Vue之双向绑定原理动手记

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Vue.js的核心功能有两个：一是响应式的数据绑定系统，二是组件系统。本文是通过学习他人的文章，从而理解了双向绑定原理，从而在自己理解的基础上，自己动手实现数据的双向绑定。

目前几种主流的mvc(vm)框架都实现了单向数据绑定，而双向数据绑定我觉得就是在单向绑定的基础上，给input、textarea等可输入元素添加change事件，从而动态修改model和view。我们可以动手做一个。

<body>
<input type="text" id="test">
<span id="show"></span>
<script type="text/javascript">
let obj = {};
Object.defineProperty(obj,'name',{
configurable: false,
enumerable: true,
get: function() {
return val
},
set: function(newVal) {
document.getElementById('test').value = newVal;
document.getElementById('show').innerHTML = newVal;
}
})
document.addEventListener('keyup',function(e) {
obj.name = e.target.value
})
</script>
</body>

此时的效果是：在input中输入内容，会同步显示到span中；在控制台中修改输入obj.name的值，视图也会得到相应的更新。这样就实现了一个简单的数据双向绑定。

Vue.js是通过数据劫持结合发布者-订阅者的方式，通过Object.defineProperty()来劫持各个属性的getter、setter，在数据发生变动时发布消息给订阅者，同时触发相应的监听回调。

整理了一下实现数据双向绑定的思路：

1.实现一个数据监听器Observer，能够对数据对象的所有属性进行监听，如果有变动可以拿到最新值并通知订阅者；

2.实现一个指令解析器Compile，对每个元素节点的指令进行扫描和解析，根据指令模板替换数据，以及绑定到相应的更新函数

3.实现一个Watcher,作为Observer和Compile的桥梁，能够订阅并接收每个属性变动的通知，执行绑定回调函数相应的更新函数，从而更新视图

4.入口函数Vue

以下是我们需要实现的：

<div id="app">
<input type="text" v-model="name">
<p>{{name}}</p>
<p v-text="name"></p>
{{name}}
</div>
<script>
let vm = new Vue({
el: 'app',
data: {
name: 'zengfp'
}
})
</script>

实现Observer

我们知道可以利用Object.defineProperty()来监听属性的变动，那么我们将需要用observer对数据对象进行递归遍历，包括子属性对象的属性，（但是在这里，我做的比较简单，所以就不需要对进行递归遍历了。）都加上setter和getter。如果给这个对象赋值，就会触发setter函数，那么就能监听到数据变化。相关代码如下：

function Observe(obj){
if(!obj || typeof obj !== 'object'){
return
}
Object.keys(obj).forEach(function(key) {
defineReactive(obj,key,obj[key])
})
} function defineReactive(obj,key,val){
Object.defineProperty(obj,key,{
configurable: false,
enumerable: true,
get: function() {
return val
},
set: function(newVal) {
val = newVal;
console.log('我的数据发生了改变：'+ val + '->' + newVal)
}
})
}

这样我们就可以监听到每个数据的变化了，接下来就是在监听到数据变化之后怎么通知订阅者了，所有接下来需要实现一个消息订阅器，用一个简单的数组，作为订阅者收集器，数据变动触发notify()，在调用订阅者的update（）方法，代码改善后如下：

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

function defineReactive(obj,key,val){
let dep = new Dep()
Object.defineProperty(obj,key,{
configurable: false,
enumerable: true,
get: function() {
return val
},
set: function(newVal) {
val = newVal;
console.log('我的数据发生了改变：'+ val + '->' + newValdep.notify()// 通知所有订阅者}
})
}

上面的思路整理中我们已经明确订阅者应该是Watcher, 而且let dep = new Dep()；是在defineReactive方法内部定义的，所以想通过dep添加订阅者，就必须要在闭包内操作，所以我们可以在 getter里面动手脚：

Object.defineProperty(obj,key,{
......
get: function() {
//由于需要在闭包内添加watcher,所以通过dep定义一个全局属性target，暂存于watcher,添加完移除
Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
return val
},
.......
})

至此就实现了一个observer，接下来需要实现Compile了

实现Compile

compile主要做的事情就是解析模板指令，将模板中的变量替换成数据，然后初始化渲染页面视图，并将每个指令对应的节点绑定更新函数，添加监听数据的订阅者，一旦数据有变动，就会收到通知更新视图，因为遍历解析的时候有多次操作dom节点，为提高性能和效率，会先将根节点el转换成文档碎片documentFragment进行解析编译操作，待解析完成，在将documentFragment添加到真实的dom节点中。

function Compile(el,vm) {
this.$vm = vm;
this.$el = document.getElementById(el)
if(this.$el){
this.$fragment = this.nodeToFragment(this.$el);
this.compile(this.$fragment);
this.$el.appendChild(this.$fragment)
}
}

Compile.prototype = {
isElementNode: function(node) {
return node.nodeType == 1
},
isTextNode: function(node) {
return node.nodeType == 3
},
nodeToFragment: function(node) {
let fragment = document.createDocumentFragment() , child;
while(child = node.firstChild) {
fragment.appendChild(child)
}
return fragment
},
compile: function(node) {
let childNodes = node.childNodes,
_this = this;
[].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {
let value = node.textContent,
reg = /\{\{(.*)\}\}/;
if(_this.isElementNode(node)){
_this.compileElement(node)//元素节点
}else if(_this.isTextNode(node) && reg.test(value)) {
_this.compileText(node,RegExp.$1)//文本节点
}
})
},
compileElement: function(node) {
let attrs = node.attributes,
value = node.textContent,
reg = /\{\{(.*)\}\}/,
_this = this;
if(attrs && attrs.length >0){
[].slice.call(attrs).forEach(function(attr) {
let attrName = attr.name;
if(attrName == 'v-model'){
let key = attr.value;
node.addEventListener('input',function(e) {
_this.$vm.data[key] = e.target.value;
})
node.value = _this.$vm.data[key]
}else if(attrName == 'v-text'){
let key = attr.value
// node.textContent = _this.$vm.data[key]
new Watcher(_this.$vm,node,key)
}
node.removeAttribute(attrName)
})
}else if(reg.test(value)){
let key = RegExp.$1;
new Watcher(_this.$vm,node,key)
}
},
compileText: function (node,key) {
new Watcher(this.$vm,node,key)
}
}

实现Watcher

watcher订阅者作为observer和compile之间通信的桥梁，主要做以下事情：

在自身实例化时往属性订阅器中dep中添加自己；

自身有一个update的方法

待属性自身变动dep.notify通知时，能够调用update方法，并触发compile中的回调

实现Vue

function Vue(options) {
this.data = options.data;
let data = this.data;
observe(data);
let id = options.el;
this.compile = new Compile(id || document.body, this)
}

总结

本文主要是让自己更加理解双向绑定原理。

observe每个数据的属性，object.defineProperty()，setter、getter函数 ——>在compile的时候为每个元素节点添加订阅者watcher——>添加watcher的过程中触发了update函数，进而调用watcher里面的get函数——>从而触发了访问器里面的get函数，从而触发了订阅器中的addSub函数，就把watcher添加到订阅器中——>从而实现了model->view的实现；

当在input输入框中输入文本，触发了input的监听事件，把input中的值赋给observe中的对象属性——>从而触发了Object.defineProperty()的set函数，从而消息订阅器发出通知dep.notify()——>从而每个订阅者执行更新函数sub.update()，从而触发watcher的get函数——>获取最新值时又触发了访问器里面的get函数——>从而更新最新值到视图中，实现了view->model