理解VUE2雙向數(shù)據(jù)綁定原理和實現(xiàn)

一、原理:

1.vue 雙向數(shù)據(jù)綁定是通過 數(shù)據(jù)劫持 結(jié)合 發(fā)布訂閱模式的方式來實現(xiàn)的, 也就是說數(shù)據(jù)和視圖同步,數(shù)據(jù)發(fā)生變化,視圖跟著變化,視圖變化,數(shù)據(jù)也隨之發(fā)生改變;

2.核心:關(guān)于VUE雙向數(shù)據(jù)綁定,其核心是 Object.defineProperty()方法;

3.介紹一下Object.defineProperty()方法
(1)Object.defineProperty(obj, prop, descriptor) ,這個語法內(nèi)有三個參數(shù),分別為 obj (要定義其上屬性的對象) prop (要定義或修改的屬性) descriptor (具體的改變方法)
(2)簡單地說,就是用這個方法來定義一個值。當調(diào)用時我們使用了它里面的get方法,當我們給這個屬性賦值時,又用到了它里面的set方法;

set,get方法初步了解

二、先簡單的實現(xiàn)一個js的雙向數(shù)據(jù)綁定來熟悉一下這個方法:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Document</title>
</head>

<body>
    <div id="app">
        <input type="text" id="a">
        <span id="b"></span>
    </div>
</body>
<script>
    var obj = {};  //定義一個空對象

    var val = 'zhao';  //賦予初始值

    Object.defineProperty(obj, 'val', {//定義要修改對象的屬性

        get: function () {

            return val;
        },

        set: function (newVal) { 

             val = newVal;//定義val等于修改后的內(nèi)容

            document.getElementById('a').value = val;//讓文本框的內(nèi)容等于val
            
            document.getElementById('b').innerHTML = val;//讓span的內(nèi)容等于val

        }

    });
    document.addEventListener('keyup', function (e) {//當在文本框輸入內(nèi)容時讓對象里你定義的val等于文本框的值

        obj.val = e.target.value;

    })

</script>

</html>

這樣我們就能實現(xiàn)js的雙向數(shù)據(jù)綁定,也對這個方法有初步的了解
這個例子實現(xiàn)的效果是:隨著文本框輸入文字的變化,span中會同步顯示相同的文字內(nèi)容;這樣就實現(xiàn)了 model => view 以及 view => model 的雙向綁定。
通過添加事件監(jiān)聽keyup來觸發(fā)set方法,而set再修改了訪問器屬性的同時,也修改了dom樣式,改變了span標簽內(nèi)的文本。

三、實現(xiàn)一個真正的雙向綁定的原理

1.實現(xiàn)效果
先來看一下vue雙向數(shù)據(jù)綁定是如何進行的,以便我們確定好思考方向

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2.任務(wù)拆分

拆分任務(wù)可以讓我們的思路更加清晰:
(1)將vue中的data中的內(nèi)容綁定到輸入文本框和文本節(jié)點中
(2)當文本框的內(nèi)容改變時,vue實例中的data也同時發(fā)生改變
(3)當data中的內(nèi)容發(fā)生改變時,輸入框及文本節(jié)點的內(nèi)容也發(fā)生變化

3.開始任務(wù)1——綁定內(nèi)容
我們先了解一下 DocuemntFragment(碎片化文檔)這個概念,你可以把他認為一個dom節(jié)點收容器,當你創(chuàng)造了10個節(jié)點,當每個節(jié)點都插入到文檔當中都會引發(fā)一次瀏覽器的回流,也就是說瀏覽器要回流10次,十分消耗資源。
而使用碎片化文檔,也就是說我把10個節(jié)點都先放入到一個容器當中,最后我再把容器直接插入到文檔就可以了!瀏覽器只回流了1次。
注意:還有一個很重要的特性是,如果使用appendChid方法將原dom樹中的節(jié)點添加到DocumentFragment中時,會刪除原來的節(jié)點。

舉個例子:
可以看到,我的app中有兩個子節(jié)點,一個元素節(jié)點,一個文本節(jié)點
但是,當我通過DocumentFragment 劫持數(shù)據(jù)一下后

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注意:我的碎片化文檔是將子節(jié)點都劫持了過來,而我的id為app的div內(nèi)已經(jīng)沒有內(nèi)容了。
同時要主要我while的判斷條件。判斷是否有子節(jié)點,因為我每次appendChild都把node中的第一個子節(jié)點劫持走了,node中就會少一個,直到?jīng)]有的時候,child也就變成了undefined,也就終止了循環(huán)。

來實現(xiàn)內(nèi)容綁定
我們要考慮兩個問題,一個是如何綁定要input上,另一個是如何綁定要文本節(jié)點中。
這樣思路就來了,我們已經(jīng)獲取到了div的所以子節(jié)點了,就在DocumentFragment里面,然后對每一個節(jié)點進行處理,看是不是有跟vm實例中有關(guān)聯(lián)的內(nèi)容,如果有,修改這個節(jié)點的內(nèi)容。然后重新添加入DocumentFragment中。

首先,我們寫一個處理每一個節(jié)點的函數(shù),如果有input綁定v-model屬性或者有{{ xxx }}的文本節(jié)點出現(xiàn),就進行內(nèi)容替換,替換為vm實例中的data中的內(nèi)容

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然后,在向碎片化文檔中添加節(jié)點時,每個節(jié)點都處理一下。

image

創(chuàng)建Vue的實例化函數(shù)

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效果圖如下:

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我們成功將內(nèi)容都綁定到了輸入框與文本節(jié)點上!

4、實現(xiàn)任務(wù)2——【view => model
對于此任務(wù),我們從輸入框考慮,輸入框的問題,輸入框如何改變data。我們通過事件監(jiān)聽器keyup,input等,來獲取到最新的value,然后通過Object.defineProperty將獲取的最新的value,賦值給實例vm的text,我們把vm實例中的data下的text通過Object.defineProperty設(shè)置為訪問器屬性,這樣給vm.text賦值,就觸發(fā)了set。set函數(shù)的作用一個是更新data中的text,另一個等到任務(wù)三再說。

首先實現(xiàn)一個響應(yīng)式監(jiān)聽屬性的函數(shù)。一旦有賦新值就發(fā)生變化

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然后,實現(xiàn)一個觀察者,對于一個實例 每一個屬性值都進行觀察。

image

改寫編譯函數(shù),注意由于改成了訪問器屬性,訪問的方法也產(chǎn)生變化,同時添加了事件監(jiān)聽器,把實例的text值隨時更新

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實例函數(shù)中,觀察data中的所有屬性值,注意增添了observe

image

最終我們改變input中的內(nèi)容能改變data中的數(shù)據(jù),單頁面卻沒有刷新

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4、實現(xiàn)任務(wù)3——【model => view】
通過修改vm實例的屬性 該改變輸入框的內(nèi)容 與 文本節(jié)點的內(nèi)容。
這里涉及到一個問題 需要我們注意,當我們修改輸入框,改變了vm實例的屬性,這是1對1的。
但是,我們可能在頁面中多處用到 data中的屬性,這是1對多的。也就是說,改變1個model的值可以改變多個view中的值。
這就需要我們引入一個新的知識點:

訂閱/發(fā)布者模式
訂閱發(fā)布模式(又稱觀察者模式)定義了一種一對多的關(guān)系,讓多個觀察者同時監(jiān)聽某一個主題對象,這個主題對象的狀態(tài)發(fā)生改變時就會通知所有觀察者對象。

發(fā)布者發(fā)出通知 => 主題對象收到通知并推送給訂閱者 => 訂閱者執(zhí)行相應(yīng)操作
1
舉個例子:

image

之前提到的set函數(shù)的第二個作用 就是來提醒訂閱者 進行noticy操作,告訴他們:“我的text變了!” 文本節(jié)點變成了訂閱者,接到消息后,立馬進行update操作

回顧一下,每當 new 一個 Vue,主要做了兩件事:第一個是監(jiān)聽數(shù)據(jù):observe(data),第二個是編譯 HTML:nodeToFragement(id)。
在監(jiān)聽數(shù)據(jù)的過程中,我們會為 data 中的每一個屬性生成一個主題對象 dep。

在編譯 HTML 的過程中,會為每個與數(shù)據(jù)綁定相關(guān)的節(jié)點生成一個訂閱者 watcher,watcher 會將自己添加到相應(yīng)屬性的 dep 容器中。

我們已經(jīng)實現(xiàn):修改輸入框內(nèi)容 => 在事件回調(diào)函數(shù)中修改屬性值 => 觸發(fā)屬性的 set 方法。

接下來我們要實現(xiàn)的是:發(fā)出通知 dep.notify() => 觸發(fā)訂閱者的 update 方法 => 更新視圖。
這里的關(guān)鍵邏輯是:如何將 watcher 添加到關(guān)聯(lián)屬性的 dep 中。

注意: 我把直接賦值的操作改為了 添加一個 Watcher 訂閱者

image

那么,Watcher又該做些什么呢?

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首先,將自己賦給了一個全局變量 Dep.target;

其次,執(zhí)行了 update 方法,進而執(zhí)行了 get 方法,get 的方法讀取了 vm 的訪問器屬性,從而觸發(fā)了訪問器屬性的 get 方法,get 方法中將該 watcher 添加到了對應(yīng)訪問器屬性的 dep 中;

再次,獲取屬性的值,然后更新視圖。

最后,將 Dep.target 設(shè)為空。因為它是全局變量,也是 watcher 與 dep 關(guān)聯(lián)的唯一橋梁,任何時刻都必須保證 Dep.target 只有一個值。

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最終我們就實現(xiàn)了這個雙向數(shù)據(jù)綁定功能,雖然很繁瑣,但我相信,你多打幾遍,一定會對你有所幫助,加油吧!!

最后小編給大家附上源碼:

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <title></title>
    </head>

    <body>

        <div id="app">

            <input type="text" v-model="text" /> {{text}}

        </div>

    </body>

    <script type="text/javascript">
        //          編譯函數(shù)
        function compile(node, vm) {

            var reg = /\{\{(.*)\}\}/; // 來匹配{{xxx}}中的xxx

            //如果是元素節(jié)點
            if(node.nodeType === 1) {

                var attr = node.attributes;

                //解析元素節(jié)點的所有屬性

                for(let i = 0; i < attr.length; i++) {

                    if(attr[i].nodeName == 'v-model') {

                        var name = attr[i].nodeValue //看看是與哪一個數(shù)據(jù)相關(guān)

                        node.addEventListener('input', function(e) { //將與其相關(guān)的數(shù)據(jù)改為最新值
                            vm[name] = e.target.value
                        })

                        node.value = vm.data[name]; //將data中的值賦予給該node

                        node.removeAttribute('v-model')

                    }

                }

            }

            //如果是文本節(jié)點

            if(node.nodeType === 3) {

                if(reg.test(node.nodeValue)) {

                    var name = RegExp.$1; //獲取到匹配的字符串

                    name = name.trim();

                    //                  node.nodeValue = vm[name]; //將data中的值賦予給該node

                    new Watcher(vm, node, name) //綁定一個訂閱者
                }

            }

        }

        //          在向碎片化文檔中添加節(jié)點時,每個節(jié)點都處理一下

        function nodeToFragment(node, vm) {

            var fragment = document.createDocumentFragment();

            var child;

            while(child = node.firstChild) {

                compile(child, vm);

                fragment.appendChild(child);

            }

            return fragment

        }

        //          Vue構(gòu)造函數(shù)     
        //      觀察data中的所有屬性值,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)

            //處理完所有節(jié)點后,重新把內(nèi)容添加回去
            document.getElementById(id).appendChild(dom)

        }

        //      實現(xiàn)一個響應(yīng)式監(jiān)聽屬性的函數(shù)。一旦有賦新值就發(fā)生變化 

        function defineReactive(obj, key, val) {

            var dep = new Dep();

            Object.defineProperty(obj, key, {

                get: function() {

                    if(Dep.target) {

                        dep.addSub(Dep.target)

                    }

                    return val

                },
                set: function(newVal) {

                    if(newVal === val) {

                        return

                    }

                    val = newVal;

                    console.log('新值' + val);

                    //一旦更新立馬通知

                    dep.notify();

                }

            })

        }

        //      實現(xiàn)一個觀察者,對于一個實例 每一個屬性值都進行觀察。

        function observe(obj, vm) {

            for(let key of Object.keys(obj)) {

                defineReactive(vm, key, obj[key]);

            }

        }

        //      Watcher監(jiān)聽者

        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 //更改節(jié)點內(nèi)容的關(guān)鍵
            },
            get() {
                this.value = this.vm[this.name] //觸發(fā)相應(yīng)的get
            }

        }

        //      dep構(gòu)造函數(shù)

        function Dep() {
            this.subs = []
        }
        Dep.prototype = {
            addSub(sub) {
                this.subs.push(sub)
            },
            notify() {
                this.subs.forEach(function(sub) {
                    sub.update();
                })
            }
        }

        var vm = new Vue({

            el: 'app',

            data: {
                text: '趙剛'
            }

        })
    </script>

</html>
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