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寫在前面

因為對Vue.js很感興趣，而且平時工作的技術棧也是Vue.js，這幾個月花了些時間研究學習了一下Vue.js源碼，并做了總結與輸出。

文章的原地址：https://github.com/answershuto/learnVue。

在學習過程中，為Vue加上了中文的注釋https://github.com/answershuto/learnVue/tree/master/vue-src以及Vuex的注釋https://github.com/answershuto/learnVue/tree/master/vuex-src，希望可以對其他想學習源碼的小伙伴有所幫助。

可能會有理解存在偏差的地方，歡迎提issue指出，共同學習，共同進步。

Vuex

我們在使用Vue.js開發復雜的應用時，經常會遇到多個組件共享同一個狀態，亦或是多個組件會去更新同一個狀態，在應用代碼量較少的時候，我們可以組件間通信去維護修改數據，或者是通過事件總線來進行數據的傳遞以及修改。但是當應用逐漸龐大以后，代碼就會變得難以維護，從父組件開始通過prop傳遞多層嵌套的數據由于層級過深而顯得異常脆弱，而事件總線也會因為組件的增多、代碼量的增大而顯得交互錯綜復雜，難以捋清其中的傳遞關系。

那么為什么我們不能將數據層與組件層抽離開來呢？把數據層放到全局形成一個單一的Store，組件層變得更薄，專門用來進行數據的展示及操作。所有數據的變更都需要經過全局的Store來進行，形成一個單向數據流，使數據變化變得“可預測”。

Vuex是一個專門為Vue.js框架設計的、用于對Vue.js應用程序進行狀態管理的庫，它借鑒了Flux、redux的基本思想，將共享的數據抽離到全局，以一個單例存放，同時利用Vue.js的響應式機制來進行高效的狀態管理與更新。正是因為Vuex使用了Vue.js內部的“響應式機制”，所以Vuex是一個專門為Vue.js設計并與之高度契合的框架（優點是更加簡潔高效，缺點是只能跟Vue.js搭配使用）。具體使用方法及API可以參考Vuex的官網。

先來看一下這張Vuex的數據流程圖，熟悉Vuex使用的同學應該已經有所了解。

Vuex實現了一個單向數據流，在全局擁有一個State存放數據，所有修改State的操作必須通過Mutation進行，Mutation的同時提供了訂閱者模式供外部插件調用獲取State數據的更新。所有異步接口需要走Action，常見于調用后端接口異步獲取更新數據，而Action也是無法直接修改State的，還是需要通過Mutation來修改State的數據。最后，根據State的變化，渲染到視圖上。Vuex運行依賴Vue內部數據雙向綁定機制，需要new一個Vue對象來實現“響應式化”，所以Vuex是一個專門為Vue.js設計的狀態管理庫。

安裝

使用過Vuex的朋友一定知道，Vuex的安裝十分簡單，只需要提供一個store，然后執行下面兩句代碼即完成的Vuex的引入。

Vue.use(Vuex);/*將store放入Vue創建時的option中*/ new Vue({el: '#app',store });

那么問題來了，Vuex是怎樣把store注入到Vue實例中去的呢？

Vue.js提供了Vue.use方法用來給Vue.js安裝插件，內部通過調用插件的install方法(當插件是一個對象的時候)來進行插件的安裝。

我們來看一下Vuex的install實現。

/*暴露給外部的插件install方法，供Vue.use調用安裝插件*/ export function install (_Vue) {if (Vue) {/*避免重復安裝（Vue.use內部也會檢測一次是否重復安裝同一個插件）*/if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {console.error('[vuex] already installed. Vue.use(Vuex) should be called only once.')}return}/*保存Vue，同時用于檢測是否重復安裝*/Vue = _Vue/*將vuexInit混淆進Vue的beforeCreate(Vue2.0)或_init方法(Vue1.0)*/applyMixin(Vue) }

這段install代碼做了兩件事情，一件是防止Vuex被重復安裝，另一件是執行applyMixin，目的是執行vuexInit方法初始化Vuex。Vuex針對Vue1.0與2.0分別進行了不同的處理，如果是Vue1.0，Vuex會將vuexInit方法放入Vue的_init方法中，而對于Vue2.0，則會將vuexinit混淆進Vue的beforeCreacte鉤子中。來看一下vuexInit的代碼。

/*Vuex的init鉤子，會存入每一個Vue實例等鉤子列表*/function vuexInit () {const options = this.$options// store injectionif (options.store) {/*存在store其實代表的就是Root節點，直接執行store（function時）或者使用store（非function）*/this.$store = typeof options.store === 'function'? options.store(): options.store} else if (options.parent && options.parent.$store) {/*子組件直接從父組件中獲取$store，這樣就保證了所有組件都公用了全局的同一份store*/this.$store = options.parent.$store}}

vuexInit會嘗試從options中獲取store，如果當前組件是根組件（Root節點），則options中會存在store，直接獲取賦值給$store即可。如果當前組件非根組件，則通過options中的parent獲取父組件的$store引用。這樣一來，所有的組件都獲取到了同一份內存地址的Store實例，于是我們可以在每一個組件中通過this.$store愉快地訪問全局的Store實例了。

那么，什么是Store實例？

Store

我們傳入到根組件到store，就是Store實例，用Vuex提供到Store方法構造。

export default new Vuex.Store({strict: true,modules: {moduleA,moduleB} });

我們來看一下Store的實現。首先是構造函數。

constructor (options = {}) {// Auto install if it is not done yet and `window` has `Vue`.// To allow users to avoid auto-installation in some cases,// this code should be placed here. See #731/*在瀏覽器環境下，如果插件還未安裝（!Vue即判斷是否未安裝），則它會自動安裝。它允許用戶在某些情況下避免自動安裝。*/if (!Vue && typeof window !== 'undefined' && window.Vue) {install(window.Vue)}if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {assert(Vue, `must call Vue.use(Vuex) before creating a store instance.`)assert(typeof Promise !== 'undefined', `vuex requires a Promise polyfill in this browser.`)assert(this instanceof Store, `Store must be called with the new operator.`)}const {/*一個數組，包含應用在 store 上的插件方法。這些插件直接接收 store 作為唯一參數，可以監聽 mutation（用于外部地數據持久化、記錄或調試）或者提交 mutation （用于內部數據，例如 websocket 或某些觀察者）*/plugins = [],/*使 Vuex store 進入嚴格模式，在嚴格模式下，任何 mutation 處理函數以外修改 Vuex state 都會拋出錯誤。*/strict = false} = options/*從option中取出state，如果state是function則執行，最終得到一個對象*/let {state = {}} = optionsif (typeof state === 'function') {state = state()}// store internal state/* 用來判斷嚴格模式下是否是用mutation修改state的 */this._committing = false/* 存放action */this._actions = Object.create(null)/* 存放mutation */this._mutations = Object.create(null)/* 存放getter */this._wrappedGetters = Object.create(null)/* module收集器 */this._modules = new ModuleCollection(options)/* 根據namespace存放module */this._modulesNamespaceMap = Object.create(null)/* 存放訂閱者 */this._subscribers = []/* 用以實現Watch的Vue實例 */this._watcherVM = new Vue()// bind commit and dispatch to self/*將dispatch與commit調用的this綁定為store對象本身，否則在組件內部this.dispatch時的this會指向組件的vm*/const store = thisconst { dispatch, commit } = this/* 為dispatch與commit綁定this（Store實例本身） */this.dispatch = function boundDispatch (type, payload) {return dispatch.call(store, type, payload)}this.commit = function boundCommit (type, payload, options) {return commit.call(store, type, payload, options)}// strict mode/*嚴格模式(使 Vuex store 進入嚴格模式，在嚴格模式下，任何 mutation 處理函數以外修改 Vuex state 都會拋出錯誤)*/this.strict = strict// init root module.// this also recursively registers all sub-modules// and collects all module getters inside this._wrappedGetters/*初始化根module，這也同時遞歸注冊了所有子modle，收集所有module的getter到_wrappedGetters中去，this._modules.root代表根module才獨有保存的Module對象*/installModule(this, state, [], this._modules.root)// initialize the store vm, which is responsible for the reactivity// (also registers _wrappedGetters as computed properties)/* 通過vm重設store，新建Vue對象使用Vue內部的響應式實現注冊state以及computed */resetStoreVM(this, state)// apply plugins/* 調用插件 */plugins.forEach(plugin => plugin(this))/* devtool插件 */if (Vue.config.devtools) {devtoolPlugin(this)}}

Store的構造類除了初始化一些內部變量以外，主要執行了installModule（初始化module）以及resetStoreVM（通過VM使store“響應式”）。

installModule

installModule的作用主要是用為module加上namespace名字空間（如果有）后，注冊mutation、action以及getter，同時遞歸安裝所有子module。

/*初始化module*/ function installModule (store, rootState, path, module, hot) {/* 是否是根module */const isRoot = !path.length/* 獲取module的namespace */const namespace = store._modules.getNamespace(path)// register in namespace map/* 如果有namespace則在_modulesNamespaceMap中注冊 */if (module.namespaced) {store._modulesNamespaceMap[namespace] = module}// set stateif (!isRoot && !hot) {/* 獲取父級的state */const parentState = getNestedState(rootState, path.slice(0, -1))/* module的name */const moduleName = path[path.length - 1]store.`_withCommit`(() => {/* 將子module設置稱響應式的 */Vue.set(parentState, moduleName, module.state)})}const local = module.context = makeLocalContext(store, namespace, path)/* 遍歷注冊mutation */module.forEachMutation((mutation, key) => {const namespacedType = namespace + keyregisterMutation(store, namespacedType, mutation, local)})/* 遍歷注冊action */module.forEachAction((action, key) => {const namespacedType = namespace + keyregisterAction(store, namespacedType, action, local)})/* 遍歷注冊getter */module.forEachGetter((getter, key) => {const namespacedType = namespace + keyregisterGetter(store, namespacedType, getter, local)})/* 遞歸安裝mudule */module.forEachChild((child, key) => {installModule(store, rootState, path.concat(key), child, hot)}) }

resetStoreVM

在說resetStoreVM之前，先來看一個小demo。

上述代碼在全局有一個globalData，它被傳入一個Vue對象的data中，之后在任意Vue模板中對該變量進行展示，因為此時globalData已經在Vue的prototype上了所以直接通過this.prototype訪問，也就是在模板中的{{prototype.d}}。此時，setTimeout在1s之后將globalData.d進行修改，我們發現模板中的globalData.d發生了變化。其實上述部分就是Vuex依賴Vue核心實現數據的“響應式化”。

不熟悉Vue.js響應式原理的同學可以通過筆者另一篇文章響應式原理了解Vue.js是如何進行數據雙向綁定的。

接著來看代碼。

/* 通過vm重設store，新建Vue對象使用Vue內部的響應式實現注冊state以及computed */ function resetStoreVM (store, state, hot) {/* 存放之前的vm對象 */const oldVm = store._vm // bind store public gettersstore.getters = {}const wrappedGetters = store._wrappedGettersconst computed = {}/* 通過Object.defineProperty為每一個getter方法設置get方法，比如獲取this.$store.getters.test的時候獲取的是store._vm.test，也就是Vue對象的computed屬性 */forEachValue(wrappedGetters, (fn, key) => {// use computed to leverage its lazy-caching mechanismcomputed[key] = () => fn(store)Object.defineProperty(store.getters, key, {get: () => store._vm[key],enumerable: true // for local getters})})// use a Vue instance to store the state tree// suppress warnings just in case the user has added// some funky global mixinsconst silent = Vue.config.silent/* Vue.config.silent暫時設置為true的目的是在new一個Vue實例的過程中不會報出一切警告 */Vue.config.silent = true/* 這里new了一個Vue對象，運用Vue內部的響應式實現注冊state以及computed*/store._vm = new Vue({data: {$$state: state},computed})Vue.config.silent = silent// enable strict mode for new vm/* 使能嚴格模式，保證修改store只能通過mutation */if (store.strict) {enableStrictMode(store)}if (oldVm) {/* 解除舊vm的state的引用，以及銷毀舊的Vue對象 */if (hot) {// dispatch changes in all subscribed watchers// to force getter re-evaluation for hot reloading.store._withCommit(() => {oldVm._data.$$state = null})}Vue.nextTick(() => oldVm.$destroy())} }

resetStoreVM首先會遍歷wrappedGetters，使用Object.defineProperty方法為每一個getter綁定上get方法，這樣我們就可以在組件里訪問this.$store.getter.test就等同于訪問store._vm.test。

forEachValue(wrappedGetters, (fn, key) => {// use computed to leverage its lazy-caching mechanismcomputed[key] = () => fn(store)Object.defineProperty(store.getters, key, {get: () => store._vm[key],enumerable: true // for local getters}) })

之后Vuex采用了new一個Vue對象來實現數據的“響應式化”，運用Vue.js內部提供的數據雙向綁定功能來實現store的數據與視圖的同步更新。

store._vm = new Vue({data: {$$state: state},computed })

這時候我們訪問store._vm.test也就訪問了Vue實例中的屬性。

這兩步執行完以后，我們就可以通過this.$store.getter.test訪問vm中的test屬性了。

嚴格模式

Vuex的Store構造類的option有一個strict的參數，可以控制Vuex執行嚴格模式，嚴格模式下，所有修改state的操作必須通過mutation實現，否則會拋出錯誤。

/* 使能嚴格模式 */ function enableStrictMode (store) {store._vm.$watch(function () { return this._data.$$state }, () => {if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {/* 檢測store中的_committing的值，如果是true代表不是通過mutation的方法修改的 */assert(store._committing, `Do not mutate vuex store state outside mutation handlers.`)}}, { deep: true, sync: true }) }

首先，在嚴格模式下，Vuex會利用vm的$watch方法來觀察$$state，也就是Store的state，在它被修改的時候進入回調。我們發現，回調中只有一句話，用assert斷言來檢測store._committing，當store._committing為false的時候會觸發斷言，拋出異常。

我們發現，Store的commit方法中，執行mutation的語句是這樣的。

this._withCommit(() => {entry.forEach(function commitIterator (handler) {handler(payload)}) })

再來看看_withCommit的實現。

_withCommit (fn) {/* 調用withCommit修改state的值時會將store的committing值置為true，內部會有斷言檢查該值，在嚴格模式下只允許使用mutation來修改store中的值，而不允許直接修改store的數值 */const committing = this._committingthis._committing = truefn()this._committing = committing }

我們發現，通過commit（mutation）修改state數據的時候，會再調用mutation方法之前將committing置為true，接下來再通過mutation函數修改state中的數據，這時候觸發$watch中的回調斷言committing是不會拋出異常的（此時committing為true）。而當我們直接修改state的數據時，觸發$watch的回調執行斷言，這時committing為false，則會拋出異常。這就是Vuex的嚴格模式的實現。

接下來我們來看看Store提供的一些API。

commit（mutation）

/* 調用mutation的commit方法 */ commit (_type, _payload, _options) {// check object-style commit/* 校驗參數 */const {type,payload,options} = unifyObjectStyle(_type, _payload, _options)const mutation = { type, payload }/* 取出type對應的mutation的方法 */const entry = this._mutations[type]if (!entry) {if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {console.error(`[vuex] unknown mutation type: ${type}`)}return}/* 執行mutation中的所有方法 */this._withCommit(() => {entry.forEach(function commitIterator (handler) {handler(payload)})})/* 通知所有訂閱者 */this._subscribers.forEach(sub => sub(mutation, this.state))if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&options && options.silent) {console.warn(`[vuex] mutation type: ${type}. Silent option has been removed. ` +'Use the filter functionality in the vue-devtools')} }

commit方法會根據type找到并調用_mutations中的所有type對應的mutation方法，所以當沒有namespace的時候，commit方法會觸發所有module中的mutation方法。再執行完所有的mutation之后會執行_subscribers中的所有訂閱者。我們來看一下_subscribers是什么。

Store給外部提供了一個subscribe方法，用以注冊一個訂閱函數，會push到Store實例的_subscribers中，同時返回一個從_subscribers中注銷該訂閱者的方法。

/* 注冊一個訂閱函數，返回取消訂閱的函數 */ subscribe (fn) {const subs = this._subscribersif (subs.indexOf(fn) < 0) {subs.push(fn)}return () => {const i = subs.indexOf(fn)if (i > -1) {subs.splice(i, 1)}} }

在commit結束以后則會調用這些_subscribers中的訂閱者，這個訂閱者模式提供給外部一個監視state變化的可能。state通過mutation改變時，可以有效補獲這些變化。

dispatch（action）

來看一下dispatch的實現。

/* 調用action的dispatch方法 */ dispatch (_type, _payload) {// check object-style dispatchconst {type,payload} = unifyObjectStyle(_type, _payload)/* actions中取出type對應的ation */const entry = this._actions[type]if (!entry) {if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {console.error(`[vuex] unknown action type: ${type}`)}return}/* 是數組則包裝Promise形成一個新的Promise，只有一個則直接返回第0個 */return entry.length > 1? Promise.all(entry.map(handler => handler(payload))): entry[0](payload) }

以及registerAction時候做的事情。

/* 遍歷注冊action */ function registerAction (store, type, handler, local) {/* 取出type對應的action */const entry = store._actions[type] || (store._actions[type] = [])entry.push(function wrappedActionHandler (payload, cb) {let res = handler.call(store, {dispatch: local.dispatch,commit: local.commit,getters: local.getters,state: local.state,rootGetters: store.getters,rootState: store.state}, payload, cb)/* 判斷是否是Promise */if (!isPromise(res)) {/* 不是Promise對象的時候轉化稱Promise對象 */res = Promise.resolve(res)}if (store._devtoolHook) {/* 存在devtool插件的時候觸發vuex的error給devtool */return res.catch(err => {store._devtoolHook.emit('vuex:error', err)throw err})} else {return res}}) }

因為registerAction的時候將push進_actions的action進行了一層封裝（wrappedActionHandler），所以我們在進行dispatch的第一個參數中獲取state、commit等方法。之后，執行結果res會被進行判斷是否是Promise，不是則會進行一層封裝，將其轉化成Promise對象。dispatch時則從_actions中取出，只有一個的時候直接返回，否則用Promise.all處理再返回。

watch

/* 觀察一個getter方法 */ watch (getter, cb, options) {if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {assert(typeof getter === 'function', `store.watch only accepts a function.`)}return this._watcherVM.$watch(() => getter(this.state, this.getters), cb, options) }

熟悉Vue的朋友應該很熟悉watch這個方法。這里采用了比較巧妙的設計，_watcherVM是一個Vue的實例，所以watch就可以直接采用了Vue內部的watch特性提供了一種觀察數據getter變動的方法。

registerModule

/* 注冊一個動態module，當業務進行異步加載的時候，可以通過該接口進行注冊動態module */ registerModule (path, rawModule) {/* 轉化稱Array */if (typeof path === 'string') path = [path]if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {assert(Array.isArray(path), `module path must be a string or an Array.`)assert(path.length > 0, 'cannot register the root module by using registerModule.')}/*注冊*/this._modules.register(path, rawModule)/*初始化module*/installModule(this, this.state, path, this._modules.get(path))// reset store to update getters.../* 通過vm重設store，新建Vue對象使用Vue內部的響應式實現注冊state以及computed */resetStoreVM(this, this.state) }

registerModule用以注冊一個動態模塊，也就是在store創建以后再注冊模塊的時候用該接口。內部實現實際上也只有installModule與resetStoreVM兩個步驟，前面已經講過，這里不再累述。

unregisterModule

/* 注銷一個動態module */ unregisterModule (path) {/* 轉化稱Array */if (typeof path === 'string') path = [path]if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {assert(Array.isArray(path), `module path must be a string or an Array.`)}/*注銷*/this._modules.unregister(path)this._withCommit(() => {/* 獲取父級的state */const parentState = getNestedState(this.state, path.slice(0, -1))/* 從父級中刪除 */Vue.delete(parentState, path[path.length - 1])})/* 重制store */resetStore(this) }

同樣，與registerModule對應的方法unregisterModule，動態注銷模塊。實現方法是先從state中刪除模塊，然后用resetStore來重制store。

resetStore

/* 重制store */ function resetStore (store, hot) {store._actions = Object.create(null)store._mutations = Object.create(null)store._wrappedGetters = Object.create(null)store._modulesNamespaceMap = Object.create(null)const state = store.state// init all modulesinstallModule(store, state, [], store._modules.root, true)// reset vmresetStoreVM(store, state, hot) }

這里的resetStore其實也就是將store中的_actions等進行初始化以后，重新執行installModule與resetStoreVM來初始化module以及用Vue特性使其“響應式化”，這跟構造函數中的是一致的。

插件

Vue提供了一個非常好用的插件Vue.js devtools

/* 從window對象的__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__中獲取devtool插件 */ const devtoolHook =typeof window !== 'undefined' &&window.__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__export default function devtoolPlugin (store) {if (!devtoolHook) return/* devtoll插件實例存儲在store的_devtoolHook上 */store._devtoolHook = devtoolHook/* 出發vuex的初始化事件，并將store的引用地址傳給deltool插件，使插件獲取store的實例 */devtoolHook.emit('vuex:init', store)/* 監聽travel-to-state事件 */devtoolHook.on('vuex:travel-to-state', targetState => {/* 重制state */store.replaceState(targetState)})/* 訂閱store的變化 */store.subscribe((mutation, state) => {devtoolHook.emit('vuex:mutation', mutation, state)}) }

如果已經安裝了該插件，則會在windows對象上暴露一個__VUE_DEVTOOLS_GLOBAL_HOOK__。devtoolHook用在初始化的時候會觸發“vuex:init”事件通知插件，然后通過on方法監聽“vuex:travel-to-state”事件來重置state。最后通過Store的subscribe方法來添加一個訂閱者，在觸發commit方法修改mutation數據以后，該訂閱者會被通知，從而觸發“vuex:mutation”事件。

最后

Vuex是一個非常優秀的庫，代碼量不多且結構清晰，非常適合研究學習其內部實現。最近的一系列源碼閱讀也使我自己受益匪淺，寫這篇文章也希望可以幫助到更多想要學習探索Vuex內部實現原理的同學。

關于

作者：染陌

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Blog：http://answershuto.github.io/

知乎主頁：https://www.zhihu.com/people/cao-yang-49/activities

知乎專欄：https://zhuanlan.zhihu.com/ranmo

掘金： https://juejin.im/user/58f87ae844d9040069ca7507

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Vuex源码解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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源码
Vuex