简单说就是在数据和UI之间创建双向的通讯通道,当用户经过Function改变了数据,那么这个改变也会当即反映到UI上;或者说用户经过UI的操做也会随之引发对应的数据变更。
Vue是如何实现双向数据绑定的?数据劫持?什么意思呢?太笼统了。与其说是数据劫持,更应该说是对象数据对象的setter和Getter实现劫持。可是Object.defineProperty仅仅是实现了对数据的监控,后续实现对UI的从新渲染并非它作的,因此这里还涉及到发布-订阅模式;过程是,当监控的数据对象被更改后,这个变动会被广播给全部订阅该数据的watcher,而后由该watcher实现对页面的从新渲染。
步骤:html
首先要对数据进行劫持,因此咱们须要设置一个监听器Observer,用来监听全部的属性。 若是属性发生变化,就须要告诉订阅者Watcher看是否须要更新。 订阅者是有不少个,因此咱们须要有一个消息订阅器Dep来专门收集这些订阅者,而后在监听器Observer和订阅者Watcher之间进行统一管理的。 还须要一个指令解析器Compile,对每一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,就会执行相应的更新函数,从而更新视图。 1.实现一个监听器Observer,用来劫持并监听全部属性,若是有变更的,就通知订阅者。 2.实现一个订阅者Watcher,能够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,能够扫描和解析每一个节点的相关指令,并根据初始化模板数据及初始化相应的订阅器。
流程图以下:node
Observer是一个数据监听器,其实现核心方法就是Object.defineProperty().若是要对全部属性都进行监听的话,那么能够经过递归方法遍历全部属性值,并对其进行Object.defineProperty()处理。缓存
function defineReactive(data,key.val){ observe(val);//递归遍历全部子属性 Obejct.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') } }) } 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='123'; library.book2='456'
思路分析中,须要建立一个能够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,而后再属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数。因此显然订阅者须要有一个容器,这个容器就是list,将上面的Observer稍微改造下,植入消息订阅者:app
function defineReactive(data,key,val){ observe(val)//递归遍历全部子属性 var dep = new Dep(); Object.defineProperty(data,key,{ enumerable:true, configurable:true, get:function(){ if(是否须要添加订阅者){ 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'); dep.notify();//若是数据变化,通知订阅者 } }) } 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,咱们将订阅器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,所以须要判断是否须要添加订阅者。在setter函数里面,若是数据变化,就会去通知全部订阅者,订阅者们就会去执行对应的更新函数。到此,一个比较完整的Obsever已经实现了,接下来咱们开始设计Watcher。dom
订阅者Watcher在初始化的时候须要将本身添加进订阅器Dep中,那该如何添加呢?咱们已经知道监听器Observer是在get函数执行了添加订阅者Watcher的操做的,因此咱们只要在订阅者Watcher初始化的时候触发对应的get函数去执行添加订阅者操做便可,那要如何触发get的函数呢?只要获取对应的属性值就能够触发了,缘由就是咱们使用了Obejct.defineProperty()进行数据监听。这里还有一个细节点须要处理,咱们只要在订阅者Watcher初始化的时候才须要添加订阅者,因此须要作一个判断操做,所以能够在订阅器上作一下手脚:在Dep.target上缓存下订阅者,添加成功后再将其去掉就能够了。订阅者Watcher的实现以下:函数
function Watcher(vm,exp,cb){ this.cb = cb; this.vm = vm; this.exp = exp; this.value = this.get();//将本身添加到订阅器的操做 } 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;//缓存本身 var value = this.vm.data[this.exp]//强行执行监听器里的get函数 Dep.target = null;//释放本身 return value; } }
到此为止,简单版的Watcher设计完毕,这时候咱们须要将Observer和Watcher关联起来,就能够实现一个简单的双向数据绑定了。
简单的例子:性能
<!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> <h1 id="name">{{name}}</h1> </body> <script> function observe(data) { if (!data || typeof data !== 'object') { return; } Object.keys(data).forEach(function(key) { defineReactive(data, key, data[key]); }); }; function Dep () { this.subs = []; } Dep.prototype = { addSub: function(sub) { this.subs.push(sub); }, notify: function() { this.subs.forEach(function(sub) { sub.update(); }); } }; function Watcher(vm, exp, cb) { this.cb = cb; this.vm = vm; this.exp = exp; this.value = this.get(); // 将本身添加到订阅器的操做 } Watcher.prototype = { update: 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; // 缓存本身 var value = this.vm.data[this.exp] // 强制执行监听器里的get函数 Dep.target = null; // 释放本身 return value; } }; function defineReactive(data, key, val) { observe(val); // 递归遍历全部子属性 var dep = new Dep(); console.log(dep) Object.defineProperty(data, key, { enumerable: true, configurable: true, get: function() { if (Dep.target) { // 判断是否须要添加订阅者 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,如今值为:“' + newVal.toString() + '”'); dep.notify(); // 若是数据变化,通知全部订阅者 } }); } Dep.target = null; //在new SelfVue作一个代理,让访问selfVue的属性代理为访问selfVue.data的属性,实现原理仍是使用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; } }); } } var ele = document.querySelector('#name'); var selfVue = new SelfVue({ name: 'hello world' }, ele, 'name'); window.setTimeout(function () { console.log('name值改变了'); selfVue.name = 'canfoo'; }, 2000); </script> </html>
虽然上面已经实现了一个双向数据绑定的例子,可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,因此接下来须要实现一个解析器Compile来作解析和绑定工做。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,首先须要获取dom元素,而后对含有dom元素上含有指令的节点进行处理,所以这个环节须要对dom操做比较频繁,因此能够先建一个fragment片断,将须要解析的dom节点存入fragment片断里再进行处理:ui
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; }
接下来须要遍历各个节点,对含有相关指定的节点进行特殊处理,这里先处理最简单的状况,只对带有{{变量}}这种形式的指令进行处理。this
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)&®.test(text)){ 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); new Watcher(this.vm,exp,function(value){ self.updateText(node,value); }) } function (node,value){ node.tetxContent = typeof value =='undefined'?'':value; }
获取到最外层节点后,调用compileElement函数,对全部子节点进行判断,若是节点是文本节点且匹配{{}}这种形式指令的节点就开始进行变异处理,编译处理首先须要初始化视图数据,对应上面所说的步骤1,接下来须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也就能够正常的工做了。为了将解析器Compile与监听器Obsever和订阅者Watcher关联起来,咱们须要再修改一下类SelfVue函数:spa
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; }
createDocumentFragment:
建立一个新的空白的文档片断。
语法:
let fragment = document.createDocumentFragment();
fragment是一个指向空DocumentFragment对象的引用。DocumentFragment是DOM节点。它们不是主dom数的一部分。一般的用例是建立文档片断,将元素附加到文档片断,而后将文档片断附加到DOM树。在DOM树中,文档片断被其全部的子元素所代替。
由于文档片断存在于内存中,并不在DOM树中,因此将子元素插入到文档片断时不会引发页面回流。所以使用文档片断一般会带来更好的性能。
<!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"> <h2>{{title}}</h2> <h1>{{name}}</h1> </div> </body> <script> function Observer(data) { this.data = data; this.walk(data); } Observer.prototype = { walk: function(data) { var self = this; Object.keys(data).forEach(function(key) { self.defineReactive(data, key, data[key]); }); }, defineReactive: function(data, key, val) { var dep = new Dep(); var childObj = observe(val); Object.defineProperty(data, key, { enumerable: true, configurable: true, get: function() { console.log(6) if (Dep.target) { dep.addSub(Dep.target); } return val; }, set: function(newVal) { console.log(5) if (newVal === val) { return; } val = newVal; dep.notify(); } }); } }; function observe(value, vm) { if (!value || typeof value !== 'object') { return; } return new Observer(value); }; function Dep () { this.subs = []; } Dep.prototype = { addSub: function(sub) { this.subs.push(sub); }, notify: function() { this.subs.forEach(function(sub) { sub.update(); }); } }; Dep.target = null; function Watcher(vm, exp, cb) { this.cb = cb; this.vm = vm; this.exp = exp; this.value = this.get(); // 将本身添加到订阅器的操做 } 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() { console.log(4) Dep.target = this; // 缓存本身 var value = this.vm.data[this.exp] // 强制执行监听器里的get函数 Dep.target = null; // 释放本身 return value; } }; function SelfVue (options) { var self = this; this.vm = this; this.data = options.data; Object.keys(this.data).forEach(function(key) { self.proxyKeys(key); }); observe(this.data); new Compile(options.el, this.vm); 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; } }); } } function Compile(el, vm) { this.vm = vm; this.el = document.querySelector(el); this.fragment = null; this.init(); } Compile.prototype = { init: function () { if (this.el) { this.fragment = this.nodeToFragment(this.el); this.compileElement(this.fragment); this.el.appendChild(this.fragment); } else { console.log('Dom元素不存在'); } }, nodeToFragment: function (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; }, compileElement: function (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)) { // 判断是不是符合这种形式{{}}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 } }); }, compileText: function(node, exp) { console.log(1) 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); }); }, updateText: function (node, value) { console.log(2) node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value; }, isTextNode: function(node) { return node.nodeType == 3; } } var selfVue = new SelfVue({ el: '#app', data: { title: 'hello world', name: '13' } }); // window.setTimeout(function () { // selfVue.title = '你好'; // }, 2000); // window.setTimeout(function () { // selfVue.name = 'canfoo'; // }, 2500); </script> </html> <script> </script>
代码分析:
1.new SelfVue() 作了三件事:1.使用Object.definePrototype代理让访问selfVue的属性代理为访问selfVue.data的属性。2.一样使用Object.definePrototype数据劫持。3.new Compile()。