Vue 學(xué)習(xí)筆記-雙向綁定原理及實現(xiàn)

原理：

vue.js 采用 數(shù)據(jù)劫持 結(jié)合 發(fā)布者-訂閱者模式 的方法壁涎，通過 Object.defineProperty() 來劫持各個屬性的setter,getter屬性响巢，在數(shù)據(jù)變動話，通知訂閱者（發(fā)布消息給訂閱者）泉唁，觸發(fā)更新回調(diào)函數(shù)（觸發(fā)相應(yīng)的監(jiān)聽回調(diào)）虹脯，重新渲染視圖岳链。

一圖勝千言

代碼效果如下：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>雙向綁定原理</title>
</head>
<body>
    <input type="text" id="input" name="">
    <div id="div"></div>
</body>
<script>
    let obj = {};
    let input = document.getElementById('input');
    let div = document.getElementById('div');
    Object.defineProperty(obj, 'val', {
        set: function(newVal){
            input.value = newVal;
            div.innerHTML = newVal;
        }
    })
    input.addEventListener('keyup', function(event){
        obj.val = event.target.value;
    })
</script>
</html>

關(guān)鍵要素

  • observer 實現(xiàn)對vue各個屬性進行監(jiān)聽
function observer(obj, vm){
      Object.keys(obj).forEach(function(key){
          defineReactive(vm, key, obj[key])
  })
}
// Object.defineProperty改寫各個屬性
function defineReactive( obj, key, val ) {
    // 每個屬性建立個依賴收集對象躏哩，get中收集依賴,set中觸發(fā)依賴署浩，調(diào)用更新函數(shù) 
    var dep = new Dep();
    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
          // 收集依賴  Dep.target標志
          Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
          return val
        },
        set: function(newVal){
            if(newVal === val) return
            // 觸發(fā)依賴
            dep.notify()
            val = newVal
      }
  })
}

-Dep實現(xiàn)

function Dep(){
    this.subs = []
}
Dep.prototype = {
    constructor: Dep,
    addSub: function(sub){
        this.subs.push(sub)
    },
    notify: function(){
        this.subs.forEach(function(sub){
            sub.update() // 調(diào)用的Watcher的update方法
      })
    }
}
  • compiler 實現(xiàn)對vue各個指令模板的解析器，生成AST抽象語法樹扫尺，編譯成Virtual Dom筋栋，渲染視圖
// 編譯器
function compiler(node, vm){
    var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
    // 節(jié)點類型為元素
    if(node.nodeType ===1){
        var attr = node.attributes;
        // 解析屬性
        for(var i=0; i< attr.length;i++){
                if(attr[i].nodeName == 'v-model'){
                var  _value = attr[i].nodeValue
                 node.addEventListener('input', function(e){
                    //給相應(yīng)的data屬性賦值，觸發(fā)修改屬性的setter
                    vm[_value] = e.target.value
                })
                node.value = vm[_value] // 將data的值賦值給node
                node.removeAttribute('v-model')
            }
        }
        new Watcher(vm,node,_value,'input')
    }
    // 節(jié)點類型為text
    if(node.nodeType ===3){
       if(reg.test(node.nodeValue)){
           var name = RegExp.$1; 
            name = name.trim()
            new Watcher(vm,node,name,'input')
       }
    }
}
  • Watcher 連接observer和compiler,接受每個屬性變動的通知正驻，綁定更新函數(shù)弊攘，更新視圖
function Watcher(vm,node,name, nodeType){
    Dep.target = this; // this為watcher實例
    this.name = name
    this.node = node 
    this.vm = vm
    this.nodeType = nodeType
    this.update() // 綁定更新函數(shù)
    Dep.target = null //綁定完后注銷 標志
}
Watcher.prototype = {
    get: function(){
        this.value = this.vm[this.name] //觸發(fā)observer中的getter監(jiān)聽
  },
   update: function(){
      this.get()
      if(this.nodeType == 'text'){
        this.node.nodeValue = this.value
      }   
      if(this.nodeType == 'input') {
          this.node.value = this.value
    }
  }
}

完整實現(xiàn)

function Vue(options){
    this.date = options.data
    var data = this.data
    observer(data, this) // 監(jiān)測
    var id = options.el
    var dom = nodeToFragment(document.getElmentById(id),this) //生成Virtual Dom
  // 編譯完成后，生成視圖
    document.getElementById(id).appendChild(dom)    
 }
function nodeToFragment(node, vm){
    var flag = document.createDocumentFragment()
    var child
    while(child = node.firstChild){
        compiler(cild, vm)
        flag.appendChild(child)
  }
  return flag
}

// 調(diào)用
  var vm = new Vue({
    el: "app",
    data: {
        msg: "hello word"
  }
})


實現(xiàn)MVVM雙向綁定

要實現(xiàn)mvvm的雙向綁定姑曙，就必須要實現(xiàn)以下幾點：
1肴颊、實現(xiàn)一個數(shù)據(jù)監(jiān)聽器Observer，能夠?qū)?shù)據(jù)對象的所有屬性進行監(jiān)聽渣磷，如有變動可拿到最新值并通知訂閱者
2婿着、實現(xiàn)一個指令解析器Compile，對每個元素節(jié)點的指令進行掃描和解析醋界，根據(jù)指令模板替換數(shù)據(jù)竟宋，以及綁定相應(yīng)的更新函數(shù)
3、實現(xiàn)一個Watcher形纺，作為連接Observer和Compile的橋梁丘侠，能夠訂閱并收到每個屬性變動的通知，執(zhí)行指令綁定的相應(yīng)回調(diào)函數(shù)逐样，從而更新視圖
4蜗字、mvvm入口函數(shù)，整合以上三者

image.png
1脂新、實現(xiàn)Observer

ok, 思路已經(jīng)整理完畢挪捕，也已經(jīng)比較明確相關(guān)邏輯和模塊功能了，let's do it
我們知道可以利用Obeject.defineProperty()來監(jiān)聽屬性變動
那么將需要observe的數(shù)據(jù)對象進行遞歸遍歷争便，包括子屬性對象的屬性级零，都加上 setter和getter
這樣的話，給這個對象的某個值賦值滞乙，就會觸發(fā)setter奏纪，那么就能監(jiān)聽到了數(shù)據(jù)變化。斩启。相關(guān)代碼可以是這樣：

var data = {name: 'kindeng'};
observe(data);
data.name = 'dmq'; // 哈哈哈序调，監(jiān)聽到值變化了 kindeng --> dmq

function observe(data) {
    if (!data || typeof data !== 'object') {
        return;
    }
    // 取出所有屬性遍歷
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        defineReactive(data, key, data[key]);
    });
};

function defineReactive(data, key, val) {
    observe(val); // 監(jiān)聽子屬性
    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true, // 可枚舉
        configurable: false, // 不能再define
        get: function() {
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            console.log('哈哈哈，監(jiān)聽到值變化了 ', val, ' --> ', newVal);
            val = newVal;
        }
    });
}

這樣我們已經(jīng)可以監(jiān)聽每個數(shù)據(jù)的變化了兔簇，那么監(jiān)聽到變化之后就是怎么通知訂閱者了发绢，所以接下來我們需要實現(xiàn)一個消息訂閱器荣挨，很簡單，維護一個數(shù)組朴摊，用來收集訂閱者，數(shù)據(jù)變動觸發(fā)notify此虑，再調(diào)用訂閱者的update方法甚纲，代碼改善之后是這樣：

// ... 省略
function defineReactive(data, key, val) {
    var dep = new Dep();
    observe(val); // 監(jiān)聽子屬性

    Object.defineProperty(data, key, {
        // ... 省略
        set: function(newVal) {
            if (val === newVal) return;
            console.log('哈哈哈，監(jiān)聽到值變化了 ', val, ' --> ', newVal);
            val = newVal;
            dep.notify(); // 通知所有訂閱者
        }
    });
}

function Dep() {
    this.subs = [];
}
Dep.prototype = {
    addSub: function(sub) {
        this.subs.push(sub);
    },
    notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update();
        });
    }
};

那么問題來了朦前，誰是訂閱者介杆？怎么往訂閱器添加訂閱者？
沒錯韭寸，上面的思路整理中我們已經(jīng)明確訂閱者應(yīng)該是Watcher, 而且var dep = new Dep();是在 defineReactive方法內(nèi)部定義的春哨，所以想通過dep添加訂閱者，就必須要在閉包內(nèi)操作恩伺，所以我們可以在 getter里面動手腳：

// Observer.js
// ...省略
Object.defineProperty(data, key, {
    get: function() {
        // 由于需要在閉包內(nèi)添加watcher赴背，所以通過Dep定義一個全局target屬性，暫存watcher, 添加完移除
        Dep.target && dep.addSub(Dep.target);
        return val;
    }
    // ... 省略
});

// Watcher.js
Watcher.prototype = {
    get: function(key) {
        Dep.target = this;
        this.value = data[key];    // 這里會觸發(fā)屬性的getter晶渠，從而添加訂閱者
        Dep.target = null;
    }
}

這里已經(jīng)實現(xiàn)了一個Observer了凰荚，已經(jīng)具備了監(jiān)聽數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)變化通知訂閱者的功。那么接下來就是實現(xiàn)Compile了

2褒脯、實現(xiàn)Compile

compile主要做的事情是解析模板指令便瑟，將模板中的變量替換成數(shù)據(jù)，然后初始化渲染頁面視圖番川，并將每個指令對應(yīng)的節(jié)點綁定更新函數(shù)到涂，添加監(jiān)聽數(shù)據(jù)的訂閱者，一旦數(shù)據(jù)有變動颁督，收到通知践啄，更新視圖.

因為遍歷解析的過程有多次操作dom節(jié)點，為提高性能和效率沉御，會先將跟節(jié)點el轉(zhuǎn)換成文檔碎片fragment進行解析編譯操作往核，解析完成，再將fragment添加回原來的真實dom節(jié)點中

function Compile(el) {
    this.$el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
    if (this.$el) {
        this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
        this.init();
        this.$el.appendChild(this.$fragment);
    }
}
Compile.prototype = {
    init: function() { this.compileElement(this.$fragment); },
    node2Fragment: function(el) {
        var fragment = document.createDocumentFragment(), child;
        // 將原生節(jié)點拷貝到fragment
        while (child = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(child);
        }
        return fragment;
    }
};

compileElement方法將遍歷所有節(jié)點及其子節(jié)點嚷节，進行掃描解析編譯聂儒，調(diào)用對應(yīng)的指令渲染函數(shù)進行數(shù)據(jù)渲染，并調(diào)用對應(yīng)的指令更新函數(shù)進行綁定硫痰，詳看代碼及注釋說明：

Compile.prototype = {
    // ... 省略
    compileElement: function(el) {
        var childNodes = el.childNodes, me = this;
        [].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {
            var text = node.textContent;
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/;    // 表達式文本
            // 按元素節(jié)點方式編譯
            if (me.isElementNode(node)) {
                me.compile(node);
            } else if (me.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
                me.compileText(node, RegExp.$1);
            }
            // 遍歷編譯子節(jié)點
            if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
                me.compileElement(node);
            }
        });
    },

    compile: function(node) {
        var nodeAttrs = node.attributes, me = this;
        [].slice.call(nodeAttrs).forEach(function(attr) {
            // 規(guī)定：指令以 v-xxx 命名
            // 如 <span v-text="content"></span> 中指令為 v-text
            var attrName = attr.name;    // v-text
            if (me.isDirective(attrName)) {
                var exp = attr.value; // content
                var dir = attrName.substring(2);    // text
                if (me.isEventDirective(dir)) {
                    // 事件指令, 如 v-on:click
                    compileUtil.eventHandler(node, me.$vm, exp, dir);
                } else {
                    // 普通指令
                    compileUtil[dir] && compileUtil[dir](node, me.$vm, exp);
                }
            }
        });
    }
};

// 指令處理集合
var compileUtil = {
    text: function(node, vm, exp) {
        this.bind(node, vm, exp, 'text');
    },
    // ...省略
    bind: function(node, vm, exp, dir) {
        var updaterFn = updater[dir + 'Updater'];
        // 第一次初始化視圖
        updaterFn && updaterFn(node, vm[exp]);
        // 實例化訂閱者衩婚，此操作會在對應(yīng)的屬性消息訂閱器中添加了該訂閱者watcher
        new Watcher(vm, exp, function(value, oldValue) {
            // 一旦屬性值有變化，會收到通知執(zhí)行此更新函數(shù)效斑，更新視圖
            updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);
        });
    }
};

// 更新函數(shù)
var updater = {
    textUpdater: function(node, value) {
        node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
    }
    // ...省略
};

這里通過遞歸遍歷保證了每個節(jié)點及子節(jié)點都會解析編譯到非春，包括了{{}}表達式聲明的文本節(jié)點。指令的聲明規(guī)定是通過特定前綴的節(jié)點屬性來標記，如<span v-text="content" other-attr中v-text便是指令奇昙，而other-attr不是指令护侮，只是普通的屬性。
監(jiān)聽數(shù)據(jù)储耐、綁定更新函數(shù)的處理是在compileUtil.bind()這個方法中羊初，通過new Watcher()添加回調(diào)來接收數(shù)據(jù)變化的通知

至此，一個簡單的Compile就完成了什湘，完整代碼长赞。接下來要看看Watcher這個訂閱者的具體實現(xiàn)了

3、實現(xiàn)Watcher

Watcher訂閱者作為Observer和Compile之間通信的橋梁闽撤，主要做的事情是:
1得哆、在自身實例化時往屬性訂閱器(dep)里面添加自己
2、自身必須有一個update()方法
3哟旗、待屬性變動dep.notice()通知時贩据，能調(diào)用自身的update()方法，并觸發(fā)Compile中綁定的回調(diào)闸餐，則功成身退乐设。
如果有點亂，可以回顧下前面的思路整理

function Watcher(vm, exp, cb) {
    this.cb = cb;
    this.vm = vm;
    this.exp = exp;
    // 此處為了觸發(fā)屬性的getter绎巨，從而在dep添加自己近尚，結(jié)合Observer更易理解
    this.value = this.get(); 
}
Watcher.prototype = {
    update: function() {
        this.run();    // 屬性值變化收到通知
    },
    run: function() {
        var value = this.get(); // 取到最新值
        var oldVal = this.value;
        if (value !== oldVal) {
            this.value = value;
            this.cb.call(this.vm, value, oldVal); // 執(zhí)行Compile中綁定的回調(diào)，更新視圖
        }
    },
    get: function() {
        Dep.target = this;    // 將當(dāng)前訂閱者指向自己
        var value = this.vm[exp];    // 觸發(fā)getter场勤，添加自己到屬性訂閱器中
        Dep.target = null;    // 添加完畢戈锻，重置
        return value;
    }
};
// 這里再次列出Observer和Dep，方便理解
Object.defineProperty(data, key, {
    get: function() {
        // 由于需要在閉包內(nèi)添加watcher和媳，所以可以在Dep定義一個全局target屬性格遭，暫存watcher, 添加完移除
        Dep.target && dep.addDep(Dep.target);
        return val;
    }
    // ... 省略
});
Dep.prototype = {
    notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update(); // 調(diào)用訂閱者的update方法，通知變化
        });
    }
};

實例化Watcher的時候留瞳，調(diào)用get()方法拒迅，通過Dep.target = watcherInstance標記訂閱者是當(dāng)前watcher實例，強行觸發(fā)屬性定義的getter方法她倘，getter方法執(zhí)行的時候璧微，就會在屬性的訂閱器dep添加當(dāng)前watcher實例，從而在屬性值有變化的時候硬梁，watcherInstance就能收到更新通知前硫。

4、實現(xiàn)MVVM

MVVM作為數(shù)據(jù)綁定的入口荧止，整合Observer屹电、Compile和Watcher三者阶剑，通過Observer來監(jiān)聽自己的model數(shù)據(jù)變化，通過Compile來解析編譯模板指令危号，最終利用Watcher搭起Observer和Compile之間的通信橋梁牧愁，達到數(shù)據(jù)變化 -> 視圖更新；視圖交互變化(input) -> 數(shù)據(jù)model變更的雙向綁定效果外莲。

一個簡單的MVVM構(gòu)造器是這樣子：

function MVVM(options) {
    this.$options = options;
    var data = this._data = this.$options.data;
    observe(data, this);
    this.$compile = new Compile(options.el || document.body, this)
}

但是這里有個問題猪半，從代碼中可看出監(jiān)聽的數(shù)據(jù)對象是options.data，每次需要更新視圖苍狰，則必須通過var vm = new MVVM({data:{name: 'kindeng'}}); vm._data.name = 'dmq';這樣的方式來改變數(shù)據(jù)。

顯然不符合我們一開始的期望烘绽，我們所期望的調(diào)用方式應(yīng)該是這樣的：
var vm = new MVVM({data: {name: 'kindeng'}}); vm.name = 'dmq';

所以這里需要給MVVM實例添加一個屬性代理的方法淋昭，使訪問vm的屬性代理為訪問vm._data的屬性，改造后的代碼如下：

function MVVM(options) {
    this.$options = options;
    var data = this._data = this.$options.data, me = this;
    // 屬性代理安接，實現(xiàn) vm.xxx -> vm._data.xxx
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        me._proxy(key);
    });
    observe(data, this);
    this.$compile = new Compile(options.el || document.body, this)
}

MVVM.prototype = {
    _proxy: function(key) {
        var me = this;
        Object.defineProperty(me, key, {
            configurable: false,
            enumerable: true,
            get: function proxyGetter() {
                return me._data[key];
            },
            set: function proxySetter(newVal) {
                me._data[key] = newVal;
            }
        });
    }
};

這里主要還是利用了Object.defineProperty()這個方法來劫持了vm實例對象的屬性的讀寫權(quán)翔忽，使讀寫vm實例的屬性轉(zhuǎn)成讀寫了vm._data的屬性值，達到魚目混珠的效果，哈哈

參考文獻：
https://juejin.im/post/5b2f0769e51d45589f46949e
https://juejin.im/post/5b80e60de51d4557b85fc8fc

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    文/不壞的土叔 我叫張陵洪碳，是天一觀的道長递览。 經(jīng)常有香客問我，道長瞳腌，這世上最難降的妖魔是什么非迹？ 我笑而不...
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  • ?港島之戀（遺憾婚禮）
    正文 為了忘掉前任，我火速辦了婚禮纯趋，結(jié)果婚禮上憎兽，老公的妹妹穿的比我還像新娘冷离。我一直安慰自己，他們只是感情好纯命，可當(dāng)我...
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  • 惡毒庶女頂嫁案：這布局不是一般人想出來的
    文/花漫 我一把揭開白布西剥。 她就那樣靜靜地躺著，像睡著了一般亿汞。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪瞭空。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上，一...
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  • 城市分裂傳說
    那天疗我，我揣著相機與錄音咆畏，去河邊找鬼。 笑死吴裤，一個胖子當(dāng)著我的面吹牛旧找，可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播麦牺，決...
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  • 雙鴛鴦連環(huán)套：你想象不到人心有多黑
    文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼钮蛛，長吁一口氣：“原來是場噩夢啊……” “哼！你這毒婦竟也來了剖膳？” 一聲冷哼從身側(cè)響起魏颓，我...
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  • 萬榮殺人案實錄
    序言：老撾萬榮一對情侶失蹤，失蹤者是張志新（化名）和其女友劉穎吱晒，沒想到半個月后甸饱，有當(dāng)?shù)厝嗽跇淞掷锇l(fā)現(xiàn)了一具尸體，經(jīng)...
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  • ?護林員之死
    正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡仑濒，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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  • ?白月光啟示錄
    正文 我和宋清朗相戀三年柜候，在試婚紗的時候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 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躏精。...
    茶點故事閱讀 39,902評論 1贊 348
  • 活死人
    序言：一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡渣刷，死狀恐怖，靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出矗烛，到底是詐尸還是另有隱情辅柴，我是刑警寧澤，帶...
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  • ?日本核電站爆炸內(nèi)幕
    正文 年R本政府宣布瞭吃，位于F島的核電站碌嘀，受9級特大地震影響，放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏歪架。R本人自食惡果不足惜股冗，卻給世界環(huán)境...
    茶點故事閱讀 41,220評論 3贊 328
  • 男人毒藥：我在死后第九天來索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望和蚪。 院中可真熱鬧止状，春花似錦烹棉、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
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  • 一樁弒父案浆洗，背后竟有這般陰謀
    文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至集峦，卻和暖如春伏社，著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間，已是汗流浹背塔淤。 一陣腳步聲響...
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  • 情欲美人皮
    我被黑心中介騙來泰國打工摘昌， 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道東北人高蜂。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 48,025評論 2贊 370
  • 代替公主和親
    正文 我出身青樓聪黎，卻偏偏與公主長得像，于是被迫代替她去往敵國和親妨马。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子挺举，可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點故事閱讀 44,843評論 2贊 354