VUE双向绑定响应式底层原理实现
原理概括:Vue内部通过Object.defineProperty方法属性拦截的方式,把data对象里每个数据的读写转化成getter/setter,当数据变化时通知视图更新。虽然一句话把大概原理概括了,但是其内部的实现方式还是值得深究的,本文就以通俗易懂的方式剖析Vue内部双向绑定原理的实现过程。
实现思路::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。
第一步:将对象转换为可观察的对象
Object.defineProperty() 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, 并返回这个对象。
首先,我们定义一个数据对象foods,使用Object.defineProperty()改写
let foods= {} let val = 3000 Object.defineProperty(foods, 'price', { get(){ console.log('price属性被读取了') return val }, set(newVal){ console.log('price属性被修改了') val = newVal } })
/** * 把一个对象的每一项都转化成可观测对象 * @param { Object } obj 对象 */ function observable (obj) { if (!obj || typeof obj !== 'object') { return; } let keys = Object.keys(obj); keys.forEach((key) =>{ defineReactive(obj,key,obj[key]) }) return obj; } /** * 使一个对象转化成可观测对象 * @param { Object } obj 对象 * @param { String } key 对象的key * @param { Any } val 对象的某个key的值 */ function defineReactive (obj,key,val) { Object.defineProperty(obj, key, { get(){ console.log(`${key}属性被读取了`); return val; }, set(newVal){ console.log(`${key}属性被修改了`); val = newVal; } }) }
第二步:创建订阅器
完成了数据的’可观测’,即我们知道了数据在什么时候被读或写了,那么,我们就可以在数据被读或写的时候通知那些依赖该数据的视图更新了,为了方便,我们需要先将所有依赖收集起来,一旦数据发生变化,就统一通知更新。其实,这就是典型的“发布订阅者”模式,数据变化为“发布者”,依赖对象为“订阅者”。
现在,我们需要创建一个依赖收集容器,也就是消息订阅器Dep,用来容纳所有的“订阅者”。订阅器Dep主要负责收集订阅者,然后当数据变化的时候后执行对应订阅者的更新函数。
class Dep { constructor(){ this.subs = [] }, //增加订阅者 addSub(sub){ this.subs.push(sub); }, //判断是否增加订阅者 depend () { if (Dep.target) { this.addSub(Dep.target) } }, //通知订阅者更新 notify(){ this.subs.forEach((sub) =>{ sub.update() }) } } Dep.target = null;
有了订阅器,再将defineReactive函数进行改造一下,向其植入订阅器:
function defineReactive (obj,key,val) { let dep = new Dep(); Object.defineProperty(obj, key, { get(){ dep.depend(); console.log(`${key}属性被读取了`); return val; }, set(newVal){ val = newVal; console.log(`${key}属性被修改了`); dep.notify() //数据变化通知所有订阅者 } }) }
第三步:实现订阅者
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初始化的时候触发对应的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; } };
第四步:测试代码
index.html
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Document</title> </head> <body> <h1 id="name"></h1> <input type="text"> <input type="button" value="改变data内容" onclick="changeInput()"> <script src="observer.js"></script> <script src="watcher.js"></script> <script> function myVue (data, el, exp) { this.data = data; observable(data); //将数据变的可观测 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; } var ele = document.querySelector('#name'); var input = document.querySelector('input'); var myVue = new myVue({ name: 'hello world' }, ele, 'name'); //改变输入框内容 input.oninput = function (e) { myVue.data.name = e.target.value } //改变data内容 function changeInput(){ myVue.data.name = "难凉热血" } </script> </body> </html>
observer.js
/** * 把一个对象的每一项都转化成可观测对象 * @param { Object } obj 对象 */ function observable (obj) { if (!obj || typeof obj !== 'object') { return; } let keys = Object.keys(obj); keys.forEach((key) =>{ defineReactive(obj,key,obj[key]) }) return obj; } /** * 使一个对象转化成可观测对象 * @param { Object } obj 对象 * @param { String } key 对象的key * @param { Any } val 对象的某个key的值 */ function defineReactive (obj,key,val) { let dep = new Dep(); Object.defineProperty(obj, key, { get(){ dep.depend(); console.log(`${key}属性被读取了`); return val; }, set(newVal){ val = newVal; console.log(`${key}属性被修改了`); dep.notify() //数据变化通知所有订阅者 } }) }class Dep { constructor(){ this.subs = [] } //增加订阅者 addSub(sub){ this.subs.push(sub); } //判断是否增加订阅者 depend () { if (Dep.target) { this.addSub(Dep.target) } } //通知订阅者更新 notify(){ this.subs.forEach((sub) =>{ sub.update() }) } } Dep.target = null; ``` watcher.js ```javascript class Watcher { constructor(vm,exp,cb){ this.vm = vm; this.exp = exp; this.cb = cb; this.value = this.get(); // 将自己添加到订阅器的操作 } get(){ Dep.target = this; // 缓存自己 let 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; } update(){ let value = this.vm.data[this.exp]; let oldVal = this.value; if (value !== oldVal) { this.value = value; this.cb.call(this.vm, value, oldVal); } } }
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