原来vue的原理是这样的

vue.js中有两个核心功能:响应式数据绑定,组件系统。主流的mvc框架都实现了单向数据绑定,而双向绑定无非是在单向绑定基础上给可输入元素添加了change事件,从而动态地修改model和view。
介绍vue原理之前,我们先简单回顾一下什么是mvc。
[阮老师mvc详解链接点这里]

MVC

阮链接

原来vue的原理是这样的_第1张图片
mvc模型

视图(View):用户界面。
控制器(Controller):业务逻辑
模型(Model):数据保存

通信方式

View 传送指令到 Controller
Controller 完成业务逻辑后,要求 Model 改变状态
Model 将新的数据发送到 View,用户得到反馈

MVP

原来vue的原理是这样的_第2张图片
mvp模型
  1. 各部分之间的通信,都是双向的。

  2. View 与 Model 不发生联系,都通过 Presenter 传递。

  3. View 非常薄,不部署任何业务逻辑,称为"被动视图"(Passive View),即没有任何主动性,而 Presenter非常厚,所有逻辑都部署在那里。

MVVM

原来vue的原理是这样的_第3张图片
MVVM模型

可以看到,MVVM 模式将 Presenter 改名为 ViewModel,基本上与 MVP 模式完全一致。唯一的区别是,它采用双向绑定(data-binding):View的变动,自动反映在 ViewModel,反之亦然。Angular 和 Ember 都采用这种模式。

好了,接下来来介绍本章的重点,vue的原理。

1.vuejs双向绑定

html代码

 
    

js代码

       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;
        });

效果1:


效果1

这个效果就是在文本框中输入的值会显示在旁边的标签里。这个例子就是双向绑定的实现,但是仅仅为了说明原理,这个和我们平时用的vue.js还有差距,下面是我们常见的vue.js写法

html代码

    {{ text }} 

js代码

    el: 'app',
    data: {
      text: 'hello world'
    }
  }) 

为了实现这样的容易理解的代码vue.js背后做了很多工作,我们一一分解。

  1. 输入框以及文本节点与data中的数据绑定
  2. 输入框变化的时候,data中的数据同步变化。即MVVM中 view => viewmodel的变化
  3. data中的数据变化时,文本节点的内容同步变化。即MVVM中viewmode => view的变化

2 数据初始化绑定

介绍数据初始化绑定之前先说一下DocumentFragment。DocumentFragment(文档片段)可以看做是节点容器,它可以包含多个子节点,可以把它插入到DOM中,只有它的子节点会插入目标节点,所以可以把它看做是一组节点容器。使用DocumentFragment处理节点速度和性能优于直接操作DOM。Vue进行编译的时候就是将挂载目标的所有子节点劫持到DocumentFragment中,经过处理后再将DocumentFragment整体返回到挂载目标。实例代码如下:

 var dom = nodeToFragment(document.getElementById("app"));
        console.log(dom);
        function nodeToFragment (node, vm) {
            var flag = document.createDocumentFragment();
            var child;
            while (child = node.firstChild) {
                flag.appendChild(child); // 劫持node的所有节点
            }
            return flag;
        }
        document.getElementById("app").appendChild(dom);

有了文档片段之后再看看初始化绑定。

html代码:

    
    {{text}}

js代码

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]; // 将该data的值付给该node
            }
        }
    }

    function nodeToFragment (node, vm) {
        var flag = document.createDocumentFragment();
        var child;
        while (child = node.firstChild) {
            compile(child, vm);
            // 将子节点劫持到文档片段中
            flag.appendChild(child);
        }
        return flag;
    }

    // 构造函数
    function Vue (options) {
        this.data = options.data;
        var id = options.el;
        var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this);
        // 编译完成后把dom返回到app中
        document.getElementById(id).appendChild(dom);
    }

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

效果2

我们看到hello word已经绑定到input标签和节点中了

先看compile方法,这个方法主要负责给node节点赋值

  1. compile方法接收两个参数,第一个是DOM节点,第二个vm是当前对象
  2. 判断dom节点类型,如果是1,表示元素(这里判断不太严谨,只是为了说明原理),在node节点的所有属性中查找nodeName为“v-model”的属性,找到属性值,这里是“text”。用当前对象中名字为“text”的属性值给节点赋值,最后删除这个属性,就是删除节点的v-model属性。
  3. 判断dom节点类型,如果是3,表示是节点内容,用正则表达式判断是“{{text}}”这样的字符串,用当前对象中名字为“text”的属性值给节点赋值,直接覆盖掉“{{text}}”

nodeToFragment方法负责创建文档片段,并将compile处理过的子节点劫持到这个文档片段中

  1. 创建一个文档片段
  2. 循环查找传入的node节点,调用compile方法给节点赋值
  3. 将赋值后的节点劫持到文档片段中

Vue构造函数

  1. 用传入参数的data属性给当前对象的data属性赋值
  2. 用传入参数的id标记查找挂载节点,调用nodeToFragment方法获取劫持后的文档片段,这个过程称为编译
  3. 编译完成后,将文档片段插入到指定的当前节点中

实例化vue

  1. 实例化一个vue对象,el属性为挂载节点的id,data属性为要绑定的属性及属性值

响应式数据绑定

初始化绑定只是实现了第一步,然后我们要实现的是在文本框中输入内容的时候,vue实例中的属性值也跟着变化。思路是在文本框中输入数据的时候,触发文本框的input事件(也可以是keyup,change),在相应的事件处理程序中,获取输入内容赋值给当前vue实例vm的text属性。这里利用上面介绍的Object.defeinProperty()方法来给vue实例中data中的属性重新定义为访问器属性,就是在定义这个属性的时候添加get,set这两个存取描述符,这样给vm.text赋值的时候就会触发set方法。然后在set方法中更新vue实例属性的值。看下面的html,js代码:




    
    响应式数据绑定


{{ text }}
原来vue的原理是这样的_第4张图片
效果3

下面不再逐句分析,只说重点的。

  1. 在defineReactive方法中,vue实例中的data的属性重新定义为访问器属性,并在set方法中将新的值更新到这个属性上
  2. 在observe方法中,遍历vue实例中data的属性,逐一调用defineReactive方法,把他们定义为访问器属性
  3. 在compile方法中,如果是input这样的标签,给它添加事件(也可以是keyup,change),监听input值变化,并给vue实例中相应的访问器属性赋值
  4. 在Vue类方法中,调用observer方法,传入当前实例对象和对象的data属性,将data属性中的子元素重新定义为当前对象的访问器属性

set方法被触发之后,vue实例的text属性跟着变化,但是的内容并没有变化,下面的内容将会介绍“订阅/发布模式”来解决这个问题。

4 双向绑定的实现

在实现双向绑定之前要先学习一下“订阅/发布模式”。订阅发布模式(又称为观察者模式)定义一种一对多的关系,让多个观察者同时监听一个主题对象,主题对象状态发生改变的时候通知所有的观察者。

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

看下面的代码:




    
    订阅/发布模式





原来vue的原理是这样的_第5张图片
效果4
  1. 定义发布者对象pub,对象中定义publish方法,方法调用主题对象实例dep的notify()方法
  2. 定义三个订阅者对象,对象中定义update方法,三个对象的update方法分别输出1,2,3
  3. 定义一个主题方法类,主题对象中定义数组属性subs,包含三个订阅者对象
  4. 在主题方法类的原型对象上定义通知方法notify,方法中循环调用三个订阅者对象的update()方法
  5. 实例化主题方法类得到实例dep
  6. 调用发布者对象的通知方法notifiy(),分别输出1,2,3

每当创建一个Vue实例的时候,主要做了两件事情,第一是监听数据:observe(data),第二个是编译HTML:nodeToFragment(id)。
在监听数据过程中,为data的每一个属性生成主题对象dep。
在编译HTML的过程中,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。
前面已经实现了:修改输入框内容 => 在事件回调函数中修改属性值 => 触发属性set方法。
接下来我们要实现的是:发出通知dep.notify() => 触发订阅者的updata方法 => 更新视图,实现这个目标的关键是如何将watcher添加到关联属性的dep中去。




    
    双向绑定的实现


{{ text }}
效果5

这里不再逐句分析,只把重点说明一下

  1. 定义主题对象Dep,对象中有addSub和notify两个方法,前者负责向当前对象中添加订阅者,后者轮询订阅者,调用订阅者的更新方法update()
  2. 定义观察者对象方法Watcher,在方法中先将自己赋给一个全局变量Dep.target,其实是给主题类Dep定义了一个静态属性target,可以直接使用Dep.target访问这个静态属性。然后给类定义共有属性name(vue实例中的访问器属性名“text”),node(html标签,如,{{text}}),vm(当前vue实例),nodeType(html标签类型),其次执行update方法,进而执行了原型对象上的get方法,get方法中的this.vm[this.name]读取了vm中的访问器属性,从而触发了访问器属性的get方法,get方法中将wathcer添加到对应访问器属性的dep中,同时将属性值赋给临时变量value。再者,获取属性的值(保存在临时变量value中),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。
  3. 在编译方法compile中,劫持子节点的时候,在节点上定义一个观察者对象Watcher
  4. defineReactive方法中,定义访问器属性的时候,在存取描述符get中,如果主题对象类的静态属性target有值, 此时Watcher方法被调用,给主题对象添加订阅者。

data中的数据重新定义为访问器属性,get中将当前数据对应的节点添加到主题对象中,set方法中通知数据对应的节点更新。编译过程将data数据生成数据节点,并生成一个观察者来观察节点变化。

总结

本文介绍了vue.js的简单实现以及相关的知识,包含MVC,MVP,MVVM的原理,对象的访问器属性,html的文档片段(DocumentFragment),观察者模式。vue.js的实现主要介绍数据编译(compile),通过文档片段实现数据劫持挂载,通过观察者模式(订阅发布模式)的实现数据双向绑定等内容。

参考

https://www.cnblogs.com/tylerdonet/p/9893065.html
http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/02/mvcmvp_mvvm.html

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