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使用vue也好有一段时间了#xff0c;虽然对其双向绑定原理也有了解个大概#xff0c;但也没好好探究下其原理实现#xff0c;所以这次特意花了几晚时间查阅资料和阅读相关源码#xff0c;自己也实现一个简单版vue的双向绑定版本#xff0c;先上个成果图来吸引各位虽然对其双向绑定原理也有了解个大概但也没好好探究下其原理实现所以这次特意花了几晚时间查阅资料和阅读相关源码自己也实现一个简单版vue的双向绑定版本先上个成果图来吸引各位
代码 效果图 是不是看起来跟vue的使用方式差不多接下来就来从原理到实现从简到难一步一步来实现这个SelfVue。由于本文只是为了学习和分享所以只是简单实现下原理并没有考虑太多情况和设计如果大家有什么建议欢迎提出来。
本文主要介绍两大内容
1. vue数据双向绑定的原理。
2. 实现简单版vue的过程主要实现{{}}、v-model和事件指令的功能。
相关代码地址https://github.com/canfoo/self-vue
vue数据双向绑定原理
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那么vue是如果进行数据劫持的我们可以先来看一下通过控制台输出一个定义在vue初始化数据上的对象是个什么东西。
代码
var vm new Vue({data: {obj: {a: 1}},created: function () {console.log(this.obj);}
}); 结果 我们可以看到属性a有两个相对应的get和set方法为什么会多出这两个方法呢因为vue是通过Object.defineProperty()来实现数据劫持的。
Object.defineProperty( )是用来做什么的它可以来控制一个对象属性的一些特有操作比如读写权、是否可以枚举这里我们主要先来研究下它对应的两个描述属性get和set如果还不熟悉其用法请点击这里用法。
在平常我们很容易就可以打印出一个对象的属性数据
var Book {name: vue权威指南
};
console.log(Book.name); // vue权威指南
如果想要在执行console.log(book.name)的同时直接给书名加个书名号那要怎么处理呢或者说要通过什么监听对象 Book 的属性值。这时候Object.defineProperty( )就派上用场了代码如下
var Book {}
var name ;
Object.defineProperty(Book, name, {set: function (value) {name value;console.log(你取了一个书名叫做 value);},get: function () {return 《 name 》}
})Book.name vue权威指南; // 你取了一个书名叫做vue权威指南
console.log(Book.name); // 《vue权威指南》 我们通过Object.defineProperty( )设置了对象Book的name属性对其get和set进行重写操作顾名思义get就是在读取name属性这个值触发的函数set就是在设置name属性这个值触发的函数所以当执行 Book.name vue权威指南 这个语句时控制台会打印出 你取了一个书名叫做vue权威指南紧接着当读取这个属性时就会输出 《vue权威指南》因为我们在get函数里面对该值做了加工了。如果这个时候我们执行下下面的语句控制台会输出什么
console.log(Book);
结果 乍一看是不是跟我们在上面打印vue数据长得有点类似说明vue确实是通过这种方法来进行数据劫持的。接下来我们通过其原理来实现一个简单版的mvvm双向绑定代码。
思路分析
实现mvvm主要包含两个方面数据变化更新视图视图变化更新数据 关键点在于data如何更新view因为view更新data其实可以通过事件监听即可比如input标签监听 input 事件就可以实现了。所以我们着重来分析下当数据改变如何更新视图的。
数据更新视图的重点是如何知道数据变了只要知道数据变了那么接下去的事都好处理。如何知道数据变了其实上文我们已经给出答案了就是通过Object.defineProperty( )对属性设置一个set函数当数据改变了就会来触发这个函数所以我们只要将一些需要更新的方法放在这里面就可以实现data更新view了。 思路有了接下去就是实现过程了。
实现过程
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并根据初始化模板数据以及初始化相应的订阅器。
流程图如下 1.实现一个Observer
Observer是一个数据监听器其实现核心方法就是前文所说的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 defineReactive(data, key, val) {observe(val); // 递归遍历所有子属性Object.defineProperty(data, key, {enumerable: true,configurable: true,get: function() {return val;},set: function(newVal) {val newVal;console.log(属性 key 已经被监听了现在值为“ newVal.toString() ”);}});
}function observe(data) {if (!data || typeof data ! object) {return;}Object.keys(data).forEach(function(key) {defineReactive(data, key, data[key]);});
};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” 思路分析中需要创建一个可以容纳订阅者的消息订阅器Dep订阅器Dep主要负责收集订阅者然后再属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数。所以显然订阅器需要有一个容器这个容器就是list将上面的Observer稍微改造下植入消息订阅器
function defineReactive(data, key, val) {observe(val); // 递归遍历所有子属性var dep new Dep(); Object.defineProperty(data, key, {enumerable: true,configurable: true,get: function() {if (是否需要添加订阅者) {dep.addSub(watcher); // 在这里添加一个订阅者}return val;},set: function(newVal) {if (val newVal) {return;}val newVal;console.log(属性 key 已经被监听了现在值为“ newVal.toString() ”);dep.notify(); // 如果数据变化通知所有订阅者}});
}function Dep () {this.subs [];
}
Dep.prototype {addSub: function(sub) {this.subs.push(sub);},notify: function() {this.subs.forEach(function(sub) {sub.update();});}
};从代码上看我们将订阅器Dep添加一个订阅者设计在getter里面这是为了让Watcher初始化进行触发因此需要判断是否要添加订阅者至于具体设计方案下文会详细说明的。在setter函数里面如果数据变化就会去通知所有订阅者订阅者们就会去执行对应的更新的函数。到此为止一个比较完整Observer已经实现了接下来我们开始设计Watcher。
2.实现Watcher
订阅者Watcher在初始化的时候需要将自己添加进订阅器Dep中那该如何添加呢我们已经知道监听器Observer是在get函数执行了添加订阅者Wather的操作的所以我们只要在订阅者Watcher初始化的时候出发对应的get函数去执行添加订阅者操作即可那要如何触发get的函数再简单不过了只要获取对应的属性值就可以触发了核心原因就是因为我们使用了Object.defineProperty( )进行数据监听。这里还有一个细节点需要处理我们只要在订阅者Watcher初始化的时候才需要添加订阅者所以需要做一个判断操作因此可以在订阅器上做一下手脚在Dep.target上缓存下订阅者添加成功后再将其去掉就可以了。订阅者Watcher的实现如下
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;}
}; 这时候我们需要对监听器Observer也做个稍微调整主要是对应Watcher类原型上的get函数。需要调整地方在于defineReactive函数
function defineReactive(data, key, val) {observe(val); // 递归遍历所有子属性var dep new 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dep.addSub(Dep.target); // 在这里添加一个订阅者}return val;},set: function(newVal) {if (val newVal) {return;}val newVal;console.log(属性 key 已经被监听了现在值为“ newVal.toString() ”);dep.notify(); // 如果数据变化通知所有订阅者}});
}
Dep.target null; 到此为止简单版的Watcher设计完毕这时候我们只要将Observer和Watcher关联起来就可以实现一个简单的双向绑定数据了。因为这里没有还没有设计解析器Compile所以对于模板数据我们都进行写死处理假设模板上又一个节点且id号为name并且双向绑定的绑定的变量也为name且是通过两个大双括号包起来这里只是为了掩饰暂时没什么用处模板如下
bodyh1 idname{{name}}/h1
/body
这时候我们需要将Observer和Watcher关联起来 function SelfVue (data, el, exp) {this.data data;observe(data);el.innerHTML this.data[exp]; // 初始化模板数据的值new Watcher(this, exp, function (value) {el.innerHTML value;});return this;
} 然后在页面上new以下SelfVue类就可以实现数据的双向绑定了
bodyh1 idname{{name}}/h1
/body
script srcjs/observer.js/script
script srcjs/watcher.js/script
script srcjs/index.js/script
script typetext/javascriptvar ele document.querySelector(#name);var selfVue new SelfVue({name: hello world}, ele, name);window.setTimeout(function () {console.log(name值改变了);selfVue.data.name canfoo;}, 2000);/script 这时候打开页面可以看到页面刚开始显示了是hello world过了2s后就变成canfoo了。到这里总算大功告成一半了但是还有一个细节问题我们在赋值的时候是这样的形式 selfVue.data.name canfoo 而我们理想的形式是 selfVue.name canfoo 为了实现这样的形式我们需要在new SelfVue的时候做一个代理处理让访问selfVue的属性代理为访问selfVue.data的属性实现原理还是使用Object.defineProperty( )对属性值再包一层 function SelfVue (data, el, exp) {var self this;this.data data;Object.keys(data).forEach(function(key) {self.proxyKeys(key); // 绑定代理属性});observe(data);el.innerHTML this.data[exp]; // 初始化模板数据的值new Watcher(this, exp, function (value) {el.innerHTML value;});return this;
}SelfVue.prototype {proxyKeys: function (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;}});}
} 这下我们就可以直接通过 selfVue.name canfoo 的形式来进行改变模板数据了。如果想要迫切看到现象的童鞋赶快来获取代码
3.实现Compile
虽然上面已经实现了一个双向数据绑定的例子但是整个过程都没有去解析dom节点而是直接固定某个节点进行替换数据的所以接下来需要实现一个解析器Compile来做解析和绑定工作。解析器Compile实现步骤
1.解析模板指令并替换模板数据初始化视图
2.将模板指令对应的节点绑定对应的更新函数初始化相应的订阅器
为了解析模板首先需要获取到dom元素然后对含有dom元素上含有指令的节点进行处理因此这个环节需要对dom操作比较频繁所有可以先建一个fragment片段将需要解析的dom节点存入fragment片段里再进行处理 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;
} 接下来需要遍历各个节点对含有相关指定的节点进行特殊处理这里咱们先处理最简单的情况只对带有 {{变量}} 这种形式的指令进行处理先简道难嘛后面再考虑更多指令情况
function compileElement (el) {var childNodes el.childNodes;var self this;[].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {var reg /\{\{(.*)\}\}/;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];this.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 (node, value) {node.textContent typeof value undefined ? : value;
} 获取到最外层节点后调用compileElement函数对所有子节点进行判断如果节点是文本节点且匹配{{}}这种形式指令的节点就开始进行编译处理编译处理首先需要初始化视图数据对应上面所说的步骤1接下去需要生成一个并绑定更新函数的订阅器对应上面所说的步骤2。这样就完成指令的解析、初始化、编译三个过程一个解析器Compile也就可以正常的工作了。为了将解析器Compile与监听器Observer和订阅者Watcher关联起来我们需要再修改一下类SelfVue函数
function SelfVue (options) {var self this;this.vm this;this.data options;Object.keys(this.data).forEach(function(key) {self.proxyKeys(key);});observe(this.data);new Compile(options, this.vm);return this;
} 更改后我们就不要像之前通过传入固定的元素值进行双向绑定了可以随便命名各种变量进行双向绑定了 bodydiv idapph2{{title}}/h2h1{{name}}/h1/div
/body
script srcjs/observer.js/script
script srcjs/watcher.js/script
script srcjs/compile.js/script
script srcjs/index.js/script
script typetext/javascriptvar selfVue new SelfVue({el: #app,data: {title: hello world,name: }});window.setTimeout(function () {selfVue.title 你好;}, 2000);window.setTimeout(function () {selfVue.name canfoo;}, 2500);/script 如上代码在页面上可观察到刚开始titile和name分别被初始化为 hello world 和空2s后title被替换成 你好 3s后name被替换成 canfoo 了。废话不多说再给你们来一个这个版本的代码v2获取代码
到这里一个数据双向绑定功能已经基本完成了接下去就是需要完善更多指令的解析编译在哪里进行更多指令的处理呢答案很明显只要在上文说的compileElement函数加上对其他指令节点进行判断然后遍历其所有属性看是否有匹配的指令的属性如果有的话就对其进行解析编译。这里我们再添加一个v-model指令和事件指令的解析编译对于这些节点我们使用函数compile进行解析处理 function compile (node) {var nodeAttrs node.attributes;var self this;Array.prototype.forEach.call(nodeAttrs, function(attr) {var attrName attr.name;if (self.isDirective(attrName)) {var exp attr.value;var dir attrName.substring(2);if (self.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);}});
} 上面的compile函数是挂载Compile原型上的它首先遍历所有节点属性然后再判断属性是否是指令属性如果是的话再区分是哪种指令再进行相应的处理处理方法相对来说比较简单这里就不再列出来想要马上看阅读代码的同学可以马上点击这里获取。
最后我们在稍微改造下类SelfVue使它更像vue的用法 function SelfVue (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
} 这时候我们可以来真正测试了在页面上设置如下东西 bodydiv idapph2{{title}}/h2input v-modelnameh1{{name}}/h1button v-on:clickclickMeclick me!/button/div
/body
script srcjs/observer.js/script
script srcjs/watcher.js/script
script srcjs/compile.js/script
script srcjs/index.js/script
script typetext/javascriptnew 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 是不是看起来跟vue的使用方法一样哈真正的大功告成想要代码直接点击这里获取现象还没描述直接上图请观赏 其实这个效果图就是本文开头贴出来的效果图了前文说着要带着大家实现所以就在这里把图再贴一次了这叫首尾呼应嘛。
最后希望本文对你有帮助如果有问题请留言一起探讨。
