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通过实例来分析Vue的双向数据绑定

本篇文章给大家带来了关于vue的相关知识,其中主要介绍了数据双向绑定的相关问题,vue数据双向绑定是通过数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式来实现的,下面一起来看一下,希望对大家有帮助。
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vue的双向绑定原理及实现一个极简双向数据绑定的示例:
  var obj = {};        object.defineproperty(obj,'hello',{            set:function(newval){                document.getelementbyid('a').value = newval;                document.getelementbyid('b').innerhtml = newval;            }        });        document.addeventlistener('keyup',function(e){            obj.hello = e.target.value;        })
此例实现的效果是: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;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。这就是双向绑定的基本原理,下面是具体探究:
先看一下成果图:
下面是代码图:
vue数据双向绑定原理vue数据双向绑定是通过数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式来实现的,那么vue是如果进行数据劫持的,我们可以先来看一下通过控制台输出一个定义在vue初始化数据上的对象是个什么东西。
代码:
var vm = new vue({    data: {        obj: {            a: 1        }    },    created: function () {        console.log(this.obj);    }});
结果为:
我们可以看到属性a有两个相对应的get和set方法,为什么会多出这两个方法呢?因为vue是通过object.defineproperty()来实现数据劫持的。
object.defineproperty( )是用来做什么的?它可以来控制一个对象属性的一些特有操作,比如读写权、是否可以枚举,这里我们主要先来研究下它对应的两个描述属性get和set,如果还不熟悉其用法,请点击这里阅读更多用法。
在平常,我们很容易就可以打印出一个对象的属性数据:
var book = {  name: 'vue权威指南'};console.log(book.name);  // vue权威指南
如果想要在执行console.log(book.name)的同时,直接给书名加个书名号,那要怎么处理呢?或者说要通过什么监听对象 book 的属性值。这时候object.defineproperty( )就派上用场了,代码如下:
var book = {}var name = '';object.defineproperty(book, 'name', {  set: function (value) {    name = value;    console.log('你取了一个书名叫做' + value);  },  get: function () {    return '《' + name + '》'  }})book.name = 'vue权威指南';  // 你取了一个书名叫做vue权威指南console.log(book.name);  // 《vue权威指南》
我们通过object.defineproperty( )设置了对象book的name属性,对其get和set进行重写操作,顾名思义,get就是在读取name属性这个值触发的函数,set就是在设置name属性这个值触发的函数,所以当执行 book.name = ‘vue权威指南’ 这个语句时,控制台会打印出 “你取了一个书名叫做vue权威指南”,紧接着,当读取这个属性时,就会输出 “《vue权威指南》”,因为我们在get函数里面对该值做了加工了。如果这个时候我们执行下下面的语句,控制台会输出什么?
console.log(book);
结果为:
这样说明vue确实是通过这种方法来进行数据劫持的。接下来我们通过其原理来实现一个简单版的mvvm双向绑定代码。
简单版的mvvm双向绑定思路分析实现mvvm主要包含两个方面,数据变化更新视图,视图变化更新数据:
关键点在于data如何更新view,因为view更新data其实可以通过事件监听即可,比如input标签监听 ‘input’ 事件就可以实现了。所以我们着重来分析下,当数据改变,如何更新视图的。
数据更新视图的重点是如何知道数据变了,只要知道数据变了,那么接下去的事都好处理。如何知道数据变了,其实上文我们已经给出答案了,就是通过object.defineproperty( )对属性设置一个set函数,当数据改变了就会来触发这个函数,所以我们只要将一些需要更新的方法放在这里面就可以实现data更新view了。
实现过程我们已经知道实现数据的双向绑定,首先要对数据进行劫持监听,所以我们需要设置一个监听器observer,用来监听所有属性。如果属性发上变化了,就需要告诉订阅者watcher看是否需要更新。因为订阅者是有很多个,所以我们需要有一个消息订阅器dep来专门收集这些订阅者,然后在监听器observer和订阅者watcher之间进行统一管理的。接着,我们还需要有一个指令解析器compile,对每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,就会执行对应的更新函数,从而更新视图。因此接下去我们执行以下3个步骤,实现数据的双向绑定:
1.实现一个监听器observer,用来劫持并监听所有属性,如果有变动的,就通知订阅者。
2.实现一个订阅者watcher,可以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,可以扫描和解析每个节点的相关指令,并根据初始化模板数据以及初始化相应的订阅器。
流程图如下:
1.实现一个observerobserver是一个数据监听器,其实现核心方法就是前文所说的object.defineproperty( )。如果要对所有属性都进行监听的话,那么可以通过递归方法遍历所有属性值,并对其进行object.defineproperty( )处理。如下代码,实现了一个observer。
function definereactive(data, key, val) {    observe(val); // 递归遍历所有子属性    object.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,现在值为:“' + newval.tostring() + '”');        }    });}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 = 'vue权威指南'; // 属性name已经被监听了,现在值为:“vue权威指南”library.book2 = '没有此书籍';  // 属性book2已经被监听了,现在值为:“没有此书籍”
思路分析中,需要创建一个可以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,然后再属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数。所以显然订阅器需要有一个容器,这个容器就是list,将上面的observer稍微改造下,植入消息订阅器:
function definereactive(data, key, val) {    observe(val); // 递归遍历所有子属性    var dep = new dep();     object.defineproperty(data, key, {        enumerable: true,        configurable: true,        get: function() {            if (是否需要添加订阅者) {                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,现在值为:“' + newval.tostring() + '”');            dep.notify();             // 如果数据变化,通知所有订阅者        }    });}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,我们将订阅器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,因此需要判断是否要添加订阅者,至于具体设计方案,下文会详细说明的。在setter函数里面,如果数据变化,就会去通知所有订阅者,订阅者们就会去执行对应的更新的函数。到此为止,一个比较完整observer已经实现了,接下来我们开始设计watcher。
2.实现watcher订阅者watcher在初始化的时候需要将自己添加进订阅器dep中,那该如何添加呢?我们已经知道监听器observer是在get函数执行了添加订阅者wather的操作的,所以我们只要在订阅者watcher初始化的时候出发对应的get函数去执行添加订阅者操作即可,那要如何触发get的函数,再简单不过了,只要获取对应的属性值就可以触发了,核心原因就是因为我们使用了object.defineproperty( )进行数据监听。这里还有一个细节点需要处理,我们只要在订阅者watcher初始化的时候才需要添加订阅者,所以需要做一个判断操作,因此可以在订阅器上做一下手脚:在dep.target上缓存下订阅者,添加成功后再将其去掉就可以了。订阅者watcher的实现如下:
function watcher(vm, exp, cb) {    this.cb = cb;    this.vm = vm;    this.exp = exp;    this.value = this.get();  // 将自己添加到订阅器的操作}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;  // 缓存自己        var value = this.vm.data[this.exp]         // 强制执行监听器里的get函数        dep.target = null;  // 释放自己        return value;    }};
这时候,我们需要对监听器observer也做个稍微调整,主要是对应watcher类原型上的get函数。需要调整地方在于definereactive函数:
function definereactive(data, key, val) {    observe(val); // 递归遍历所有子属性    var dep = new dep();     object.defineproperty(data, key, {        enumerable: true,        configurable: true,        get: function() {            if (dep.target) {.              // 判断是否需要添加订阅者                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,现在值为:“' + newval.tostring() + '”');            dep.notify();             // 如果数据变化,通知所有订阅者        }    });}dep.target = null;
到此为止,简单版的watcher设计完毕,这时候我们只要将observer和watcher关联起来,就可以实现一个简单的双向绑定数据了。因为这里没有还没有设计解析器compile,所以对于模板数据我们都进行写死处理,假设模板上又一个节点,且id号为’name’,并且双向绑定的绑定的变量也为’name’,且是通过两个大双括号包起来(这里只是为了掩饰,暂时没什么用处),模板如下:
<body>    <h1 id="name">{{name}}</h1></body>
这时候我们需要将observer和watcher关联起来:
function selfvue (data, el, exp) {    this.data = data;    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;}
然后在页面上new以下selfvue类,就可以实现数据的双向绑定了:
<body>    <h1 id="name">{{name}}</h1></body><script src="js/observer.js"></script><script src="js/watcher.js"></script><script src="js/index.js"></script><script type="text/javascript">    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.data.name = 'canfoo';    }, 2000);</script>
这时候打开页面,可以看到页面刚开始显示了是’hello world’,过了2s后就变成’canfoo’了。到这里,总算大功告成一半了,但是还有一个细节问题,我们在赋值的时候是这样的形式 ’ selfvue.data.name = ‘canfoo’ ’ 而我们理想的形式是’ selfvue.name = ‘canfoo’ ’为了实现这样的形式,我们需要在new selfvue的时候做一个代理处理,让访问selfvue的属性代理为访问selfvue.data的属性,实现原理还是使用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;            }        });    }}
这下我们就可以直接通过’ selfvue.name = ‘canfoo’ ’的形式来进行改变模板数据了。
3.实现compile虽然上面已经实现了一个双向数据绑定的例子,但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,所以接下来需要实现一个解析器compile来做解析和绑定工作。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,首先需要获取到dom元素,然后对含有dom元素上含有指令的节点进行处理,因此这个环节需要对dom操作比较频繁,所有可以先建一个fragment片段,将需要解析的dom节点存入fragment片段里再进行处理:
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;}
接下来需要遍历各个节点,对含有相关指定的节点进行特殊处理,这里咱们先处理最简单的情况,只对带有 ‘{undefined{变量}}’ 这种形式的指令进行处理,先简道难嘛,后面再考虑更多指令情况:
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) && reg.test(text)) {  // 判断是否是符合这种形式{{}}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        }    });},function compiletext (node, exp) {    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);    });},function (node, value) {    node.textcontent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;}
获取到最外层节点后,调用compileelement函数,对所有子节点进行判断,如果节点是文本节点且匹配{undefined{}}这种形式指令的节点就开始进行编译处理,编译处理首先需要初始化视图数据,对应上面所说的步骤1,接下去需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也就可以正常的工作了。为了将解析器compile与监听器observer和订阅者watcher关联起来,我们需要再修改一下类selfvue函数:
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;}
更改后,我们就不要像之前通过传入固定的元素值进行双向绑定了,可以随便命名各种变量进行双向绑定了:
<body>    <div id="app">        <h2>{{title}}</h2>        <h1>{{name}}</h1>    </div></body><script src="js/observer.js"></script><script src="js/watcher.js"></script><script src="js/compile.js"></script><script src="js/index.js"></script><script type="text/javascript">    var selfvue = new selfvue({        el: '#app',        data: {            title: 'hello world',            name: ''        }    });    window.settimeout(function () {        selfvue.title = '你好';    }, 2000);    window.settimeout(function () {        selfvue.name = 'canfoo';    }, 2500);</script>
如上代码,在页面上可观察到,刚开始titile和name分别被初始化为 ‘hello world’ 和空,2s后title被替换成 ‘你好’ 3s后name被替换成 ‘canfoo’ 了。废话不多说,再给你们来一个这个版本的代码(v2)。
到这里,一个数据双向绑定功能已经基本完成了,接下去就是需要完善更多指令的解析编译,在哪里进行更多指令的处理呢?答案很明显,只要在上文说的compileelement函数加上对其他指令节点进行判断,然后遍历其所有属性,看是否有匹配的指令的属性,如果有的话,就对其进行解析编译。这里我们再添加一个v-model指令和事件指令的解析编译,对于这些节点我们使用函数compile进行解析处理:
function compile (node) {    var nodeattrs = node.attributes;    var self = this;    array.prototype.foreach.call(nodeattrs, function(attr) {        var attrname = attr.name;        if (self.isdirective(attrname)) {            var exp = attr.value;            var dir = attrname.substring(2);            if (self.iseventdirective(dir)) {  // 事件指令                self.compileevent(node, self.vm, exp, dir);            } else {  // v-model 指令                self.compilemodel(node, self.vm, exp, dir);            }            node.removeattribute(attrname);        }    });}
上面的compile函数是挂载compile原型上的,它首先遍历所有节点属性,然后再判断属性是否是指令属性,如果是的话再区分是哪种指令,再进行相应的处理,处理方法相对来说比较简单,这里就不再列出来。
最后我们在稍微改造下类selfvue,使它更像vue的用法:
function selfvue (options) {    var self = this;    this.data = options.data;    this.methods = options.methods;    object.keys(this.data).foreach(function(key) {        self.proxykeys(key);    });    observe(this.data);    new compile(options.el, this);    options.mounted.call(this);     // 所有事情处理好后执行mounted函数}
这时候我们可以来真正测试了,在页面上设置如下东西:
<body>    <div id="app">        <h2>{{title}}</h2>        <input v-model="name">        <h1>{{name}}</h1>        <button v-on:click="clickme">click me!</button>    </div></body><script src="js/observer.js"></script><script src="js/watcher.js"></script><script src="js/compile.js"></script><script src="js/index.js"></script><script type="text/javascript">     new selfvue({        el: '#app',        data: {            title: 'hello world',            name: 'canfoo'        },        methods: {            clickme: function () {                this.title = 'hello world';            }        },        mounted: function () {            window.settimeout(() => {                this.title = '你好';            }, 1000);        }    });</script>
代码我已经上传到github上面去了,想要的请直接下载就可以了
效果:
总结:v2是采用数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式,通过object.defineproperty()来劫持各个属性的setter,getter在数据变动时发布消息给订阅者,触发相应的监听回调来渲染视图,实现数据和视图同步。
v3 使用发布者订阅模式,结合es6的prosy的set和get方法来进行数据劫持,进一步结合watchr的update方法
理论:vue.js是采用数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式,通过object.defineproperty()来劫持各个属性的setter,getter,在数据变动时发布消息给订阅者,触发相应的监听回调来渲染视图。
具体步骤:
第一步: 需要observer(观察者)对数据对象进行递归遍历,包括子属性对象的属性,都加上 setter和getter
这样的话,给这个对象的某个值赋值,就会触发setter,那么就能监听到了数据变化
第二步: compile(模板解析器)解析模板指令,将模板中的变量替换成数据,然后初始化渲染页面视图,并将每个指令对应的节点绑定更新函数,添加监听数据的订阅者,一旦数据有变动,收到通知,更新视图
第三步: watcher(订阅者)是observer和compile之间通信的桥梁,主要做的事情是:
1、在自身实例化时往属性订阅器(dep)里面添加自己
2、自身必须有一个update()方法
3、待属性变动dep.notice()通知时,能调用自身的update()方法,并触发compile中绑定的回调,则功成身退。
第四步: mvvm作为数据绑定的入口,整合observer、compile和watcher三者,通过observer来监听自己的model数据变化,通过compile来解析编译模板指令,最终利用watcher搭起observer和compile之间的通信桥梁,达到数据变化 -> 视图更新;视图交互变化(input) -> 数据model变更的双向绑定效果。
名词解释:
什么是setter、getter答:首先,别误以为他们就是一会要说的get、set
对象有两种属性:
数据属性: 就是我们经常使用的属性访问器属性: 也称存取器属性(存取器属性就是一组获取和设置值的函数)再看一行代码:
const obj = {a:1,b:2}console.log(obj)
log打印出来的结果如下:
数据属性就是a和b;
get和set就是关键字 它们后面各自对应一个函数,这个函数就是上面红字部分所讲的,存储器属性。
get对应的方法称为getter,负责获取值,它不带任何参数。set对应的方法为setter,负责设置值,在它的函数体中,一切的return都是无效的。
2. 什么是object.defineproperty() ?答:我们先看一句定义:
对象是由多个名/值对组成的无序的集合。对象中每个属性对应任意类型的值。
定义对象可以使用构造函数或字面量的形式:
let obj = new object;  //obj = {}obj.name = 张学友;  //添加描述obj.say = function(){};  //添加行为
除了以上添加属性的方式,当然还可以使用object.defineproperty定义新属性或修改原有的属性;
语法:
object.defineproperty(obj, prop, descriptor)
参数:
obj: 必需。目标对象;
prop: 必需。需定义或修改的属性的名字;
descriptor: 必需。目标属性所拥有的特性;
返回值:
传入函数的对象,即第一个参数obj;
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以上就是通过实例来分析vue的双向数据绑定的详细内容。
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