vue学习之响应式原理的demo实现

Posted on 2017-07-14 07:37  风铃同学  阅读(1044)  评论(0编辑  收藏  举报

Vue.js 核心:
1、响应式的数据绑定系统
2、组件系统。

访问器属性

访问器属性是对象中的一种特殊属性,它不能直接在对象中设置,而必须通过 defineProperty() 方法单独定义。

       var obj = { };

       // 为obj定义一个名为 hello 的访问器属性

       Object.defineProperty(obj, "hello", {

         get: function () {return sth},

         set: function (val) {/* do sth */}

       })

       obj.hello // 可以像普通属性一样读取访问器属性

访问器属性的"值"比较特殊,读取或设置访问器属性的值,实际上是调用其内部特性:get和set函数。

       obj.hello // 读取属性,就是调用get函数并返回get函数的返回值

       obj.hello = "abc" // 为属性赋值,就是调用set函数,赋值其实是传参 

get 和 set 方法内部的 this 都指向 obj,这意味着 get 和 set 函数可以操作对象内部的值。另外,访问器属性的会"覆盖"同名的普通属性,因为访问器属性会被优先访问,与其同名的普通属性则会被忽略。

预期达到的效果:
1、随文本框输入文字的变化,span 中会同步显示相同的文字内容;
2、在js或控制台显式的修改 obj.hello 的值,视图会相应更新。这样就实现了 model => view 以及 view => model 的双向绑定。

模型图:

子任务:

1、输入框以及文本节点与 data 中的数据绑定
2、输入框内容变化时,data 中的数据同步变化。即 view => model 的变化。
3、data 中的数据变化时,文本节点的内容同步变化。即 model => view 的变化。

1、输入框以及文本节点与 data 中的数据绑定

这里需要对 DOM 进行编译,这里引入一个知识点:DocumentFragment。

DocumentFragment

DocumentFragment(文档片段)可以看作节点容器,它可以包含多个子节点,当我们将它插入到 DOM 中时,只有它的子节点会插入目标节点,所以把它看作一组节点的容器。使用 DocumentFragment 处理节点,速度和性能远远优于直接操作 DOM。Vue 进行编译时,就是将挂载目标的所有子节点劫持(真的是劫持,通过 append 方法,DOM 中的节点会被自动删除)到 DocumentFragment 中,经过一番处理后,再将 DocumentFragment 整体返回插入挂载目标。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title></title>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <input type="text" id="a">
        <span id="b"></span>
    </div>

<script type="text/javascript">
    var dom = nodeToFragment(document.getElementById('app'));
    console.log(dom);

    function nodeToFragment (node) {
        var flag = document.createDocumentFragment();
        var child;
        while (child = node.firstChild) {
            flag.append(child);  // 劫持node的所有子节点
        }
        return flag;
    }

    document.getElementById('app').appendChild(dom);  // 返回到app中
</script>
</body>
</html>

数据初始化绑定

function compile (node, vm) {
    var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
    // 节点类型为元素
    if (node.nodeType === 1) {
        var attr = node.attributes;

        // 解析属性
        for (var i = 0; i < attr.length; i++) {
            if (attr[i].nodeName == 'v-model') {
                var name = attr[i].nodeValue;  // 获取v-model绑定的属性名
                node.value = vm.data[name];  // 将data的值赋值给该node
                node.removeAttribute('v-model');
            }
        }
    }

    // 节点类型为text
    if (node.nodeType === 3) {
        if (reg.test(node.nodeValue)) {
            var name = RegExp.$1;  // 获取匹配到的字符串
            name = name.trim();
            node.nodeValue = vm.data[name];
        }
    }
}

function nodeToFragment (node, vm) {
    var flag = document.createDocumentFragment();
    var child;

    while (child  = node.firstChild) {
        compile(child, vm);
        flag.append(child);
    }
    return flag;
}


function Vue (options) {
    this.data = options.data;
    var id = options.el;
    var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this);

    // 编译完成后,将dom返回到app中
    document.getElementById(id).appendChild(dom);
}

var vm = new Vue({
    el: 'app',
    data: {
        text: 'hello world'
    }
})

效果

响应式的数据绑定

2、输入框内容变化时,data 中的数据同步变化。即 view => model 的变化。

思路:当我们在输入框输入数据的时候,首先触发 input 事件(或者 keyup、change 事件),在相应的事件处理程序中,我们获取输入框的 value 并赋值给 vm 实例的 text 属性。我们利用 defineProperty 将 data 中的 text 设置为 vm 的访问器属性,因此给 vm.text 赋值,就会触发 set 方法。这里set主要做了跟新属性值得操作。

    function defineReactive (obj, key, val) {

      Object.defineProperty(obj, key, {
        get: function () {
          return val
        },
        set: function (newVal) {
          if (newVal === val) return
          val = newVal;
     	  console.log(val);  // console
        }
      });
    }

    function observe (obj, vm) {
      Object.keys(obj).forEach(function (key) {
        defineReactive(vm, key, obj[key]);
      });
    }

    function Vue (options) {
      this.data = options.data;
      var data = this.data;

      observe(data, this);

      var id = options.el;
      var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this);

      // 编译完成后,将dom返回到app中
      document.getElementById(id).appendChild(dom); 
    }

    function compile (node, vm) {
      var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
      // 节点类型为元素
      if (node.nodeType === 1) {
        var attr = node.attributes;
        // 解析属性
        for (var i = 0; i < attr.length; i++) {
          if (attr[i].nodeName == 'v-model') {
            var name = attr[i].nodeValue; // 获取v-model绑定的属性名
            node.addEventListener('input', function (e) {
              // 给相应的data属性赋值,进而触发该属性的set方法
              vm[name] = e.target.value;
            });
            node.value = vm[name]; // 将data的值赋给该node
            
            node.removeAttribute('v-model');
          }
        };

        new Watcher(vm, node, name, 'input');
      }
      // 节点类型为text
      if (node.nodeType === 3) {
        if (reg.test(node.nodeValue)) {
          var name = RegExp.$1; // 获取匹配到的字符串
          name = name.trim();
          node.nodeValue = vm[name];
        }
      }
    }

第二部完成效果

订阅/发布模式(subscribe&publish)

data 中的数据变化时,文本节点的内容同步变化。即 model => view 的变化。

订阅发布模式(又称观察者模式)定义了一种一对多的关系,让多个观察者同时监听某一个主题对象,这个主题对象的状态发生改变时就会通知所有观察者对象。

发布者发出通知 => 主题对象收到通知并推送给订阅者 => 订阅者执行相应操作

	var pub = {
		publish: function() {
			def.notify():
		}
	}
	// 三个订阅者subscribers
	var sub1 = {updata: function () {console.log(1)} }
	var sub2 = {updata: function () {console.log(2)} }
	var sub3 = {updata: function () {console.log(3)} }

	// 一个主题对象
	funciton Dep () {
		this.subs = [sub1, sub2, sub3];
	}
	Dep.prototype.notify = function () {
		this.subs.forEach(function (sub) {
			sub.update();
		})
	}
	// 发布者发布消息,主题对象执行notify方法,然后会触发订阅者实现更函数
	var dep = new Dep();
	pub.publish();  // 1, 2, 3

set在这里的作用是:作为发布者发出通知,而文本节点在这里是订阅者,收到消息之后执行相应的更新操作。

双向绑定的实现

每当 new 一个 Vue,主要做了两件事:
1.是监听数据:observe(data),
2.第二个是编译 HTML:nodeToFragement(id)。

在监听数据的过程中,会为 data 中的每一个属性生成一个主题对象 dep。

在编译 HTML 的过程中,会为每个与数据绑定相关的节点生成一个订阅者 watcher,watcher 会将自己添加到相应属性的 dep 中。

现在效果:修改输入框内容 => 在事件回调函数中修改属性值 => 触发属性的 set 方法。

下一步实现:发出通知 dep.notify() => 触发订阅者的 update 方法 => 更新视图。

关键逻辑:如何将 watcher 添加到关联属性的 dep 中。

在编译 HTML 过程中,为每个与 data 关联的节点生成一个 Watcher。
Watcher函数实现思路:

    function Watcher (vm, node, name, nodeType) {
      Dep.target = this;
      this.name = name;
      this.node = node;
      this.vm = vm;
      this.update();
      Dep.target = null;
    }

    Watcher.prototype = {
      update: function () {
        this.get();
	    this.node.nodeValue = this.value;
      },
      // 获取data中的属性值
      get: function () {
        this.value = this.vm[this.name]; // 触发相应属性的get
      }
    }

首先,将自己赋给了一个全局变量 Dep.target;

其次,执行了 update 方法,进而执行了 get 方法,get 的方法读取了 vm 的访问器属性,从而触发了访问器属性的 get 方法,get 方法中将该 watcher 添加到了对应访问器属性的 dep 中;

再次,获取属性的值,然后更新视图。

最后,将 Dep.target 设为空。因为它是全局变量,也是 watcher 与 dep 关联的唯一桥梁,任何时刻都必须保证 Dep.target 只有一个值。

    function defineReactive (obj, key, val) {

      var dep = new Dep();  // !!

      Object.defineProperty(obj, key, {
        get: function () { 
          // 添加订阅者watcher到主题对象Dep  // !!
          if (Dep.target) dep.addSub(Dep.target);  // !!
          return val
        },
        set: function (newVal) {
          if (newVal === val) return
          val = newVal;
          // 作为发布者发出通知
          dep.notify();
        }
      });
    }
    function Dep () {
      this.subs = []
    }

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

      notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
          sub.update();
        });
      }
    };

最终效果:
文本内容会随输入框内容同步变化,在控制器中修改 vm.text 的值,会同步反映到文本内容中。

感悟

1.异步更新带来的数据响应式误解

<div id="app">
        <h2>{{dataObj.text}}</h2>
</div>



new Vue({
            el: '#app',
            data: {
                dataObj: {}
            },
            ready: function () {
                var self = this;

                /**
                 * 异步请求模拟
                 */
                setTimeout(function () {
                    self.dataObj = {}; 
                    self.dataObj['text'] = 'new text';
                }, 3000);
            }
        })

上面的代码非常简单,我们都知道vue中在data里面声明的数据才具有响应式的特性,所以我们一开始在data中声明了一个dataObj空对象,然后在异步请求中执行了两行代码,如下:

self.dataObj = {}; 
self.dataObj['text'] = 'new text';

模板更新了,应该具有响应式特性,如果这么想那么你就已经走入了误区,一开始我们并没有在data中声明.text属性,所以该属性是不具有响应式的特性的。

但模板切切实实已经更新了,这又是怎么回事呢?

那是因为vue的dom更新是异步的,即当setter操作发生后,指令并不会立马更新,指令的更新操作会有一个延迟,当指令更新真正执行的时候,此时.text属性已经赋值,所以指令更新模板时得到的是新值。

具体流程如下所示:

self.dataObj = {};发生setter操作
vue监测到setter操作,通知相关指令执行更新操作
self.dataObj['text'] = 'new text';赋值语句
指令更新开始执行

所以真正的触发更新操作是self.dataObj = {};这一句引起的,所以单看上述例子,具有响应式特性的数据只有dataObj这一层,它的子属性是不具备的。

2.Vue 不允许在已经创建的实例上动态添加新的根级响应式属性(root-level reactive property)。然而它可以使用Vue.set(object, key, value) 方法将响应属性添加到嵌套的对象上或者使用$set