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Vue双向绑定的原理
一、在讲vue双向绑定之前我们需要来了解下MVVM模式
MVVM（Model-View-ViewModel）是对 MVC（Model-View-Control）和 MVP（Model-View-Presenter）的进一步改进。
- View：视图层（UI 用户界面）
- ViewModel：业务逻辑层（一切 js 可视为业务逻辑，也就是前端的日常工作）
- Model：数据层（存储数据及对数据的处理如增删改查）
-
MVVM 将数据双向绑定（data-binding）作为核心思想，View 和 Model 之间没有联系，它们通过 ViewModel
这个桥梁进行交互 -
Model 和 ViewModel 之间的交互是双向的，因此 View 的变化会自动同步到 Model，而 Model
的变化也会立即反映到 View 上显示 -
当用户操作 View，ViewModel 感知到变化，然后通知 Model 发生相应改变；反之当 Model 发生改变，ViewModel
也能感知到变化，使 View 作出相应更新
MVVM框架的的核心就是双向绑定, 其原理是通过数据劫持+发布订阅模式相结合的方式来是实现的，简单来说就是数据层发生变化的时候，可同布更新视图层，当视图层发生变化的时候，同步更新数据层
双向绑定的核心： Object.defineProperty()
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor) 方法会直接在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回此对象。
- obj：要定义属性的对象
- prop：要定义或修改的属性的名称或 Symbol
- descriptor：要定义或修改的属性描述符
- 返回值：被传递给函数的对象
我们通过Object.defineProperty的get方法用来获取值 set方法用来拦截设置值
var obj = {}; //定义一个空对象
Object.defineProperty(obj, 'val', {//定义要修改对象的属性
get: function () {
console.log('获取对象的值')
},
set: function (newVal) {
console.log('设置对象的值：最新的值是'+newVal);
}
});
obj.hello = 'hello world'
js通过Object.defineProperty方法简单的实现双向绑定
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Document</title>
</head>
<body>
<input type="text" id="app">
<span id="childSpan"></span>
</body>
<script>
var obj = {}
var initValue='初始值'
Object.defineProperty(obj,'initValue',{
get(){
console.log('获取obj最新的值');
return initValue
},
set(newVal){
initValue = newVal
console.log('设置最新的值');
// 获取到最新的值 然后将最新的值赋值给我们的span
document.getElementById('childSpan').innerHTML = initValue
console.log(obj.initValue);
}
})
document.addEventListener('keyup', function (e) {
obj.initValue = e.target.value; //监听文本框里面的值 获取最新的值 然后赋值给obj
})
</script>
</html>
实现双向绑定的过程
任务拆分：
- 将vue实例中的数据渲染到页面上
- 将页面上的数据变更同步到vue实例中
- vue实例中data数据变更 页面上数据同步变更
传统的js来操作dom是非常繁琐的 性能及低的 比如我们要操作 dom 10次 操作第一次的时候 浏览器并不知道后面还有9次操作 所以浏览器会进行10次的重绘重排 但有的时候我们进行下一次的操作的时候 前一次的操作结果已经不准确了 那前一次的操作结果就是无用功了 白白浪费了性能。 DocuemntFragment（碎片化文档）可以把其看成一个容器 把浏览器的10次操作都扔到这个容器里 最终把最后一次的结果输出到浏览器上 这样我们页面只渲染了一次 ，并且DocuemntFragment是在内存中执行的 效率非常高。
DocuemntFragment 拦截数据：
function nodeToFragment(node){
var fragment = document.createDocumentFragment();
var child = null;
while(child = node.firstChild){
fragment.appendChild(child)
}
return fragment
}
实现思路：
- 如何将vue data 中的数据对应的绑定到文本上
- 如果将input中的数据 更新到vue实例的data中
nodeToFragment方法中 我们会拦截到所有的dom 然后对dom节点的属性进行分析 比如找到v-model中的对应的变量跟vue data中的变量进行匹配，匹配到对应项，然后进行更新数据
vue构造函数
// 构造函数
function Vue(options){
this.data = options.data
var id = options.el
var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id),this)
document.getElementById(id).appendChild(dom)
}
// 实例
var vm = new Vue({
el: 'app',
data: {
text: '赵刚',
test:'测试',
name:'hbb'
}
})
// dom结构
<div id="app">
测试双向绑定demo
<input type="text" v-model="text" /> {{text}}
</div>
拦截dom并找到vue实例中data对应的数据，然后渲染到页面上
//编译函数
function compile(node, vm) {
var reg = /\{\{(.*)\}\}/; // 来匹配{{xxx}}中的xxx
//如果是元素节点
if(node.nodeType === 1) {
var attr = node.attributes;
//解析元素节点的所有属性
for(let i = 0; i < attr.length; i++) {
if(attr[i].nodeName == 'v-model') {
var name = attr[i].nodeValue //看看是与哪一个数据相关
node.addEventListener('input', function(e) { //将与其相关的数据改为最新值
vm[name] = e.target.value
})
node.value = vm.data[name]; //将data中的值赋予给该node
}
}
}
//如果是文本节点
if(node.nodeType === 3) {
if(reg.test(node.nodeValue)) {
var name = RegExp.$1; //获取到匹配的字符串
name = name.trim();
node.nodeValue = vm[name]; //将data中的值赋予给该node
}
}
}
将获取到的data中的数据更新到文档碎片中
function nodeToFragment(node, vm) {
var fragment = document.createDocumentFragment();
var child;
while(child = node.firstChild) {
compile(child, vm);// 将从data中获取到的数据的dom更新到文档碎片中 这样页面上的dom就有值啦
fragment.appendChild(child);
}
return fragment
}
如此我们就完成了第一步 将data中数据渲染到页面上啦
第二步是当页面上的数据发生变化的时候 将最新的数据更新到data中
首先我们需要拦截data对象中的所有属性 这样当页面数据发生改变 我们会在setter函数中监听到数据变化并拿到最新的数据
function Vue(options) {
this.data = options.data;
observe(this.data, this) //观察整个data对象
var id = options.el;
var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this)
//处理完所有节点后，重新把内容添加回去
document.getElementById(id).appendChild(dom)
}
// 拦截data中的所有属性
function observe(obj, vm) {
for(let key of Object.keys(obj)) {
defineReactive(vm, key, obj[key]);
}
}
function defineReactive(obj, key, val) {
Object.defineProperty(obj, key, {
get: function() {
// 获取对象的值
return val
},
set: function(newVal) {
val = newVal;
// 当对象属性值变更 拦截数据
console.log('新值' + val);
}
})
}
第三步 就是当我们已经拿到最新的变更后的数据了 那么怎么通知dom 让其对应的更新成最新的数据呢 我们都知道一个页面就是一个组件 一个vue实例对象 那么我们就需要一个中间桥梁 当数据发生变化 这个中间桥梁拿到最新数据 然后告诉页面 数据更新了 你需要重新渲染了
发布订阅模式:
发布订阅者模式就是一种一对多的依赖关系。多个订阅者（一般是注册的函数）同时监听同一个数据对象，当这个数据对象发生变化的时候会执行一个发布事件，通过这个发布事件会通知到所有的订阅者，使它们能够自己改变对数据对象依赖的部分状态。
一个完整的订阅发布模式，由发布者、订阅者、消息管理器三部分组成
在双向数据绑定中 每当有数据发生变化就要发布一个通知 让视图层更新 那么在set函数中就要发布订阅函数 而每一个对象属性都是订阅者
//dep构造函数
function Dep() {
this.subs = [] // 观察主题添加订阅者
}
Dep.prototype = {
// 添加订阅者
addSub(sub) {
this.subs.push(sub)
},
// 发布通知
notify() {
this.subs.forEach(function(sub) {
sub.update();
})
}
}
function defineReactive(obj, key, val) {
var dep = new Dep(); //观察者实例
Object.defineProperty(obj, key, {
get: function() {
if(Dep.target) { //每一个观察着都是唯一的
dep.addSub(Dep.target)
}
return val
},
set: function(newVal) {
if(newVal === val) {
return
}
val = newVal;
console.log('新值' + val);
//一旦更新立马通知
dep.notify();
}
})
}
以上我们已经完成了当数据发生变化的时候，通知所有的订阅者 数据更新了 快更新dom吧 那如何将发布者和订阅者关联起来呢？通过将每一个Watcher实例赋值给Dep.target 的全局变量，这样Watcher和Dep就有关系了，当操作完成了就需要将Dep.target 置为空 这样保证了 Watcher实例的唯一性
// Watcher监听者
function Watcher(vm, node, name) {
Dep.target = this;
this.vm = vm;
this.node = node;
this.name = name;
this.update();
Dep.target = null;
}
Watcher.prototype = {
update() {
this.get();
this.node.nodeValue = this.value //更改节点内容的关键
},
get() {
this.value = this.vm[this.name] //触发相应的get
}
}
如此 双向绑定原理已经介绍完成，虽然刚开始接触，还有那么一丢丢小困难，但是困难是暂时的，只要我们踏踏实实的一步一步的往下去，突然有一天你会豁然开朗的发现，原来也不过如此嘛
最终，附上完整版的demo实例
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title></title>
</head>
<body>
<div id="app">
测试双向绑定demo
<input type="text" v-model="text" /> {{text}}
</div>
</body>
<script type="text/javascript">
//编译函数
function compile(node, vm) {
var reg = /\{\{(.*)\}\}/; // 来匹配{{xxx}}中的xxx
//如果是元素节点
if(node.nodeType === 1) {
var attr = node.attributes;
//解析元素节点的所有属性
for(let i = 0; i < attr.length; i++) {
if(attr[i].nodeName == 'v-model') {
var name = attr[i].nodeValue //看看是与哪一个数据相关
node.addEventListener('input', function(e) { //将与其相关的数据改为最新值
vm[name] = e.target.value
})
node.value = vm.data[name]; //将data中的值赋予给该node
node.removeAttribute('v-model')
}
}
}
//如果是文本节点
if(node.nodeType === 3) {
if(reg.test(node.nodeValue)) {
var name = RegExp.$1; //获取到匹配的字符串
name = name.trim();
node.nodeValue = vm[name]; //将data中的值赋予给该node
new Watcher(vm, node, name) //绑定一个订阅者
}
}
}
// 在向碎片化文档中添加节点时，每个节点都处理一下
function nodeToFragment(node, vm) {
var fragment = document.createDocumentFragment();
var child;
while(child = node.firstChild) {
compile(child, vm);
fragment.appendChild(child);
}
return fragment
}
// Vue构造函数
// 观察data中的所有属性值，注意增添了observe
function Vue(options) {
this.data = options.data;
observe(this.data, this)
var id = options.el;
var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this)
//处理完所有节点后，重新把内容添加回去
document.getElementById(id).appendChild(dom)
}
//实现一个响应式监听属性的函数。一旦有赋新值就发生变化
function defineReactive(obj, key, val) {
var dep = new Dep(); //观察者实例
Object.defineProperty(obj, key, {
get: function() {
if(Dep.target) { //每一个观察着都是唯一的
dep.addSub(Dep.target)
}
return val
},
set: function(newVal) {
if(newVal === val) {
return
}
val = newVal;
console.log('新值' + val);
//一旦更新立马通知
dep.notify();
}
})
}
//实现一个观察者，对于一个实例 每一个属性值都进行观察。
function observe(obj, vm) {
for(let key of Object.keys(obj)) {
defineReactive(vm, key, obj[key]);
}
}
// Watcher监听者
function Watcher(vm, node, name) {
Dep.target = this;
this.vm = vm;
this.node = node;
this.name = name;
this.update();
Dep.target = null;
}
Watcher.prototype = {
update() {
this.get();
this.node.nodeValue = this.value //更改节点内容的关键
},
get() {
this.value = this.vm[this.name] //触发相应的get
}
}
//dep构造函数
function Dep() {
this.subs = [] // 观察主题添加订阅者
}
Dep.prototype = {
// 添加订阅者
addSub(sub) {
this.subs.push(sub)
},
// 发布通知
notify() {
this.subs.forEach(function(sub) {
sub.update();
})
}
}
var vm = new Vue({
el: 'app',
data: {
text: '赵刚'
}
})
</script>
</html>