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Vue数据绑定 Vue数据双向绑定原理实例解析

程序猿的日常1   2021-04-22 我要评论

Vue数据双向绑定原理是通过数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式来实现的首先是对数据进行监听然后当监听的属性发生变化时则告诉订阅者是否要更新若更新就会执行对应的更新函数从而更新视图


MVC模式

以往的MVC模式是单向绑定即Model绑定到View当我们用JavaScript代码更新Model时View就会自动更新

MVVM模式

MVVM模式就是Model–View–ViewModel模式。它实现了View的变动自动反映在 ViewModel反之亦然。对于双向绑定的理解就是用户更新了ViewModel的数据也自动被更新了这种情况就是双向绑定。再说细点就是在单向绑定的基础上给可输入元素input、textare等添加了change(input)事件,(change事件触发View的状态就被更新了)来动态修改model。

双向绑定原理

vue数据双向绑定是通过数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式来实现的

我们已经知道实现数据的双向绑定首先要对数据进行劫持监听所以我们需要设置一个监听器Observer用来监听所有属性。如果属性发上变化了就需要告诉订阅者Watcher看是否需要更新。因为订阅者是有很多个所以我们需要有一个消息订阅器Dep来专门收集这些订阅者然后在监听器Observer和订阅者Watcher之间进行统一管理的。接着我们还需要有一个指令解析器Compile对每个节点元素进行扫描和解析将相关指令(如v-modelv-on)对应初始化成一个订阅者Watcher并替换模板数据或者绑定相应的函数此时当订阅者Watcher接收到相应属性的变化就会执行对应的更新函数从而更新视图。

因此接下去我们执行以下3个步骤实现数据的双向绑定:

(1)实现一个监听器Observer用来劫持并监听所有属性如果有变动的就通知订阅者。

(2)实现一个订阅者Watcher每一个Watcher都绑定一个更新函数watcher可以收到属性的变化通知并执行相应的函数从而更新视图。

(3)实现一个解析器Compile可以扫描和解析每个节点的相关指令(v-modelv-on等指令)如果节点存在v-modelv-on等指令则解析器Compile初始化这类节点的模板数据使之可以显示在视图上然后初始化相应的订阅者(Watcher)。

实现一个Observer

Observer是一个数据监听器其实现核心方法就是Object.defineProperty( )。如果要对所有属性都进行监听的话那么可以通过递归方法遍历所有属性值并对其进行Object.defineProperty( )处理
如下代码实现了一个Observer。

function Observer(data) {  this.data = data;  this.walk(data);
}
 
Observer.prototype = {  walk: function(data) {    
var self = this;    //这里是通过对一个对象进行遍历对这个对象的所有属性都进行监听
 Object.keys(data).forEach(function(key) {
 self.defineReactive(data, key, data[key]);
 });
 },  defineReactive: function(data, key, val) {    
 var dep = new Dep();   // 递归遍历所有子属性
 var childObj = observe(val);    
 Object.defineProperty(data, key, {      
 enumerable: true,      
 configurable: true,      
 get: function getter () {        
 if (Dep.target) {         
 // 在这里添加一个订阅者
 console.log(Dep.target)
 dep.addSub(Dep.target);
 }        return val;
 },     
 // setter如果对一个对象属性值改变就会触发setter中的dep.notify(),
 通知watcher(订阅者)数据变更执行对应订阅者的更新函数来更新视图。
 set: function setter (newVal) {        
 if (newVal === val) {          
 return;
 }
 val = newVal;       
 // 新的值是object的话进行监听
 childObj = observe(newVal);
 dep.notify();
 }
 });
 }
};function observe(value, vm) {  if (!value || typeof value !== 'object') {    
return;
 }  return new Observer(value);
};// 消息订阅器Dep订阅器Dep主要负责收集订阅者然后在属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数
function Dep () {  
this.subs = [];
}
Dep.prototype = { /**
 * [订阅器添加订阅者]
 * @param {[Watcher]} sub [订阅者]
 */
 addSub: function(sub) {    
 this.subs.push(sub);
 }, // 通知订阅者数据变更
 notify: function() {    
 this.subs.forEach(function(sub) {
 sub.update();
 });
 }
};
Dep.target = null;

在Observer中当初我看别人的源码时我有一点不理解的地方就是Dep.target是从哪里来的相信有些人和我会有同样的疑问。这里不着急当写到Watcher的时候你就会发现这个Dep.target是来源于Watcher。

实现一个Watcher

Watcher就是一个订阅者。用于将Observer发来的update消息处理执行Watcher绑定的更新函数。

如下代码实现了一个Watcher

function Watcher(vm, exp, cb) {  
this.cb = cb;  
this.vm = vm;  
this.exp = exp;  
this.value = this.get(); // 将自己添加到订阅器的操作}
 
Watcher.prototype = {  update: function() {    
this.run();
 },  run: function() {    
 var value = this.vm.data[this.exp];    
 var oldVal = this.value;    
 if (value !== oldVal) {      
 this.value = value;      
 this.cb.call(this.vm, value, oldVal);
 }
 },  get: function() {
 Dep.target = this; // 缓存自己
 var value = this.vm.data[this.exp] // 强制执行监听器里的get函数
 Dep.target = null; // 释放自己
 return value;
 }
};

在我研究代码的过程中我觉得最复杂的就是理解这些函数的参数后来在我输出了这些参数之后函数的这些功能也容易理解了。vm就是之后要写的SelfValue对象相当于Vue中的new Vue的一个对象。exp是node节点的v-model或v-on:click等指令的属性值。

上面的代码中就可以看出来在Watcher的getter函数中Dep.target指向了自己也就是Watcher对象。在getter函数中

var value = this.vm.data[this.exp] // 强制执行监听器里的get函数。
这里获取vm.data[this.exp] 时会调用Observer中Object.defineProperty中的get函数
get: function getter () {        
if (Dep.target) {         
// 在这里添加一个订阅者         
console.log(Dep.target)          
dep.addSub(Dep.target);        
}        
return val;      
},

从而把watcher添加到了订阅器中也就解决了上面Dep.target是哪里来的这个问题。

实现一个Compile

Compile主要的作用是把new SelfVue 绑定的dom节点(也就是el标签绑定的id)遍历该节点的所有子节点找出其中所有的v-指令和" {{}} ".

(1)如果子节点含有v-指令即是元素节点则对这个元素添加监听事件。(如果是v-on则node.addEventListener('click')如果是v-model则node.addEventListener('input'))。接着初始化模板元素创建一个Watcher绑定这个元素节点。

(2)如果子节点是文本节点即" {{ data }} ",则用正则表达式取出" {{ data }} "中的data然后var initText = this.vm[exp]用initText去替代其中的data。实现一个MVVM

可以说MVVM是ObserverCompile以及Watcher的“boss”了他需要安排给ObserverCompile以及Watche做的事情如下

(1)Observer实现对MVVM自身model数据劫持监听数据的属性变更并在变动时进行notify

(2)Compile实现指令解析初始化视图并订阅数据变化绑定好更新函数

(3)Watcher一方面接收Observer通过dep传递过来的数据变化一方面通知Compile进行view update。
最后把这个MVVM抽象出来就是vue中Vue的构造函数了可以构造出一个vue实例。最后写一个html测试一下我们的功能

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>
 <meta charset="UTF-8">
 <title>self-vue</title></head><style>
 #app {    
 text-align: center;
 }</style><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/observer.js"></script>
 <script src="js/watcher.js"></script>
 <script src="js/compile.js"></script>
 <script src="js/mvvm.js"></script>
 <script type="text/javascript">
 var app = 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></html>

先执行mvvm中的new SelfVue(...)在mvvm.js中 

observe(this.data);
new Compile(options.el, this);

先初始化一个监听器Observer用于监听该对象data属性的值。

然后初始化一个解析器Compile绑定这个节点并解析其中的v-" {{}} "指令(每一个指令对应一个Watcher)并初始化模板数

据以及初始化相应的订阅者并把订阅者添加到订阅器中(Dep)。这样就实现双向绑定了。

如果v-model绑定的元素

<input v-model="name"> 

即输入框的值发生变化就会触发Compile中的

node.addEventListener('input', function(e) {      
var newValue = e.target.value;      
if (val === newValue) {        
return;
 }      
 self.vm[exp] = newValue;
 val = newValue;
 });

self.vm[exp] = newValue;这个语句会触发mvvm中SelfValue的setter以及触发Observer对该对象name属性的监听即Observer中的Object.defineProperty()中的setter。

setter中有通知订阅者的函数dep.notify,Watcher收到通知后就会执行绑定的更新函数。

最后的最后就是效果图啦:


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