Vue数据双向绑定原理及简单实现方法


            Vue这个框架就不简单介绍了，它最大的特性就是数据的双向绑定以及虚拟dom.核心就是用数据来驱动视图层的改变.先看一段代码.

一、示例





var vm = new Vue({ 

data: { obj: { a: 1 

} }, 

created: function () 

{ console.log(this.obj); 

} });





二、实现原理

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.



1）数据劫持、vue是通过Object.defineProperty()来实现数据劫持，其中会有getter()和setter方法；当读取属性值时，就会触发getter()方法，在view中如果数据发生了变化，就会通过Object.defineProperty( )对属性设置一个setter函数，当数据改变了就会来触发这个函数；

三、实现步骤

1、实现Observer



ok, 思路已经整理完毕，也已经比较明确相关逻辑和模块功能了，let's do it



我们知道可以利用Obeject.defineProperty()来监听属性变动



那么将需要observe的数据对象进行递归遍历，包括子属性对象的属性，都加上 setter和getter



这样的话，给这个对象的某个值赋值，就会触发setter，那么就能监听到了数据变化。。相关代码可以是这样：





var data = {name: 'kindeng'};

observe(data);

data.name = 'dmq'; // 哈哈哈，监听到值变化了 kindeng --> dmq

function observe(data) {

 if (!data || typeof data !== 'object') {

  return;

 }

 // 取出所有属性遍历

 Object.keys(data).forEach(function(key) {

  defineReactive(data, key, data[key]);

 });

};

function defineReactive(data, key, val) {

 observe(val); // 监听子属性

 Object.defineProperty(data, key, {

  enumerable: true, // 可枚举

  configurable: false, // 不能再define

  get: function() {

   return val;

  },

  set: function(newVal) {

   console.log('哈哈哈，监听到值变化了 ', val, ' --> ', newVal);

   val = newVal;

  }

 });

}



这样我们已经可以监听每个数据的变化了，那么监听到变化之后就是怎么通知订阅者了，所以接下来我们需要实现一个消息订阅器，很简单，维护一个数组，用来收集订阅者，数据变动触发notify，再调用订阅者的update方法，代码改善之后是这样：





// ... 省略

function defineReactive(data, key, val) {

 var dep = new Dep();

 observe(val); // 监听子属性



 Object.defineProperty(data, key, {

  // ... 省略

  set: function(newVal) {

   if (val === newVal) return;

   console.log('哈哈哈，监听到值变化了 ', val, ' --> ', newVal);

   val = newVal;

   dep.notify(); // 通知所有订阅者

  }

 });

}

function Dep() {

 this.subs = [];

}

Dep.prototype = {

 addSub: function(sub) {

  this.subs.push(sub);

 },

 notify: function() {

  this.subs.forEach(function(sub) {

   sub.update();

  });

 }

};



那么问题来了，谁是订阅者？怎么往订阅器添加订阅者？

没错，上面的思路整理中我们已经明确订阅者应该是Watcher, 而且var 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：





// Observer.js

// ...省略

Object.defineProperty(data, 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target属性，暂存watcher, 添加完移除

  Dep.target && dep.addDep(Dep.target);

  return val;

 }

 // ... 省略

});

// Watcher.js

Watcher.prototype = {

 get: function(key) {

  Dep.target = this;

  this.value = data[key]; // 这里会触发属性的getter，从而添加订阅者

  Dep.target = null;

 }

}



这里已经实现了一个Observer了，已经具备了监听数据和数据变化通知订阅者的功能，完整代码。那么接下来就是实现Compile了

2、实现Compile

compile主要做的事情是解析模板指令，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，收到通知，更新视图，如图所示：

图片描述

因为遍历解析的过程有多次操作dom节点，为提高性能和效率，会先将跟节点el转换成文档碎片fragment进行解析编译操作，解析完成，再将fragment添加回原来的真实dom节点中





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;

  // 将原生节点拷贝到fragment

  while (child = el.firstChild) {

   fragment.appendChild(child);

  }

  return fragment;

 }

};

compileElement方法将遍历所有节点及其子节点，进行扫描解析编译，调用对应的指令渲染函数进行数据渲染，并调用对应的指令更新函数进行绑定，详看代码及注释说明：

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 = /\{\{(.*)\}\}/; // 表达式文本

   // 按元素节点方式编译

   if (me.isElementNode(node)) {

    me.compile(node);

   } else if (me.isTextNode(node) && reg.test(text)) {

    me.compileText(node, RegExp.$1);

   }

   // 遍历编译子节点

   if (node.childNodes && node.childNodes.length) {

    me.compileElement(node);

   }

  });

 },

 compile: function(node) {

  var nodeAttrs = node.attributes, me = this;

  [].slice.call(nodeAttrs).forEach(function(attr) {

   // 规定：指令以 v-xxx 命名

   // 如 <span v-text="content"></span> 中指令为 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);

    }

   }

  });

 }

};

// 指令处理集合

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'];

  // 第一次初始化视图

  updaterFn && updaterFn(node, vm[exp]);

  // 实例化订阅者，此操作会在对应的属性消息订阅器中添加了该订阅者watcher

  new Watcher(vm, exp, function(value, oldValue) {

   // 一旦属性值有变化，会收到通知执行此更新函数，更新视图

   updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);

  });

 }

};

// 更新函数

var updater = {

 textUpdater: function(node, value) {

  node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;

 }

 // ...省略

};



这里通过递归遍历保证了每个节点及子节点都会解析编译到，包括了{{}}表达式声明的文本节点。指令的声明规定是通过特定前缀的节点属性来标记，如<span v-text="content" other-attr中v-text便是指令，而other-attr不是指令，只是普通的属性。



监听数据、绑定更新函数的处理是在compileUtil.bind()这个方法中，通过new Watcher()添加回调来接收数据变化的通知

至此，一个简单的Compile就完成了，完整代码。接下来要看看Watcher这个订阅者的具体实现了

3、实现Watcher

Watcher订阅者作为Observer和Compile之间通信的桥梁，主要做的事情是:



1、在自身实例化时往属性订阅器(dep)里面添加自己

2、自身必须有一个update()方法

3、待属性变动dep.notice()通知时，能调用自身的update()方法，并触发Compile中绑定的回调，则功成身退。

如果有点乱，可以回顾下前面的思路整理





function Watcher(vm, exp, cb) {

 this.cb = cb;

 this.vm = vm;

 this.exp = exp;

 // 此处为了触发属性的getter，从而在dep添加自己，结合Observer更易理解

 this.value = this.get(); 

}

Watcher.prototype = {

 update: function() {

  this.run(); // 属性值变化收到通知

 },

 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); // 执行Compile中绑定的回调，更新视图

  }

 },

 get: function() {

  Dep.target = this; // 将当前订阅者指向自己

  var value = this.vm[exp]; // 触发getter，添加自己到属性订阅器中

  Dep.target = null; // 添加完毕，重置

  return value;

 }

};

// 这里再次列出Observer和Dep，方便理解

Object.defineProperty(data, key, {

 get: function() {

  // 由于需要在闭包内添加watcher，所以可以在Dep定义一个全局target属性，暂存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(); // 调用订阅者的update方法，通知变化

  });

 }

};



实例化Watcher的时候，调用get()方法，通过Dep.target = watcherInstance标记订阅者是当前watcher实例，强行触发属性定义的getter方法，getter方法执行的时候，就会在属性的订阅器dep添加当前watcher实例，从而在属性值有变化的时候，watcherInstance就能收到更新通知。

四、简单实现方法





<body>

 <div id="app">

  <input type="text" id="txt">

  <p id="show-txt"></p>

 </div>

 <script>

  var obj = {}

  Object.defineProperty(obj, 'txt', {

   get: function () {

    return obj

   },

   set: function (newValue) {

    document.getElementById('txt').value = newValue

    document.getElementById('show-txt').innerHTML = newValue

   }

  })

  document.addEventListener('keyup', function (e) {

   obj.txt = e.target.value

  })

 </script>

</body>



总结

以上所述是小编给大家介绍的Vue数据双向绑定原理及简单实现方法，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对中文源码网网站的支持！