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HarmonyOS開源至今已經一個多月，源碼托管在國內知名開源平臺碼云上，https://gitee.com/openharmony 。

我最感興趣的就是JS 框架 ace_lite_jsfwk，從名字中可以看出來這是一個非常輕量級的框架，官方介紹說是“輕量級 JS 核心開發框架”。

當我看完源碼后發現它確實輕。src 目錄中一共有 4 個目錄，總計 8 個文件。其中 1 個是單元測試，還有 1 個性能分析。再除去 2 個 index.js 文件，關鍵的文件一共 4 個，大概300-400 行代碼。

src

├── __test__

│ └── index.test.js

├── core

│ └── index.js

├── index.js

├── observer

│ ├── index.js

│ ├── observer.js

│ ├── subject.js

│ └── utils.js

└── profiler

└── index.js

從名字可以看出來，這些代碼實現了一個觀察者模式。也就是說，它實現了一個非常輕量級的 MVVM 模式。通過使用和 vue2 相似的屬性劫持技術實現了響應式系統。

utils 里面定義了一個 Observer 棧，存放了觀察者。subject 定義了被觀察者。當我們觀察某個對象時，也就是劫持這個對象屬性的操作，還包括一些數組函數，比如 push、pop 等。這個文件應該是代碼最多的，160 行。observer 的代碼就更簡單了，五六十行。

而當我們開發的時候，通過 Toolkit 將開發者編寫的 HML、CSS 和 JS 文件編譯打包成 JS Bundle，然后再將 JS Bundle 解析運行成C++ native UI 的 View 組件進行渲染。

“通過支持三方開發者使用聲明式的 API 進行應用開發，以數據驅動視圖變化，避免了大量的視圖操作，大大降低了應用開發難度，提升開發者開發體驗”。基本上就是一個小程序式的開發體驗。

在 src\core\base\framework_min_js.h文件中，這段編譯好的 js 被編譯到了 runtime 里面。編譯完的 js 文件不到 3K，確實夠輕量。

js runtime 沒有使用 V8，也沒有使用 jscore。而是選擇了 JerryScript。JerryScript 是用于物聯網的超輕量 JavaScript 引擎。它能夠在內存少于 64 KB 的設備上執行 ECMAScript 5.1 源代碼。

從整體看這個 js 框架大概使用了 96% 的 C/C++ 代碼，1.8% 的 JS 代碼。在 htm 文件中寫的組件會被編譯為原生組件。而 app_style_manager.cpp 和同級的七八個文件則用來解析 css，最終生成原生布局。

雖然在 SDK 中有幾個 weex 包，也發現了 react 的影子。但是在 C/C++ 代碼中并沒有看到 yoga 相關的內容(全局搜索沒發現)。而 SDK 中的那些包僅僅是做 loader 用的，大概是為了在 webpack 打包時解析 htm 組件用的。將 htm 的 template 編譯為 js 代碼。

下面我們逐行分析。

首先是入口文件，src/index.js，只有 2 行代碼：

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

其實就是重新導出。

另一個類似的文件是 src/observer/index.js，也是 2 行代碼：

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

 observer 和 subject 實現了一個觀察者模式。subject 是主題，也就是被觀察者。observer 是觀察者。當 subject 有任何變化時需要主動通知被觀察者。這就是響應式。

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]; 
  } 
}; 

首先是定義了一個用來存放觀察者的棧，遵循后進先出的原則，內部使用 stack 數組來存儲。

• 入棧操作 push，和數組的 push 函數一樣，在棧頂放入一個觀察者 observer。
• 出棧操作 pop，和數組的 pop 函數一樣，在將棧頂的觀察者刪除，并返回這個被刪除的觀察者。
•  取棧頂元素 top，和 pop 操作不同，top 是把棧頂元素取出來，但是并不刪除。

第二部分

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

定義了一個字符串常量 SYMBOL_OBSERVABLE。為了后面用著方便。

定義了一個函數 canObserve，目標是否可以被觀察。只有對象才能被觀察，所以使用 typeof 來判斷目標的類型。等等，好像有什么不對。如果 target 為 null 的話，函數也會返回 true。如果 null 不可觀察，那么這就是一個 bug。(寫這篇文章的時候我已經提了一個 PR，并詢問了這種行為是否是期望的行為)。

第三部分

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

這個沒有什么好解釋的，就是Object.defineProperty 代碼太長了，定義一個函數來避免代碼重復。

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(); 
} 

構造函數。接受 4 個參數。

context 當前觀察者所處的上下文，類型是 ViewModel。當第三個參數 callback 調用時，函數的 this 就是這個 context。getter 類型是一個函數，用來獲取某個屬性的值。callback 類型是一個函數，當某個值變化后執行的回調函數。meta 元數據。觀察者(Observer)并不關注 meta 元數據。

在構造函數的最后一行，this._lastValue = this._get()。下面來分析 _get 函數。

第二部分

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

ObserverStack 就是上面分析過的用來存儲所有觀察者的棧。將當前觀察者入棧，并通過 _getter 取得當前值。結合第一部分的構造函數，這個值存儲在了 _lastValue 屬性中。

執行完這個過程后，這個觀察者就已經初始化完成了。

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; 
  } 
}; 

 這部分實現了數據更新時的臟檢查(Dirty checking)機制。比較更新后的值和當前值，如果不同，那么就執行回調函數。如果這個回調函數是渲染 UI，那么則可以實現按需渲染。如果值相同，那么再檢查設置的新值是否可以被觀察，再決定到底要不要執行回調函數。

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()(); 
  } 
}; 

 訂閱與取消訂閱。

我們前面經常說觀察者和被觀察者。對于觀察者模式其實還有另一種說法，叫訂閱/發布模式。而這部分代碼則實現了對主題(subject)的訂閱。

先調用主題的 attach 方法進行訂閱。如果訂閱成功，subject.attach 方法會返回一個函數，當調用這個函數就會取消訂閱。為了將來能夠取消訂閱，這個返回值必需保存起來。

subject 的實現很多人應該已經猜到了。觀察者訂閱了 subject，那么 subject 需要做的就是，當數據變化時即使通知觀察者。subject 如何知道數據發生了變化呢，機制和 vue2 一樣，使用 Object.defineProperty 做屬性劫持。 

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])); 
} 

 構造函數。基本沒什么難點。設置 _hijacking 屬性為 true，用來標示這個對象已經被劫持了。Object.keys 通過遍歷來劫持每個屬性。如果是數組，則調用 hijackArray。

第二部分

兩個靜態方法。

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; 
}; 

Subject 的構造函數并不直接被外部調用，而是封裝到了 Subject.of 靜態方法中。

如果目標不能被觀察，那么直接返回目標。如果target[SYMBOL_OBSERVABLE] 不是 undefined，說明目標已經被初始化過了。

否則，調用構造函數初始化 Subject。

Subject.is 則用來判斷目標是否被劫持過了。

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); 
    }; 
  } 
}; 

 這個方法很眼熟，對，就是上文的Observer.prototype.subscribe 中調用的。作用是某個觀察者用來訂閱主題。而這個方法則是“主題是怎么訂閱的”。

觀察者維護這一個主題的哈希表 _obsMap。哈希表的 key 是需要訂閱的 key。比如某個觀察者訂閱了 name 屬性的變化，而另一個觀察者訂閱了 age 屬性的變化。而且屬性的變化還可以被多個觀察者同時訂閱，因此哈希表存儲的值是一個數組，數據的每個元素都是一個觀察者。

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()); 
}; 

當屬性發生變化是，通知訂閱了此屬性的觀察者們。遍歷每個觀察者，并調用觀察者的 update 方法。我們上文中也提到了，臟檢查就是在這個方法內完成的。

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); 
}; 

 這部分是用來處理屬性嵌套(nested object)的問題的。就是類似這種對象：

{ 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); 
    } 
  }); 
} 

這一部分展示了如何使用Object.defineProperty 進行屬性劫持。當設置屬性時，會調用 set(value)，設置新的值，然后調用 subject 的 notify 方法。這里并不進行任何檢查，只要設置了屬性就會調用，即使屬性的新值和舊值一樣。notify 會通知所有的觀察者。

第七部分

劫持數組方法。

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

 ObservedMethods 定義了需要劫持的數組函數。前面大寫的用來做 key，后面小寫的是需要劫持的方法。 

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===key) { 
        inserted = args.slice(2); 
      } 
 
 
      if (inserted && inserted.length) { 
        inserted.forEach(Subject.of); 
      } 
 
 
      const subject = target[SYMBOL_OBSERVABLE]; 
      if (subject) { 
        subject.notifyParent(); 
      } 
    }); 
  }); 
} 

數組的劫持和對象不同，不能使用Object.defineProperty。我們需要劫持 6 個數組方法。分別是頭部添加、頭部刪除、尾部添加、尾部刪除、替換/刪除某幾項、數組反轉。

通過重寫數組方法實現了數組的劫持。但是這里有一個需要注意的地方，數據的每一個元素都是被觀察過的，但是當在數組中添加了新元素時，這些元素還沒有被觀察。因此代碼中還需要判斷當前的方法如果是 push、unshift、splice，那么需要將新的元素放入觀察者隊列中。

另外兩個文件分別是單元測試和性能分析，這里就不再分析了。

整體而言，比我預想的要好一些。

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