关于vue.js:手牵手带你实现minivue-京东云技术团队

随着 Vue、React、Angularjs 等框架的诞生，数据驱动视图的理念也深入人心，就 Vue 来说，它领有着双向数据绑定、虚构 dom、组件化、视图与数据相拆散等等造福程序员的长处，那 Vue 的双向数据绑定实现原理是什么样的，如果让咱们本人去实现一个这样的双向数据绑定要怎么做呢，本文就与大家分享一下 Vue 的绑定原理及其简略实现

大家都晓得 Vue2 双向绑定是基于 ES5 的 Object.defineProperty 办法 + 公布订阅者模式实现的那咱们首先简略理解一下这两个模块都是做什么的，在 Vue 中充当了什么角色

用来在对象上定义或者批改一个属性值，实现数据劫持，为批改数据后去调用视图更新做筹备

  const obj = {}
  let age = 18
  Object.defineProperty(obj, 'age',{get() {return age},
    set(newVal) {age = newVal + 1},
    enumerable: true
   })
 console.log(obj.age) // 18
 obj.age = 20
    console.log(obj.age) // 21

此模式简略来讲就是分为公布和订阅两个概念，订阅意思就是咱们会定义很多个订阅者，每个订阅者都会有本人的 update 办法，把须要更新的订阅者放到数组中，而公布就代表告诉订阅者去顺次执行其 update 办法，从而实现数据更新

// 定义放订阅者的数组
function Dep() {this.subs = []
}
// 定义寄存订阅者的办法
Dep.prototype.addSub = function(sub) {this.subs.push(sub)
}
// 定义公布的办法
Dep.prototype.notify = function(sub) {
  this.subs.forEach(sub => {
    // 顺次告诉订阅者去执行 update 办法
    sub.update()})
}

写到这里咱们就把公布和订阅筹备好了，然而还短少订阅者，且订阅者要保障提供一个 update 办法才行，那咱们不禁想到是否去创立一个构造函数，通过这个构造函数创立的实例都会有 update 办法呢

function Watcher(fn) {this.fn = fn}
// 通过该构造函数创立的实例都会有 update 办法
Watcher.prototype.update = function() {this.fn()
}
// new 实例
const watcher1 = new Watcher(() => console.log('我是 watcher1'))
const watcher2 = new Watcher(() => console.log('我是 watcher2'))
const dep = new Dep()
// 把筹备好的事件放入到数组中
dep.addSub(watcher1)
dep.addSub(watcher2)
// 进行公布
dep.notify()
// 最终输入 我是 watcher1 我是 watcher2

一个框架都是从它的初始化开始的，Vue 也不例外

<body>
    <div id="app">
      <p>a value: {{a.a}}</p>
      <div>b value: {{b}}</div>
      <span>v-model: </span><input type="text" v-model="b">
    </div>
    <script>
      // 模拟 Vue 的初始化和传入的参数
      let vue = new Vue({
        el: '#app',
        data: {a: { a: 'is a'},
          b: 'is b',
          c: 'is c'
        }
      })
    </script>
  </body>

Vue 中在 data 中定义的属性才能够实现双向绑定，为了实现这个性能，咱们定义一个 Observe 用来劫持到对象的属性

// 给对象减少数据劫持
function Observe(data) {
  // 因 defineProperty 每次只能设置单个属性 所以需遍历
  for (let key in data) {let val = data[key]
    observe(val)
    Object.defineProperty(data, key, {
      enumerable: true,
      get() {return val},
      set(newVal) {if (newVal === val) return // 新值与旧值相等时 不做解决
        val = newVal // 之所以给 val 赋值 是因为取值时获得 val
        observe(newVal) // 当给变量值赋予一个新对象时 仍然须要劫持到其属性
      }
    })
  }
}
function observe(data) {if (typeof data !== 'object') return
  return new Observe(data)
}

 function Vue(options = {}) {
  //  模拟 Vue 把属性挂载到 $options 且能够通过 this._data 拜访属性
  this.$options = options
  const data = this._data = this.$options.data
  observe(data) // 给 data 减少数据劫持
}

[]()

上图中咱们模拟 Vue 对 options 和 data 减少了一些可拜访形式，给 data 减少了数据劫持，也在咱们的实例中看到了成果，那这时又有了新的问题，Vue 中拜访数据都是 this.xxx 可间接通过实例拜访，这样比咱们图中的拜访形式还要更不便一些，那咱们也是否把属性间接挂载到实例上呢，当然是能够的

如果想要间接把属性挂载到实例上，那咱们须要保障通过实例间接拜访的属性值是实时无误的，且去批改该属性值还可能被劫持到，否则会影响前面的双向数据绑定，既然 data 中的数据咱们曾经通过 Observe（在 3.2 节）做了劫持，那咱们在通过 this.xxx 间接批改属性时只须要去批改 data 对应中的属性就能够触发 Observe 劫持

 function Vue(options = {}) {
  //  模拟 Vue 把属性挂载到 $options
  this.$options = options
  const data = this._data = this.$options.data
  observe(data)
  // 将以后 this 传入办法 将属性挂载到 this 上
  proxyData.call(this, data)
}

// this 代理 this._data
function proxyData(data) {
  const vm = this
  for (let key in data) {
    Object.defineProperty(vm, key, {
      enumerable: true,
      get() {return vm._data[key]
      },
      set(newVal) {
// 间接批改 data 中对应属性 触发 data 中劫持 保持数据对立
        vm._data[key] = newVal 
      }
    })
  }
}

[]()

先在内存中创立一个文档碎片来递归所有 dom 节点，用正则匹配 {{}} 相符的节点，获取到括号里的 key，最初在 data 中拿到对应 key 的属性值，替换到节点上（因为次要是实现双向绑定，所以咱们将 dom 的操作放到文档碎片中操作来代替虚构 dom）

function Compile(el, vm) {vm.$el = document.querySelector(el)
  // 建设文档碎片 将 el 下的所有元素挪进文档碎片 防止死循环
  const fragment = document.createDocumentFragment()
  // 将 el 中的元素都移入碎片中
  while (child = vm.$el.firstChild) {fragment.appendChild(child)
  }
  // 匹配节点中的{{}} 将其替换为对应的值
  replace(fragment)
  function replace(fragment) {
    // 循环每一层节点
    Array.from(fragment.childNodes).forEach(node => {
      const text = node.textContent
// 定义正则表达式
      const reg = /{{(.*)}}/
      // 此判断为当节点是文本节点（因为变量都是文本）且被蕴含在 {{}} 中的文本节点时
// 文本节点 Node.TEXT_NODE: 3
      if (node.nodeType === Node.TEXT_NODE && reg.test(text)) {
// 以下三行为了获取到 key 对应的 value 值 页面初始化后失常将变量替换为值
        const arr = RegExp.$1.split('.') // [a, a]  [b]
        let val = vm
        arr.forEach(k => (val = val[k]))
        node.textContent = text.replace(reg, val)
      }
      if (node.childNodes) {replace(node)
      }
    })
  }
  // 将解决好的文档碎片塞回 dom 中
  vm.$el.appendChild(fragment)
}

初始化 Vue 时调用 compile

 function Vue(options = {}) {
  //  模拟 Vue 把属性挂载到 $options
  this.$options = options
  const data = this._data = this.$options.data
  observe(data)
  // 将以后 this 传入办法 将属性挂载到 this 上
  proxyData.call(this, data)
  new Compile(options.el, this)
}

[]()

目前咱们曾经实现的性能：数据劫持、this 代理、编译模板，最终咱们要达到批改数据、视图自动更新的成果，还须要以下工作

1）第一步咱们须要创立一个订阅者，其 update 事件就是接管到咱们更新后的数据值而后去更新 dom, 因为要更新 dom，所以此订阅者是在 compile 中定义的，并且大家会发现咱们在编译过程中，是循环每一层节点去判断的，也就意味着咱们页面有多少个符合条件的文本节点，就会新建多少个 watcher，那这时就须要把文本节点的对应 key 和 value 传入 watcher 中，用来判断更新的哪个节点值

[]()

2）既然咱们的 watcher 新增了参数（vue 实例、节点变量）所以咱们须要对 watcher 办法做出更改

[]()

3）当 watcher 定义好后，还须要批改下其 update 办法，因为咱们的 watcher 第三个参数也就是回调函数中新增了参数，须要给其传参

Watcher.prototype.update = function() {
  // this.exp 可取到 key 值 从 vm 中凭借 key 就能够取到属性值
  let val = this.vm
  const arr = this.exp.split('.')
  arr.forEach(k => (val = val[k]))
  this.fn(val) // 传入 newVal
}

4）订阅者都筹备好了，还须要增加订阅者到 dep 数组并且在数据改变后调用公布，这个过程须要在 observe 中实现

[]()

5）最终成果如图所示

[]()

下面咱们实现了从数据到视图的更新，那视图从数据的更新呢，首先咱们想到一个最常见的例子（v-model）, 要想实现它，咱们须要做以下两步

1）把 value 值展现到绑定 v-model 的 input 中

[]()

2）其次是每次咱们更改值时都应该把值更新到界面上，所以咱们还须要新建一个 watcher，在绑定 v-model 的 input 上绑定事件，当输出文案时获取到输出的值，扭转 data 只对应的属性值

[]()

3）最终成果如图所示

[]()

长处：胜利达到了数据和视图的双向驱动，像在操作表单时应用会更不便，省略了很多反复的 onChange 事件去解决数据的变动，也省略了给 dom 增加值的操作，代码量会更少，更不便保护

毛病：批改数据时会使得咱们无奈追踪数据的扭转源头，且在数据劫持那步须要去循环, 为一个对象的每一个属性减少劫持，无奈间接在一个对象上减少所有属性的劫持（该毛病 Vue3 已躲避，大家可自行学习）

在工作中咱们很多我的项目会用到框架，理解它的一些原理有助于咱们更好的去应用，便于咱们造就本人的‘造轮子’能力，遇到问题时能更好的解决，缩小不必要的 bug，更好的去调试代码，一些很简单的组件如果找不到开源的话，本人也能去实现不至于一头雾水

可运行的该源码实例：https://coding.jd.com/zhangtingting155/mini-vue.git
Vue 双向绑定：https://github.com/answershuto/learnVue/blob/master/docs/%E4%BB%8E%E6%BA%90%E7%A0%81%E8%A7%92%E5%BA%A6%E5%86%8D%E7%9C%8B%E6%95%B0%E6%8D%AE%E7%BB%91%E5%AE%9A.MarkDown
数据劫持：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Refer…
很乏味的设计模式：https://refactoringguru.cn/design-patterns

至此，一个双向数据绑定性能就根本实现了，本文咱们的实现是基于 Vue2 的双向数据绑定原理，目前 Vue3 曾经趋于稳定，咱们能够思考下，如果是基于 Vue3 的原理去做，那须要怎么去实现呢。

作者：京东物流张婷婷

起源：京东云开发者社区

关于vue.js:手牵手带你实现minivue-京东云技术团队

1 前言

2 核心技术

2.1 Object.defineProperty

2.2 公布订阅者模式

3 具体实现

3.1 初始化

3.2 数据劫持 observe

3.3 构造函数编写

3.4 数据代理

3.5 实现 compile

3.6 Model -> ViewModel -> View

3.7 View -> ViewModel -> Model

4 总结

4.1 实现思路

4.2 优缺点

4.3 小结

4.4 参考资料

5 思考