Vue底層原理

傳統(tǒng)開發(fā)

在最初的前端開發(fā)中,為了完成某個功能,我們需要通過js在HTML頁面中獲得dom節(jié)點,隨后獲得dom節(jié)點中的文本內(nèi)容或者在dom節(jié)點上添加事件,進行一系列的程序操作,但是,如果任務(wù)量很大的情況下,代碼會隨著業(yè)務(wù)的增加而變得臃腫和混亂

MVVM模式
MVVM.png

MVC,MVP,MVVM都是MV的衍生物
Vue的核心功能強調(diào)的是狀態(tài)到界面的映射钙畔,通過添加組件系統(tǒng)纸泄、客戶端路由尿这、大規(guī)模狀態(tài)管理來構(gòu)建一個完整的框架,對于代碼的結(jié)構(gòu)組織并不重視毁菱,在具有響應(yīng)式系統(tǒng)的Vue實例中,DOM狀態(tài)只是數(shù)據(jù)狀態(tài)的一個映射 翩瓜。

vue的雙向數(shù)據(jù)綁定原理

vue的雙向綁定是由數(shù)據(jù)劫持結(jié)合發(fā)布者-訂閱者模式實現(xiàn)的:
數(shù)據(jù)劫持就是通過Object.defineProperty()來劫持對象屬性的setter和getter操作酱固。

打印出一個對象的屬性數(shù)據(jù):

var Book = {
  name: '人性的弱點'
};
console.log(Book.name);  // 人性的弱點

如果在執(zhí)行console.log(Book.name)的同時,給書的書名增加一個書名號呢蒸健,這個時候應(yīng)該怎么做座享,這時候我們就需要用到Object.defineProperty( )了

//在console.log(book.name)同時,直接給書加一個書號
var Book = {};
var name = '';
Object.defineProperty(Book,'name',{
    set:function(value) {
        name = value;
        console.log('你取了一個書名叫:'+value);
    },
    get:function() {
        console.log('get方法被監(jiān)聽到');
        return '<'+name+'>';
    }
});
Book.name = '人性的弱點';  //你取了一個書名叫:人性的弱點
console.log(Book.name); //<人性的弱點>

通過Object.defineProperty( )這個方法設(shè)置了Book對象的name屬性婉商,對其get和set方法進行重寫操作,get方法在獲得name屬性時被調(diào)用征讲,set方法在設(shè)置name屬性時被觸發(fā).所以在執(zhí)行Book.name='人性的弱點' 這個語句時調(diào)用set方法,輸出你取了一個書名叫:人性的弱點.當(dāng)調(diào)用console.log(Book.name)時觸發(fā)get方法橡娄,輸出<人性的弱點>

訂閱者和發(fā)布者模式诗箍,通常用于消息隊列中.一般有兩種形式來實現(xiàn)消息隊列,一是使用生產(chǎn)者和消費者來實現(xiàn)挽唉,二是使用訂閱者-發(fā)布者模式來實現(xiàn)滤祖,其中訂閱者和發(fā)布者實現(xiàn)消息隊列的方式,就會用訂閱者模式.

打個比方瓶籽,所謂的訂閱者匠童,就像我們在日常生活中訂閱報紙一樣,在訂閱報紙的時候塑顺,通常都得需要在報社或者一些中介機構(gòu)進行注冊汤求,當(dāng)有新版的報紙發(fā)刊的時候,郵遞員就需要向訂閱該報紙的人严拒,依次發(fā)放報紙.

1.初始化發(fā)布者扬绪、訂閱者。
2.訂閱者需要注冊到發(fā)布者裤唠,發(fā)布者發(fā)布消息時挤牛,依次向訂閱者發(fā)布消息。

vue的雙向數(shù)據(jù)綁定實現(xiàn)過程

首先要對數(shù)據(jù)進行劫持監(jiān)聽种蘸,所以我們首先要設(shè)置一個監(jiān)聽器Observer,用來監(jiān)聽所有的屬性墓赴,當(dāng)屬性變化時,就需要通知訂閱者Watcher,看是否需要更新.因為屬性可能是多個航瞭,所以會有多個訂閱者诫硕,故我們需要一個消息訂閱器Dep來專門收集這些訂閱者,并在監(jiān)聽器Observer和訂閱者Watcher之間進行統(tǒng)一的管理.以為在節(jié)點元素上可能存在一些指令刊侯,所以我們還需要有一個指令解析器Compile痘括,對每個節(jié)點元素進行掃描和解析,將相關(guān)指令初始化成一個訂閱者Watcher滔吠,并替換模板數(shù)據(jù)并綁定相應(yīng)的函數(shù)纲菌,這時候當(dāng)訂閱者Watcher接受到相應(yīng)屬性的變化,就會執(zhí)行相對應(yīng)的更新函數(shù)疮绷,從而更新視圖.

1.實現(xiàn)一個監(jiān)聽器Observer翰舌,用來劫持并監(jiān)聽所有屬性,如果有變動的冬骚,就通知訂閱者椅贱。
 
2.實現(xiàn)一個訂閱者Watcher懂算,可以收到屬性的變化通知并執(zhí)行相應(yīng)的函數(shù),從而更新視圖庇麦。
 
3.實現(xiàn)一個解析器Compile计技,可以掃描和解析每個節(jié)點的相關(guān)指令,并根據(jù)初始化模板數(shù)據(jù)以及初始化相應(yīng)的訂閱器山橄。
訂閱者發(fā)布者.jpg

1.實現(xiàn)一個監(jiān)聽器Observer
數(shù)據(jù)監(jiān)聽器的核心方法就是Object.defineProperty( )垮媒,通過遍歷循環(huán)對所有屬性值進行監(jiān)聽


function defineReactive(data,key,val) {
    observe(val);
    var dep = new Dep();
    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            if (是否需要添加訂閱者) {    //Watcher初始化觸發(fā)
                dep.addSub(watcher); // 在這里添加一個訂閱者
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if (val === newVal) {
                return;
            }
            val = newVal;
            console.log('屬性' + key + '已經(jīng)被監(jiān)聽了,現(xiàn)在值為:“' + newVal.toString() + '”');
            dep.notify(); // 如果數(shù)據(jù)變化航棱,通知所有訂閱者
        }
    });
}
 
function observe(data) {
    if(!data || typeof data !== 'object') {
        return;
    }
    Object.keys(data).forEach(function(key){
        defineReactive(data,key,data[key]);
    });
}
 
function Dep() {
    this.subs = [];
}
 
//prototype 屬性使您有能力向?qū)ο筇砑訉傩院头椒?//prototype這個屬性只有函數(shù)對象才有睡雇,具體的說就是構(gòu)造函數(shù)具有.只要你聲明定義了一個函數(shù)對象,這個prototype就會存在
//對象實例是沒有這個屬性
Dep.prototype = {                        
    addSub:function(sub) {
        this.subs.push(sub);
    },
    notify:function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update();        //通知每個訂閱者檢查更新
        })
    }
}
Dep.target = null;

通過observe()方法進行遍歷向下找到所有的屬性饮醇,并通過defineReactive()方法進行數(shù)據(jù)劫持監(jiān)聽它抱。

消息訂閱者的消息訂閱器Dep,訂閱器主要收集消息訂閱者朴艰,然后在屬性變化時執(zhí)行相應(yīng)訂閱者的更新函數(shù)观蓄,那么消息訂閱器Dep需要有一個容器,用來存放消息訂閱者祠墅,將訂閱器Dep添加一個訂閱者設(shè)計在get里面蜘腌,這是為了讓W(xué)atcher在初始化時觸發(fā),因此判斷是否需要需要添加訂閱者

2.實現(xiàn)訂閱者Watcher
訂閱者Wahcher在初始化時要將自己添加到訂閱器Dep中饵隙,那么如何進行添加呢撮珠?

我們已經(jīng)知道監(jiān)聽器Observer是在get函數(shù)中執(zhí)行了添加訂閱者的操作的,所以我們只需要在訂閱者Watcher在初始化時觸發(fā)相對應(yīng)的get函數(shù)來執(zhí)行添加訂閱者的操作即可.那么怎么觸發(fā)對應(yīng)的get函數(shù)呢金矛?我們只需要獲取對應(yīng)的屬性值芯急,就可以通過Object.defineProperty( )觸發(fā)對應(yīng)的get了.

function defineReactive(data,key,val) {
    observe(val);
    var dep = new Dep();
    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            if(Dep.target) {   //判斷是否需要添加訂閱者
                 dep.addSub(Dep.target);
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if (val === newVal) {
                return;
            }
            val = newVal;
            console.log('屬性' + key + '已經(jīng)被監(jiān)聽了,現(xiàn)在值為:“' + newVal.toString() + '”');
            dep.notify(); // 如果數(shù)據(jù)變化驶俊,通知所有訂閱者
        }
    });
}

到目前為止娶耍,一個簡易版的Watcher已經(jīng)成型了,我們只需要將訂閱者Watcher和監(jiān)聽器Observer關(guān)聯(lián)起來饼酿,就可以實現(xiàn)一個簡單的雙向綁定.因為這里還沒有設(shè)計指令解析器榕酒,所以對于模板數(shù)據(jù)我們都進行寫死處理,假設(shè)模板上有一個節(jié)點元素故俐,且id為'name',并且雙向綁定的綁定變量也是'name'想鹰,且是通過兩個大雙括號包起來(暫時沒有什么用處),模板代碼如下:

<body>
    <h1 id="name"{{name}}></h1>
</body>
 
<script src="../js/observer.js"></script>
<script src="../js/Watcher.js"></script>
<script src="../js/SelfVue.js"></script>
 
<script>
     var ele = document.querySelector('#name');
     var selfVue = new SelfVue({
         name:'hello world'
     },ele,'name');
 
     window.setTimeout(function() {
         console.log('name值改變了');
         selfVue.name = 'byebye world';
     },2000);
</script>
function SelfVue(data,el,exp) {
    var self = this;
    this.data = data;
    //Object.keys() 方法會返回一個由一個給定對象的自身可枚舉屬性組成的數(shù)組
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        self.proxyKeys(key);     //綁定代理屬性
    });
    observe(data);
    el.innerHTML = this.data[exp];   // 初始化模板數(shù)據(jù)的值
    new Watcher(this,exp,function(value) {
        el.innerHTML = value;
    });
    return this;
}
 
SelfVue.prototype = {
    proxyKeys:function(key) {
        var self = this;
        Object.defineProperty(this,key,{
            enumerable:false,
            configurable:true,
            get:function proxyGetter() {
                return self.data[key];
            },
            set:function proxySetter(newVal) {
                self.data[key] = newVal;
            } 
        });
    }
}

3.實現(xiàn)指令解析器Compile
在上面的雙向綁定demo中药版,我們發(fā)現(xiàn)整個過程都沒有解析dom節(jié)點辑舷,而是固定某個節(jié)點進行替換數(shù)據(jù),所以接下來我們要實現(xiàn)一個解析器Compile來解析和綁定工作槽片,分析解析器的作用何缓,實現(xiàn)步驟如下:

1.解析模板指令肢础,并替換模板數(shù)據(jù),初始化視圖
 
2.將模板指令對應(yīng)的節(jié)點綁定對應(yīng)的更新函數(shù)碌廓,初始化相應(yīng)的訂閱器

2.將模板指令對應(yīng)的節(jié)點綁定對應(yīng)的更新函數(shù)传轰,初始化相應(yīng)的訂閱器
為了解析模板,首先要獲得dom元素谷婆,然后對含有dom元素上含有指令的節(jié)點進行處理慨蛙,這個過程對dom元素的操作比較繁瑣,所以我們可以先建一個fragment片段波材,將需要解析的dom元素存到fragment片段中在做處理:

nodeToFragment:function(el) {
        var fragment = document.createDocumentFragment();   //createdocumentfragment()方法創(chuàng)建了一虛擬的節(jié)點對象股淡,節(jié)點對象包含所有屬性和方法身隐。
        var child = el.firstChild;
        while(child) {
            // 將Dom元素移入fragment中
            fragment.appendChild(child);
            child = el.firstChild;
        }
        return fragment;
    }

接下來需要遍歷所有節(jié)點廷区,對含有指令的節(jié)點進行特殊的處理,這里我們先處理最簡單的情況贾铝,只對帶有 '{{變量}}' 這種形式的指令進行處理隙轻,代碼如下:

//遍歷各個節(jié)點,對含有相關(guān)指定的節(jié)點進行特殊處理
    compileElement:function(el) {
        var childNodes = el.childNodes;   //childNodes屬性返回節(jié)點的子節(jié)點集合,以 NodeList 對象垢揩。
        var self = this;
        //slice() 方法可從已有的數(shù)組中返回選定的元素玖绿。
        [].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
            var text = node.textContent;  //textContent 屬性設(shè)置或返回指定節(jié)點的文本內(nèi)容
            if(self.isTextNode(node) && reg.test(text)) {      //判斷是否符合{{}}的指令
                //exec() 方法用于檢索字符串中的正則表達式的匹配。
                //返回一個數(shù)組叁巨,其中存放匹配的結(jié)果斑匪。如果未找到匹配,則返回值為 null锋勺。
                self.compileText(node,reg.exec(text)[1]);
            }
            if(node.childNodes && node.childNodes.length) {
                self.compileElement(node);    //繼續(xù)遞歸遍歷子節(jié)點
            }
        });
    },
    compileText:function(node,exp) {
        var self = this;
        var initText = this.vm[exp];
        this.updateText(node,initText);    // 將初始化的數(shù)據(jù)初始化到視圖中
        new Watcher(this.vm,exp,function(value) {
            self.updateText(node,value);
        });
 
    },
    updateText:function(node,value) {
        node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '': value;
    },

獲取到最外層節(jié)點后蚀瘸,調(diào)用compileElement函數(shù),對所有子節(jié)點進行判斷庶橱,如果節(jié)點是文本節(jié)點且匹配{{}}這種形式指令的節(jié)點就開始進行編譯處理贮勃,編譯處理首先需要初始化視圖數(shù)據(jù),對應(yīng)上面所說的步驟1苏章,接下去需要生成一個并綁定更新函數(shù)的訂閱器寂嘉,對應(yīng)上面所說的步驟2。這樣就完成指令的解析枫绅、初始化泉孩、編譯三個過程,一個解析器Compile也就可以正常的工作了并淋。

為了將解析器Compile與監(jiān)聽器Observer和訂閱者Watcher關(guān)聯(lián)起來棵譬,我們需要再修改一下類SelfVue函數(shù):

function SelfVue(options) {
    var self = this;
    this.vm = this;
    this.data = options.data;
    Object.keys(this.data).forEach(function(key) {
        self.proxyKeys(key);     //綁定代理屬性
    });
    observe(options.data);
    new Compile(options.el,this.vm);
    return this;
}

}
更改后,我們就不要像之前通過傳入固定的元素值進行雙向綁定了预伺,可以隨便命名各種變量進行雙向綁定了:

<body>
    <div id="app">
        <h1>{{title}}</h1>
        <h2>{{name}}</h2>
        <h3>{{content}}</h3>
    </div>
</body>
<script src="../js/observer2.js"></script>
<script src="../js/Watcher1.js"></script>
<script src="../js/compile1.js"></script>
<script src="../js/index3.js"></script>
 
 
<script>
    var selfVue = new SelfVue({
        el:'#app',
        data:{
            title:'aaa',
            name:'bbb',
            content:'ccc'
        }
    });
    window.setTimeout(function() {
        selfVue.title = 'ddd';
        selfVue.name = 'eee';
        selfVue.content = 'fff'
    },2000);
</script>

到這里订咸,一個數(shù)據(jù)雙向綁定功能已經(jīng)基本完成了曼尊,接下去就是需要完善更多指令的解析編譯,在哪里進行更多指令的處理呢脏嚷?答案很明顯骆撇,只要在上文說的compileElement函數(shù)加上對其他指令節(jié)點進行判斷,然后遍歷其所有屬性父叙,看是否有匹配的指令的屬性神郊,如果有的話,就對其進行解析編譯趾唱。這里我們再添加一個v-model指令和事件指令的解析編譯涌乳,對于這些節(jié)點我們使用函數(shù)compile進行解析處理

compile:function(node) {
        var nodeAttrs = node.attributes;   //attributes 屬性返回指定節(jié)點的屬性集合,即 NamedNodeMap甜癞。
        var self = this;
        //Array.prototype屬性表示Array構(gòu)造函數(shù)的原型夕晓,并允許為所有Array對象添加新的屬性和方法。
        //Array.prototype本身就是一個Array
        Array.prototype.forEach.call(nodeAttrs,function(attr) {
            var attrName = attr.name;      //添加事件的方法名和前綴:v-on:click="onClick" ,則attrName = 'v-on:click' id="app" attrname= 'id'
            if(self.isDirective(attrName)) {     
                var exp = attr.value;      //添加事件的方法名和前綴:v-on:click="onClick" ,exp = 'onClick'
 
                //substring() 方法用于提取字符串中介于兩個指定下標(biāo)之間的字符悠咱。返回值為一個新的字符串
                //dir = 'on:click'
                var dir = attrName.substring(2);  
                if(self.isEventDirective(dir)) {   //事件指令
                    self.compileEvent(node,self.vm,exp,dir);
                }else {          //v-model指令
                     self.compileModel(node,self.vm,exp,dir);
                }
 
                node.removeAttribute(attrName);
            }
        });
    }

上面的compile函數(shù)是掛載Compile原型上的蒸辆,它首先遍歷所有節(jié)點屬性,然后再判斷屬性是否是指令屬性析既,如果是的話再區(qū)分是哪種指令躬贡,再進行相應(yīng)的處理.

最后我們再次改造一下SelfVue,是它的格式看上去更像vue:

function SelfVue(options) {
    var self = this;
    this.data = options.data;
    this.methods = options.methods;
    Object.keys(this.data).forEach(function(key) {
        self.proxyKeys(key);    
    });
    observe(options.data);
    new Compile(options.el,this);
    options.mounted.call(this);
}

整體結(jié)構(gòu)

<body>
    <div id="app">
            <h2>{{title}}</h2>
            <input v-model="name">
            <h1>{{name}}</h1>
            <button v-on:click="clickMe">click me!</button>
    </div>
</body>
 
<script src="../js/observer3.js"></script>
<script src="../js/Watcher1.js"></script>
<script src="../js/compile2.js"></script>
<script src="../js/index4.js"></script>
<script>
    new SelfVue({
        el: '#app',
        data: {
            title: 'hello world',
            name: 'canfoo'
        },
        methods: {
            clickMe: function () {
                this.title = 'hello world';
            }
        },
        mounted: function () {
            window.setTimeout(() => {
                this.title = '你好';
            }, 1000);
        }
    });
</script>
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  • 那天贸伐,我揣著相機與錄音勘天,去河邊找鬼。 笑死棍丐,一個胖子當(dāng)著我的面吹牛误辑,可吹牛的內(nèi)容都是我干的沧踏。 我是一名探鬼主播歌逢,決...
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  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼翘狱!你這毒婦竟也來了秘案?” 一聲冷哼從身側(cè)響起,我...
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  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤潦匈,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎阱高,沒想到半個月后,有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體茬缩,經(jīng)...
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  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡赤惊,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
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  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了凰锡。 大學(xué)時的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片未舟。...
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  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖掂为,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出裕膀,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤勇哗,帶...
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  • 正文 年R本政府宣布昼扛,位于F島的核電站,受9級特大地震影響欲诺,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏抄谐。R本人自食惡果不足惜渺鹦,卻給世界環(huán)境...
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  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望蛹含。 院中可真熱鬧海铆,春花似錦、人聲如沸挣惰。這莊子的主人今日做“春日...
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  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽憎茂。三九已至珍语,卻和暖如春,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間竖幔,已是汗流浹背板乙。 一陣腳步聲響...
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  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留拳氢,地道東北人募逞。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,146評論 3 370
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像馋评,于是被迫代替她去往敵國和親放接。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
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