模拟 Vue.js 响应式原理
数据驱动
开发过程中只需要关注数据，而不需要关系数据如何渲染到视图
- 数据响应式：数据修改时，视图会随之更新，避免 DOM 操作
- 双向绑定：数据改变，视图改变；视图改变，数据改变
定义了对象间一种一对多的依赖关系，当目标对象的状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知。观察者模式
- 发布者：具有 notify 方法，当发生变化时调用观察者对象的 update 方法
- 观察者：具有 update 方法
class Subscriber {
constructor () {
this.subs = []
}add(sub) {
this.subs.push(sub)
}notify() {
this.subs.forEach(handler => { handler.update() })
}
}class Observer {
constructor (name) {
this.name = name;
}update() {
console.log('接到通知', this.name);
}
}const subscriber = new Subscriber();
const jack = new Observer('jack');
const tom = new Observer('tom');
subscriber.add(jack)
subscriber.add(tom)subscriber.notify()发布订阅模式
发布订阅模式与观察者模式的不同，在发布者和观察者之间引入了事件中心。使得目标对象并不直接通知观察者，而是通过事件中心来派发通知。
class EventController {
constructor() {
this.subs = {}
}subscribe(key, fn) {
this.subs[key] = this.subs[key] || []
this.subs[key].push(fn)
}publish(key, ...args) {
if (this.subs[key]) {
this.subs[key].forEach(handler => { handler(...args) });
}
}
}const event = new EventController()
event.subscribe('onWork', time => { console.log('上班了', time) });
event.subscribe('offWork', time => { console.log('下班了', time);
});
event.subscribe('onLaunch', time => { console.log('吃饭了', time);
});
event.publish('offWork', '18:00:00');
event.publish('onLaunch', '20:00:00');
总结
- 观察者模式是由具体目标调度，事件触发时发布者会主动调用观察者的方法，所以发布者和观察者之间存在依赖
- 发布订阅模式是由事件中心统一调度，因为发布者和订阅者二者之间没有强依赖关系
当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为data选项，Vue 将遍历此对象所有的 property，并使用Object.defineProperty把这些 property 全部转为getter/setter。Object.defineProperty是 ES5 中一个无法 shim 的特性，这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。
function proxyData(data) {
// 遍历 data 对象的所有属性
Object.keys(data).forEach(key => {
// 把 data 中的属性，转换成 vm 的 setter/setter
Object.defineProperty(vm, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get () {
console.log('get: ', key, data[key])
return data[key]
},
set (newValue) {
console.log('set: ', key, newValue)
if (newValue =https://www.it610.com/article/== data[key]) {
return
}
data[key] = newValue
// 数据更改，更新 DOM 的值
document.querySelector('#app').textContent = data[key]
}
})
})
}由于 JavaScript 的限制，Vue 不能检测以下数组的变动：
- 当利用索引直接设置一个数组项时，例如：
vm.items[indexOfItem] = newValue- 当修改数组的长度时，例如：
vm.items.length = newLength
Object.defineProperty 在数组中的表现和在对象中的表现是一致的，数组的索引就可以看做是对象中的 key 。- 通过索引访问或设置对应元素的值时，可以触发 getter 和 setter 方法
- 通过 push 或 unshift 会增加索引，对于新增加的属性，需要再手动初始化才能被 observe 。
- 通过 pop 或 shift 删除元素，会删除并更新索引，也会触发 setter 和 getter 方法。
Object.defineProperty 存在漏洞，而是出于性能问题的考虑。Vue3
- Proxy 是 ES 6 中新增的语法，IE 不支持，性能由浏览器优化。
- Proxy 直接监听对象，而非属性，defineProperty 监听的是对象中的某一个属性。
let vm = new Proxy(data, {
// 执行代理行为的函数
// 当访问 vm 的成员会执行
get (target, key) {
console.log('get, key: ', key, target[key])
return target[key]
},
// 当设置 vm 的成员会执行
set (target, key, newValue) {
console.log('set, key: ', key, newValue)
if (target[key] === newValue) {
return
}
target[key] = newValue
document.querySelector('#app').textContent = target[key]
}
})实现过程 【模拟 Vue.js 响应式原理】
文章图片
Vue
- 接收初始化的参数，注入到 Vue 实列 $options 属性中
- 把 data 中的属性注入到 Vue 实列 $data 属性中，并生成 getter/setter
- 调用 observer 监听 data 中属性的变化
- 调用 compiler 解析指令/插值表达式
class Vue {
constructor (options) {
// 1. 通过属性保存选项的数据
this.$options = options || {};
this.$data = https://www.it610.com/article/options.data || {};
this.$el = typeof options.el ==='string' ? document.querySelector(options.el) : options.el;
// 2. 把data中的成员转换成getter和setter，注入到vue实例中
this._proxyData(this.$data);
// 3. 调用observer对象，监听数据的变化
new Observer(this.$data);
// 4. 调用compiler对象，解析指令和差值表达式
new Compiler(this);
}_proxyData(data) {
Object.keys(data).forEach(key => {
// 把data的属性注入到vue实例中
Object.defineProperty(this, key, {
configurable: true,
enumerable: true,
get () {
return data[key];
},
set (newValue) {
if (newValue =https://www.it610.com/article/== data[key]) {
return;
}
data[key] = newValue;
}
})
})
}
}Observer
- 把 data 中的属性转换为响应式数据
- 数据变化发送通知
class Observer {
constructor(data) {
this.walk(data);
}walk(data) {
// 1. 判断data是否是对象
if (!data || typeof data !== 'object') {
return
}
// 2. 遍历data对象的所有属性
Object.keys(data).forEach(key => {
this.defineReactive(data, key, data[key])
})
}
defineReactive(data, key, val) {
// 如果val是对象，把val内部的属性转换成响应式数据
this.walk(val)
const that = this;
// 收集依赖，并发送通知
const dep = new Dep();
Object.defineProperty(data, key, {
configurable: true,
enumerable: true,
get() {
// 收集依赖
Dep.target && dep.addSubs(Dep.target);
return val;
},
set(newVal) {
if (newVal === val) { return;
}
val = newVal;
// 如果newValue是对象，把newValue内部的属性转换成响应式数据
that.walk(newVal);
// 发送通知
dep.notify();
}
})
}
}Compiler
- 编译模板，解析指令
- 页面渲染，当数据变化后重新渲染视图
class Compiler {
constructor(vm) {
this.el = vm.$el;
this.vm = vm;
this.compile(this.el);
}// 编译模板，处理文本节点和元祖节点
compile (el) {
Array.from(el.childNodes).forEach(node => {
// 处理文本节点
if (this.isTextNode(node)) {
this.compileText(node)
} else if (this.isElementNode(node)) {
// 处理元素节点
this.compileElement(node)
}// 判断node节点，是否有子节点，如果有子节点，要递归调用compile
if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
this.compile(node)
}
})
}// 编译文本节点，处理差值表达式
compileText (node) {
const reg = /\{\{(.+?)\}\}/
if (reg.test(node.textContent)) {
const key = RegExp.$1.trim();
node.textContent = node.textContent.replace(reg, this.vm[key]);
// 创建watcher对象，当数据改变更新视图
new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.textContent = newValue });
}
}// 编译元素节点，处理指令
compileElement (node) {
Array.from(node.attributes).forEach(attr => {
if (this.isDirective(attr.name)) {}
const attrName = attr.name.substr(2);
const key = attr.value;
const updateFn = this[attrName + 'Updater']
updateFn && updateFn.call(this, node, this.vm[key], key)
})
}// v-text
textUpdater (node, value, key) {
node.textContent = value;
// 创建watcher对象，当数据改变更新视图
new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.textContent = newValue });
}
// v-model
modelUpdater (node, value, key) {
node.value = https://www.it610.com/article/value;
// 创建watcher对象，当数据改变更新视图
new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { node.value = https://www.it610.com/article/newValue });
// 双向绑定
node.addEventListener('input', () => { this.vm[key] = node.value });
}// 判断元素属性是否是指令
isDirective (attrName) {
return attrName.startsWith('v-');
}// 判断节点是否是文本节点
isTextNode (node) {
return node.nodeType === 3;
}// 判断节点是否是元素节点
isElementNode (node) {
return node.nodeType === 1;
}
}Dep
- 发布者
- 在 getter 中添加观察者，在 setter 中发送通知
class Dep {
constructor() {
// 存储所有的观察者
this.subs = [];
}
// 添加观察者
addSubs(sub) {
if (sub && sub.update) {
this.subs.push(sub);
}
}
// 发送通知
notify() {
this.subs.forEach(sub => { sub.update() });
}
}Watcher
- 实例化时添加到 dep
- 数据发生变化时，dep 通知所有 watcher 实列更新视图
class Watcher {
constructor(vm, key, cb) {
// vue 实列
this.vm = vm;
// data中的属性名称
this.key = key;
// 回调函数负责更新视图
this.cb = cb;
// 把watcher对象记录到Dep类的静态属性target
Dep.target = this;
// 触发get方法，在get方法中会调用addSub
this.oldValue = https://www.it610.com/article/vm[key];
// 置空，防止影响其他属性
Dep.target = null;
}// 当数据发生变化的时候更新视图
update() {
const newValue = this.vm[this.key]
if (this.oldValue === newValue) {
return
}
this.cb(newValue);
}
}双向绑定
- 监听文本框 input 事件，更新节点 value
// 双向绑定
node.addEventListener('input', () => { this.vm[key] = node.value });
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