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2020
09-29

Vue数据双向绑定原理实例解析

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View，Model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-model，v-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-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：

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持自学编程网。

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