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模式是单项绑定,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 View,Model 的数据也自东北更新了,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、textarea 等添加了 change(input) 事件,(chang 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数据双向绑定时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。如果属性发生变化了,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,然后再监听器 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 ,对每个结点元素进行扫描和解析,将相关指令(如 v-model,v-on )对应初始化成一个订阅者 Watcher,并替换模板数据或绑定相应的函数,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,我们接下来执行以下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,如有变动,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-model,v-on等指令),如果节点存在 v-model, v-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;
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
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; } };
// ??
vm => selfValue 对象, 相当于 Vue 中的 new Vue的一个对象
exp => node 节点的 v-model 或 v-on:click 等指令的属性值
从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 Observer , Compile 以及 Watcher 的 “boss” 了,他需要安排给 Observer, Compile 以及 Watche做的事情如下
(1)、Observer 实现对MVVM 自身的 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 一方面接受 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。
<!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">
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。