Vue2.x 的双向绑定原理及实现

作者：九旬
来源：SegmentFault 思否社区

Vue 数据双向绑定原理

Vue 是利用的 Object.defineProperty() 方法进行的数据劫持，利用 set、get 来检测数据的读写。

https://jsrun.net/RMIKp/embedded/all/light

MVVM 框架主要包含两个方面，数据变化更新视图，视图变化更新数据。

视图变化更新数据，如果是像 input 这种标签，可以使用 oninput 事件..

数据变化更新视图可以使用 Object.definProperty() 的 set 方法可以检测数据变化，当数据改变就会触发这个函数，然后更新视图。

实现过程

我们知道了如何实现双向绑定了，首先要对数据进行劫持监听，所以我们需要设置一个 Observer 函数，用来监听所有属性的变化。

如果属性发生了变化，那就要告诉订阅者 watcher 看是否需要更新数据，如果订阅者有多个，则需要一个 Dep 来收集这些订阅者，然后在监听器 observer 和 watcher 之间进行统一管理。

还需要一个指令解析器 compile，对需要监听的节点和属性进行扫描和解析。

因此，流程大概是这样的：

1. 实现一个监听器 Observer，用来劫持并监听所有属性，如果发生变动，则通知订阅者。
2. 实现一个订阅者 Watcher，当接到属性变化的通知时，执行对应的函数，然后更新视图，使用 Dep 来收集这些 Watcher。
3. 实现一个解析器 Compile，用于扫描和解析的节点的相关指令，并根据初始化模板以及初始化相应的订阅器。

显示一个 Observer

var library = {
  book1: {
    name: "",
  },
  book2: "",
};
observe(library);
library.book1.name = "vue权威指南"; // 属性name已经被监听了，现在值为：“vue权威指南”
library.book2 = "没有此书籍"; // 属性book2已经被监听了，现在值为：“没有此书籍”

// 为数据添加检测
function defineReactive(data, key, val) {
  observe(val); // 递归遍历所有子属性
  let dep = new Dep(); // 新建一个dep
  Object.defineProperty(data, key, {
    enumerable: true,
    configurable: true,
    get: function() {
      if (Dep.target) {
        // 判断是否需要添加订阅者，仅第一次需要添加，之后就不用了，详细看Watcher函数
        dep.addSub(Dep.target); // 添加一个订阅者
      }
      return val;
    },
    set: function(newVal) {
      if (val == newVal) return; // 如果值未发生改变就return
      val = newVal;
      console.log(
        "属性" + key + "已经被监听了，现在值为：“" + newVal.toString() + "”"
      );
      dep.notify(); // 如果数据发生变化，就通知所有的订阅者。
    },
  });
}

// 监听对象的所有属性
function observe(data) {
  if (!data || typeof data !== "object") {
    return; // 如果不是对象就return
  }
  Object.keys(data).forEach(function(key) {
    defineReactive(data, key, data[key]);
  });
}
// Dep 负责收集订阅者，当属性发生变化时，触发更新函数。
function Dep() {
  this.subs = {};
}
Dep.prototype = {
  addSub: function(sub) {
    this.subs.push(sub);
  },
  notify: function() {
    this.subs.forEach((sub) => sub.update());
  },
};

实现 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，用于判断是否添加watcher。
    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;
  },
};

// MyVue
proxyKeys(key) {
    var self = this;
    Object.defineProperty(this, key, {
        enumerable: false,
        configurable: true,
        get: function proxyGetter() {
            return self.data[key];
        },
        set: function proxySetter(newVal) {
            self.data[key] = newVal;
        }
    });
}

实现 Compile

1. 解析模板指令，并替换模板数据，初始化视图。
2. 将模板指定对应的节点绑定对应的更新函数，初始化相应的订阅器。

function nodeToFragment(el) {
  var fragment = document.createDocumentFragment();
  var child = el.firstChild;
  while (child) {
    // 将Dom元素移入fragment中
    fragment.appendChild(child);
    child = el.firstChild;
  }
  return fragment;
}

function compileElement (el) {
    var childNodes = el.childNodes;
    var self = this;
    [].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {
        var reg = /\{\{(.*)\}\}/; // 匹配{{xx}}
        var text = node.textContent;
        if (self.isTextNode(node) && reg.test(text)) {  // 判断是否是符合这种形式{{}}的指令
            self.compileText(node, reg.exec(text)[1]);
        }
        if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
            self.compileElement(node);  // 继续递归遍历子节点
        }
    });
},
function compileText (node, exp) {
    var self = this;
    var initText = this.vm[exp];
    updateText(node, initText);  // 将初始化的数据初始化到视图中
    new Watcher(this.vm, exp, function (value) {  // 生成订阅器并绑定更新函数
        self.updateText(node, value);
    });
},
function updateText (node, value) {
    node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
}

function compile(node) {
  var nodeAttrs = node.attributes;
  var self = this;
  Array.prototype.forEach.call(nodeAttrs, function(attr) {
    var attrName = attr.name;
    if (isDirective(attrName)) {
      var exp = attr.value;
      var dir = attrName.substring(2);
      if (isEventDirective(dir)) {
        // 事件指令
        self.compileEvent(node, self.vm, exp, dir);
      } else {
        // v-model 指令
        self.compileModel(node, self.vm, exp, dir);
      }
      node.removeAttribute(attrName); // 解析完毕，移除属性
    }
  });
}
// v-指令解析
function isDirective(attr) {
  return attr.indexOf("v-") == 0;
}
// on: 指令解析
function isEventDirective(dir) {
  return dir.indexOf("on:") === 0;
}

完整版 myVue

class MyVue {
  constructor(options) {
    var self = this;
    this.data = options.data;
    this.methods = options.methods;
    Object.keys(this.data).forEach(function(key) {
      self.proxyKeys(key);
    });
    observe(this.data);
    new Compile(options.el, this);
    options.mounted.call(this); // 所有事情处理好后执行mounted函数
  }
  proxyKeys(key) {
    // 将this.data属性代理到this上
    var self = this;
    Object.defineProperty(this, key, {
      enumerable: false,
      configurable: true,
      get: function getter() {
        return self.data[key];
      },
      set: function setter(newVal) {
        self.data[key] = newVal;
      },
    });
  }
}