vue(原理)_数据绑定 - HelloWorld开发者社区

一、前言

1、数据绑定原理

2、在数据绑定中四个重要的对象

3、具体实现

3.1初始化阶段

3.2建立Dep和watcher的联系阶段

3.3更新阶段

二、主要内容

1、数据绑定原理

（1）概念：一旦更新了某个数据，该节点上所有直接使用或者间接使用的节点都会更新

（2）导致页面更新的操作：

- 方式一：原生js实现: 先获取节点对象，操作节点对象，页面发生改变
- 方式二：vue中只需要更新data中的数据，界面中用{{msg}}，或者间接使用计算属性都会导致页面发生变化

（3）基本思想：

第一步：给data中所有的属性添加set和get方法

第二步：用数据劫持技术实现数据绑定。思想：definedProtype去监视数据是否变化，一旦变化就去更新界面。

第三步：举例（

首先给vm实例中data添加xxx属性，然后会给这个实例中添加set/get方法

然后会给data中的属性添加set/get方法

如果用this.xxxx=xxxx去改变属性的改变，首先vm中的set先知道，然后会通知data中数据改变

一旦data中数据改变，data中对应属性的set方法就会监视到数据改变，然后就会去更新页面

）

2、在数据绑定中四个重要的对象

Observer（在数据劫持中创建）

（1）是一个对data中所有属性进行劫持的构造函数

（2）给data中的所有属性添加set/get方法（重新定义）

（3）为data中所有的属性重新创建Dep(依赖)对象

Dep(Depend)

（1）data中的每个属性（所有层次）都对应一个dep对象

（2）创建的时机：

*在初始化定义data中的属性的时候创建对应的dep对象

*在data中的某个属性被设置为新对象的时候

（3）Dep对象的结构：

{

id,//每个dep对应唯一的id

subs//包含n个对应的watcher的数组

}

（4）subs属性

*当watcher被创建是，内部将当前watcher对象添加到对应的Dep对象的subs里面去

*当data属性的值发生改变的时候，subs中所有的watcher都会收到更新的通知

从而更新页面

Compiler

(1)用来解析模板页面的对象的构造函数

（2）利用compile对象解析模板页面

（3）每解析一个表达式（非事件指令）都会创建对应的watcher对象，并建立watcher和dep之间的联系

（4）complie与watcher：一对多（一个属性可能被多次使用）

Watcher

（1）模板中每个非事件指令或者表达式都对应一个Watcher对象

（2）监视当前表达式数据的变化

（3）创建时机：在初始化编译模板时

（4）对象组成：

{

vm,

exp,

cb, //当表达式的数据发生改变时的回调函数

value,

depIds//表达式中各级属性所对应的dep对象的集合对象

}

（5）总结：dep与watcher的关系：多对多

a. data中的一个属性对应一个dep, 一个dep中可能包含多个Watcher(模板中有几个表达式使用到了同一个属性)

b.模板中一个非事件表达式对应一个watcher, 一个watcher中可能包含多个dep(表达式是多层)

c.使用到数据劫持技术和消息订阅与发布技术

3、具体实现

3.1初始化阶段

（1）数据劫持实现：

vue(原理)_数据绑定

数据劫持：

vue(原理)_数据绑定

几个重要的点：

①defineReactive:进行响应式数据劫持的时候就会创建Dep对象

②definedReactive里面又重新定义了data里面的对象，目的是给里面的属性添加set()/get()方法

③修改的值也为对象，需要对新值进行监视

（2）模板编译：模板编译完成后会创建watcher对象

vue(原理)_数据绑定

（3）此时页面已经有如下几个对象：

vue(原理)_数据绑定

3.2建立Dep和watcher的联系阶段

（1）如下图所示

vue(原理)_数据绑定

3.3更新阶段

vue(原理)_数据绑定

此时更新阶段完成：

vue(原理)_数据绑定

4、测试代码

vue(原理)_数据绑定

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>06_数据劫持-数据绑定</title>
  <!--
    1. 数据绑定
      * 初始化显示: 页面(表达式/指令)能从data读取数据显示 (编译/解析)
      * 更新显示: 更新data中的属性数据==>页面更新
  -->
</head>
<body>

<div id="test">
  <p>{{name}}</p>
  <p v-text="name"></p>
  <p v-text="wife.name"></p>
  <button v-on:click="update">更新</button>
</div>

<!--
dep
  与data中的属性一一对应  (4)
watcher
  与模板中一般指令/大括号表达式一一对应 (3)

1. 什么时候一个dep中关联多个watcher?
  多个指令或表达式用到了当前同一个属性  {{name}} {{name}}
2. 什么时候一个watcher中关联多个dep?
  多层表达式的watcher对应多个dep    {{a.b.c}}
-->


<script type="text/javascript" src="js/mvvm/compile.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/mvvm/mvvm.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/mvvm/observer.js"></script>
<script type="text/javascript" src="js/mvvm/watcher.js"></script>
<script type="text/javascript">
  new MVVM({
    el: '#test',
    data: {
      name: 'sadamu',  // dep0
      wife: { // dep1
        name: 'binbin', // dep2
        age: 18 // dep3
      }
    },
    methods: {
      update () {
        this.name = 'avatar'
      }
    }
  })
</script>
</body>

</html>

数据绑定.html

vue(原理)_数据绑定

function Compile(el, vm) {
  // 保存vm
  this.$vm = vm;
  // 保存el元素
  this.$el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
  // 如果el元素存在
  if (this.$el) {
    // 1. 取出el中所有子节点, 封装在一个framgment对象中
    this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
    // 2. 编译fragment中所有层次子节点
    this.init();
    // 3. 将fragment添加到el中
    this.$el.appendChild(this.$fragment);
  }
}

Compile.prototype = {
  node2Fragment: function (el) {
    var fragment = document.createDocumentFragment(),
      child;

    // 将原生节点拷贝到fragment
    while (child = el.firstChild) {
      fragment.appendChild(child);
    }

    return fragment;
  },

  init: function () {
    // 编译fragment
    this.compileElement(this.$fragment);
  },

  compileElement: function (el) {
    // 得到所有子节点
    var childNodes = el.childNodes,
      // 保存compile对象
      me = this;
    // 遍历所有子节点
    [].slice.call(childNodes).forEach(function (node) {
      // 得到节点的文本内容
      var text = node.textContent;
      // 正则对象(匹配大括号表达式)
      var reg = /\{\{(.*)\}\}/;  // {{name}}
      // 如果是元素节点
      if (me.isElementNode(node)) {
        // 编译元素节点的指令属性
        me.compile(node);
        // 如果是一个大括号表达式格式的文本节点
      } else if (me.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
        // 编译大括号表达式格式的文本节点
        me.compileText(node, RegExp.$1); // RegExp.$1: 表达式   name
      }
      // 如果子节点还有子节点
      if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
        // 递归调用实现所有层次节点的编译
        me.compileElement(node);
      }
    });
  },

  compile: function (node) {
    // 得到所有标签属性节点
    var nodeAttrs = node.attributes,
      me = this;
    // 遍历所有属性
    [].slice.call(nodeAttrs).forEach(function (attr) {
      // 得到属性名: v-on:click
      var attrName = attr.name;
      // 判断是否是指令属性
      if (me.isDirective(attrName)) {
        // 得到表达式(属性值): test
        var exp = attr.value;
        // 得到指令名: on:click
        var dir = attrName.substring(2);
        // 事件指令
        if (me.isEventDirective(dir)) {
          // 解析事件指令
          compileUtil.eventHandler(node, me.$vm, exp, dir);
        // 普通指令
        } else {
          // 解析普通指令
          compileUtil[dir] && compileUtil[dir](node, me.$vm, exp);
        }

        // 移除指令属性
        node.removeAttribute(attrName);
      }
    });
  },

  compileText: function (node, exp) {
    // 调用编译工具对象解析
    compileUtil.text(node, this.$vm, exp);
  },

  isDirective: function (attr) {
    return attr.indexOf('v-') == 0;
  },

  isEventDirective: function (dir) {
    return dir.indexOf('on') === 0;
  },

  isElementNode: function (node) {
    return node.nodeType == 1;
  },

  isTextNode: function (node) {
    return node.nodeType == 3;
  }
};

// 指令处理集合
var compileUtil = {
  // 解析: v-text/{{}}
  text: function (node, vm, exp) {
    this.bind(node, vm, exp, 'text');
  },
  // 解析: v-html
  html: function (node, vm, exp) {
    this.bind(node, vm, exp, 'html');
  },

  // 解析: v-model
  model: function (node, vm, exp) {
    this.bind(node, vm, exp, 'model');

    var me = this,
      val = this._getVMVal(vm, exp);
    node.addEventListener('input', function (e) {
      var newValue = e.target.value;
      if (val === newValue) {
        return;
      }

      me._setVMVal(vm, exp, newValue);
      val = newValue;
    });
  },

  // 解析: v-class
  class: function (node, vm, exp) {
    this.bind(node, vm, exp, 'class');
  },

  // 真正用于解析指令的方法
  bind: function (node, vm, exp, dir) {
    /*实现初始化显示*/
    // 根据指令名(text)得到对应的更新节点函数
    var updaterFn = updater[dir + 'Updater'];
    // 如果存在调用来更新节点
    updaterFn && updaterFn(node, this._getVMVal(vm, exp));

    // 创建表达式对应的watcher对象
    new Watcher(vm, exp, function (value, oldValue) {/*更新界面*/
      // 当对应的属性值发生了变化时, 自动调用, 更新对应的节点
      updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);
    });
  },

  // 事件处理
  eventHandler: function (node, vm, exp, dir) {
    // 得到事件名/类型: click
    var eventType = dir.split(':')[1],
      // 根据表达式得到事件处理函数(从methods中): test(){}
      fn = vm.$options.methods && vm.$options.methods[exp];
    // 如果都存在
    if (eventType && fn) {
      // 绑定指定事件名和回调函数的DOM事件监听, 将回调函数中的this强制绑定为vm
      node.addEventListener(eventType, fn.bind(vm), false);
    }
  },

  // 得到表达式对应的value
  _getVMVal: function (vm, exp) {
    var val = vm._data;
    exp = exp.split('.');
    exp.forEach(function (k) {
      val = val[k];
    });
    return val;
  },

  _setVMVal: function (vm, exp, value) {
    var val = vm._data;
    exp = exp.split('.');
    exp.forEach(function (k, i) {
      // 非最后一个key，更新val的值
      if (i < exp.length - 1) {
        val = val[k];
      } else {
        val[k] = value;
      }
    });
  }
};

// 包含多个用于更新节点方法的对象
var updater = {
  // 更新节点的textContent
  textUpdater: function (node, value) {
    node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
  },

  // 更新节点的innerHTML
  htmlUpdater: function (node, value) {
    node.innerHTML = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
  },

  // 更新节点的className
  classUpdater: function (node, value, oldValue) {
    var className = node.className;
    className = className.replace(oldValue, '').replace(/\s$/, '');

    var space = className && String(value) ? ' ' : '';

    node.className = className + space + value;
  },

  // 更新节点的value
  modelUpdater: function (node, value, oldValue) {
    node.value = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
  }
};

complie.js

vue(原理)_数据绑定

/*
相关于Vue的构造函数
 */
function MVVM(options) {
  // 将选项对象保存到vm
  this.$options = options;
  // 将data对象保存到vm和datq变量中
  var data = this._data = this.$options.data;
  //将vm保存在me变量中
  var me = this;
  // 遍历data中所有属性
  Object.keys(data).forEach(function (key) { // 属性名: name
    // 对指定属性实现代理
    me._proxy(key);
  });

  // 对data进行监视
  observe(data, this);

  // 创建一个用来编译模板的compile对象
  this.$compile = new Compile(options.el || document.body, this)
}

MVVM.prototype = {
  $watch: function (key, cb, options) {
    new Watcher(this, key, cb);
  },

  // 对指定属性实现代理
  _proxy: function (key) {
    // 保存vm
    var me = this;
    // 给vm添加指定属性名的属性(使用属性描述)
    Object.defineProperty(me, key, {
      configurable: false, // 不能再重新定义
      enumerable: true, // 可以枚举
      // 当通过vm.name读取属性值时自动调用
      get: function proxyGetter() {
        // 读取data中对应属性值返回(实现代理读操作)
        return me._data[key];
      },
      // 当通过vm.name = 'xxx'时自动调用
      set: function proxySetter(newVal) {
        // 将最新的值保存到data中对应的属性上(实现代理写操作)
        me._data[key] = newVal;
      }
    });
  }
};

mvvm.js

vue(原理)_数据绑定

function Observer(data) {
    // 保存data对象
    this.data = data;
    // 走起
    this.walk(data);
}

Observer.prototype = {
    walk: function(data) {
        var me = this;
        // 遍历data中所有属性
        Object.keys(data).forEach(function(key) {
            // 针对指定属性进行处理
            me.convert(key, data[key]);
        });
    },
    convert: function(key, val) {
        // 对指定属性实现响应式数据绑定
        this.defineReactive(this.data, key, val);
    },

    defineReactive: function(data, key, val) {
        // 创建与当前属性对应的dep对象
        var dep = new Dep();
        // 间接递归调用实现对data中所有层次属性的劫持
        var childObj = observe(val);
        // 给data重新定义属性(添加set/get)
        Object.defineProperty(data, key, {
            enumerable: true, // 可枚举
            configurable: false, // 不能再define
            get: function() {
                // 建立dep与watcher的关系
                if (Dep.target) {
                    dep.depend();
                }
                // 返回属性值
                return val;
            },
            set: function(newVal) {
                if (newVal === val) {
                    return;
                }
                val = newVal;
                // 新的值是object的话，进行监听
                childObj = observe(newVal);
                // 通过dep
                dep.notify();
            }
        });
    }
};

function observe(value, vm) {
    // value必须是对象, 因为监视的是对象内部的属性
    if (!value || typeof value !== 'object') {
        return;
    }
    // 创建一个对应的观察都对象
    return new Observer(value);
};


var uid = 0;

function Dep() {
    // 标识属性
    this.id = uid++;
    // 相关的所有watcher的数组
    this.subs = [];
}

Dep.prototype = {
    addSub: function(sub) {
        this.subs.push(sub);
    },

    depend: function() {
        Dep.target.addDep(this);
    },

    removeSub: function(sub) {
        var index = this.subs.indexOf(sub);
        if (index != -1) {
            this.subs.splice(index, 1);
        }
    },

    notify: function() {
        // 通知所有相关的watcher(一个订阅者)
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update();
        });
    }
};

Dep.target = null;

observer.js

vue(原理)_数据绑定

function Watcher(vm, exp, cb) {
  this.cb = cb;  // callback
  this.vm = vm;
  this.exp = exp;
  this.depIds = {};  // {0: d0, 1: d1, 2: d2}
  this.value = this.get();
}

Watcher.prototype = {
  update: function () {
    this.run();
  },
  run: function () {
    // 得到最新的值
    var value = this.get();
    // 得到旧值
    var oldVal = this.value;
    // 如果不相同
    if (value !== oldVal) {
      this.value = value;
      // 调用回调函数更新对应的界面
      this.cb.call(this.vm, value, oldVal);
    }
  },
  addDep: function (dep) {
    if (!this.depIds.hasOwnProperty(dep.id)) {
      // 建立dep到watcher
      dep.addSub(this);
      // 建立watcher到dep的关系
      this.depIds[dep.id] = dep;
    }
  },
  get: function () {
    Dep.target = this;
    // 获取当前表达式的值, 内部会导致属性的get()调用
    var value = this.getVMVal();

    Dep.target = null;
    return value;
  },

  getVMVal: function () {
    var exp = this.exp.split('.');
    var val = this.vm._data;
    exp.forEach(function (k) {
      val = val[k];
    });
    return val;
  }
};
/*

const obj1 = {id: 1}
const obj12 = {id: 2}
const obj13 = {id: 3}
const obj14 = {id: 4}

const obj2 = {}
const obj22 = {}
const obj23 = {}
// 双向1对1
// obj1.o2 = obj2
// obj2.o1 = obj1

// obj1: 1:n
obj1.o2s = [obj2, obj22, obj23]

// obj2: 1:n
obj2.o1s = {
  1: obj1,
  2: obj12,
  3: obj13
}
*/

watcher.js

三、总结

综上：

1）被观察的必须为一个对象，观察对象里面的属性

2）创建一个观察者，

3） Observer中进行数据劫持的，开始对data的监视

4） Walk保存observer对象，遍历data中所有属性，对对应的属性进行劫持defineRective对对应属性进行劫持

5） defineRective:实现响应式数据绑定；先创建属性对应的dep（dependency）;

通过间接递归调用，实现对DATA中所有层次属性的数据劫持，

给data重新定义属性，为了添加set（监视data中key属性的变化，通知dep,ge更新界面，）和get方法（返回当前值，建立depend与watcher之间的关系，）

新的值如果是object的话需要监视，然后通知所有相关的订阅者。

6）订阅者里面遍历所有dep跟新