簡易版本vue的實現

用了Vue也有兩年時間了，一直以來都是隻知其然，不知其因此然，爲了能更好的使用Vue不被Vue所奴役，學習一下Vue底層的基本原理。

Vue官網有一段這樣的介紹：當你把一個普通的JavaScript對象傳給Vue實例的data選項，Vue將遍歷此對象全部的屬性，並使用Object.defineProperty把這些屬性所有轉爲getter/setter。Object.defineProperty是ES5中一個沒法shim的特性，這也就是爲何Vue不支持 IE8 以及更低版本瀏覽器。

經過這一段的介紹不難能夠得出，Vue是經過Object.defineProperty對實例中的data數據作了挾持而且使用Object.defineProperty的getter/setter並對其進行處理以後完成了數據的與視圖的同步。

這張圖應該不會很陌生，熟悉Vue的同窗若是仔細閱讀過Vue文檔的話應該都看到過。猜測一下Vue使用Object.defineProperty作爲ViewModel，對數據進行挾持以後若是View和Model發生變化的話，就會通知其相對應引用的地方進行更新處理，完成視圖的與數據的雙向綁定。

下面舉個例子：

html:

<div id="name"></div>

javaScript:

var obj = {};
Object.defineProperty(obj,"name",{
    get() {
        return document.querySelector("#name").innerHTML;
    },
    set(val) {
        document.querySelector("#name").innerHTML = val;
    }
})
obj.name = "Aaron";

經過上面的代碼使用Object.defineProperty對Obj對象中的name屬性進行了挾持，一旦該屬性發生了變化則會觸發set函數執行，作出響應的操做。

扯了這麼多，具體說一下Vue實現的原理。

1. 須要數據監聽器Observer，可以對數據對象的全部屬性進行監聽，若有變更可拿到最新值並通知訂閱者。
2. 須要指令解析器Compile，對每一個元素節點的指令進行掃描和解析，根據指令模板替換數據，以及綁定相應的更新函數。
3. 一個Watcher，做爲鏈接Observer和Compile的橋樑，可以訂閱並收到每一個屬性變更的通知，執行指令綁定的相應回調函數，從而更新視圖。
4. MVVM入口函數，整合以上三者，實現數據響應。

接下來的文章將沿着這個思路一步一步向下進行，以便完成一個簡單的Vue類，完成數據與視圖的實時更新。

<div id="app">
    <p>{{name}}</p>
    <p q-text="name"></p>
    <p>{{age}}</p>
    <p>{{doubleAge}}</p>
    <input type="text" q-model="name"/>
    <button @click="changeName">點擊</button>
    <div q-html="html"></div>
</div>
<script>
new QVue({
    el:"#app",
    data:{
        name:"I am test",
        age:12,
        html:"<button>這是一個後插入的按鈕</button>"
    },
    created(){
        console.log("開始吧,QVue");
        setTimeout(() => {
            this.name = "測試數據，更改了麼";
        },2000)
    },
    methods:{
        changeName(){
            this.name = "點擊啦，改變吧";
            this.age = 1000000;
        }
    }
})
</script>

以上代碼則是須要完成的功能，保證全部功能所有都能實現。

首先咱們要考慮的是，要建立一個Vue的類，該類接收的是一個options的對象，也就是咱們在實例化Vue的時候須要傳遞的參數。

class QVue {
    constructor(options){
        //  緩存options對象數據
        this.$options = options;
        //  取出data數據，作數據響應
        this.$data = options.data || {};
    }
}

經過上面的代碼能夠看出了，爲何咱們能夠在Vue實例上經過this.$data拿到咱們所寫的data數據。

對數據已經進行了緩存以後，接下來要作的事情就是對數據進行觀察，達到數據變化以後可以作出對虛擬Dom的操做。

class QVue {
    constructor(options){
        this.$options = options;
        //  數據響應
        this.$data = options.data || {};
        //  監聽數據變化
        this.observe(this.$data);
        //  主要用來解析各類指令，好比v-modal，v-on:click等指令
        new Compile(options.el,this);
        //  執行生命週期
        if(options.created){
            options.created.call(this);
        }
    }
    // 觀察數據變化
    observe(value){
        if(!value || typeof value !== "object"){
            return;
        }
        let keys = Object.keys(value);
        keys.forEach((key)=> {
            this.defineReactive(value,key,value[key]);
            //  代理data中的屬性到vue實例上
            this.proxyData(key);
        })
    }
    //  代理Data
    proxyData(key){
        Object.defineProperty(this,key,{
            get(){
                return this.$data[key];
            },
            set(newVal){
                this.$data[key] = newVal;
            }
        })
    }
    //  數據響應
    defineReactive(obj,key,val){
        //  解決數據層次嵌套
        this.observe(val);
        const dep = new Dep();
        Object.defineProperty(obj, key,{
            get(){
                //  向管理watcher的對象追加watcher實例
                //  方便管理
                Dep.target && dep.appDep(Dep.target);
                return val;
            },
            set(newVal){
                if(newVal === val){
                    return;
                }
                val = newVal;
                // console.log(`${key}更新了：${newVal}`)
                dep.notify();
            }
        })
    }
}

咱們對data數據中的每一項都進行了數據挾持，但是然而並無什麼卵用啊，咱們並無對相對應的虛擬dom進行數據改變，固然咱們確定是不能把咱們的須要更改的虛擬dom操做寫在這裏，然而在Vue中對其Dom進行了特殊的處理，慢慢的向下看。

想要作數據響應要作一個作具體更新的類何以用來管理這些觀察者的類

//  管理watcher
class Dep {
    constructor() {
        //  存儲
        this.deps = [];
    }
    //  添加watcher
    appDep(dep){
        this.deps.push(dep);
    }
    //  通知全部的watcher進行更新
    notify(){
        this.deps.forEach((dep) => {
            dep.update();
        })
    }
}
//  觀察者 作具體更新
class Watcher {
    constructor(vm,key,cb){
        //  Vue實例
        this.vm = vm;
        //  須要更新的key
        this.key = key;
        //  更新後執行的函數
        this.cb = cb;
        //  將當前watcher實例指定到Dep靜態屬性target
        //  用來在類間進行通訊
        Dep.target = this;
        //  觸發getter,添加依賴
        this.vm[this.key];
        Dep.target = null;
    }
    update(){
        this.cb.call(this.vm,this.vm[this.key]);
    }
}

Dep.target = this上面這段代碼必定要注意，是向Dep類中添加了一個靜態屬性。

主要用來解析各類指令，好比v-modal，v-on:click等指令。而後將模版中的變量替換成數據，渲染view，將每一個指令對應的節點綁定更新函數，添加監聽數據的訂閱者，一旦數據發生變更，收到通知，更新視圖。

簡單說下雙向綁定，雙向綁定原理，在編譯的時候能夠解析出v-model在作操做的時候，在使用v-model元素上添加了一個事件監聽（input），把事件監聽的回調函數做爲事件監聽的回調函數，若是input發生變化的時候把最新的值設置到vue的實例上，由於vue已經實現了數據的響應化，響應化的set函數會觸發界面中全部依賴模塊的更新，而後通知哪些model作依賴更新，因此界面中全部跟這個數據有管的東西就更新了。

class Compile {
    constructor(el,vm) {
        //  要遍歷的宿主節點
        this.$el = document.querySelector(el);
        this.$vm = vm;

        //  編譯
        if(this.$el){
            //  轉換宿主節點內容爲片斷Fragment元素
            this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
            //  執行編譯過程
            this.compile(this.$fragment);
            //  將編譯完的HTML結果追加至宿主節點中
            this.$el.appendChild(this.$fragment);
        }
    }

    //  將宿主元素中代碼片斷取出來，遍歷，這樣作比較高效
    node2Fragment(el){
        const frag = document.createDocumentFragment();
        //  將宿主元素中全部子元素**（搬家，搬家，搬家）**至frag中
        let child;
        //  若是 el.firstChild 爲undefined或null則會中止循環
        while(child = el.firstChild){
            frag.appendChild(child);
        }
        return frag;
    }

    compile(el){
        //  宿主節點下的全部子元素
        const childNodes = el.childNodes;
        Array.from(childNodes).forEach((node) => {
            if(this.isElement(node)){
                //  若是是元素
                console.log("編譯元素"+node.nodeName)
                //  拿到元素上全部的執行,僞數組
                const nodeAttrs = node.attributes;
                Array.from(nodeAttrs).forEach((attr) => {
                    //  屬性名
                    const attrName = attr.name; 
                    //  屬性值
                    const exp = attr.value;     
                    //  若是是指令
                    if(this.isDirective(attrName)){
                        //  q-text
                        //  獲取指令後面的內容
                        const dir = attrName.substring(2);
                        //  執行更新
                        this[dir] && this[dir](node,this.$vm,exp);
                    }
                    //  若是是事件
                    if(this.isEvent(attrName)){
                        //  事件處理
                        let dir = attrName.substring(1);    //  @
                        this.eventHandler(node,this.$vm,exp,dir);
                    }
                })
            }else if(this.isInterpolation(node)){
                //  若是是插值文本
                this.compileText(node);
                console.log("編譯文本"+node.textContent)
            }
            //  遞歸子元素，解決元素嵌套問題
            if(node.childNodes && node.childNodes.length){
                this.compile(node);
            }
        })
    }
    //  是否爲節點
    isElement(node){
        return node.nodeType === 1;
    }
    //  是否爲插值文本
    isInterpolation(node){
        return node.nodeType === 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent);
    }
    //  是否爲指令
    isDirective(attr){
        return attr.indexOf("q-") == 0;
    }
    // 是否爲事件
    isEvent(attr){
        return attr.indexOf("@") == 0;
    }

    //  v-text
    text(node,vm,exp){
        this.update( node, vm, exp, "text");
    }
    textUpdater(node,value){
        node.textContent = value;
    }

    //  雙向綁定
    //  v-model
    model(node,vm,exp){
        //  指定input的value屬性，模型到視圖的綁定
        this.update(node,vm,exp,"model");
        //  試圖對模型的響應
        node.addEventListener('input',(e) => {
            vm[exp] = e.target.value;
        })
    }
    modelUpdater(node,value){
        node.value = value;
    }

    //  v-html
    html(node,vm,exp){
        this.update(node,vm,exp,"html")
    }
    htmlUpdater(node,value){
        node.innerHTML = value;
    }
    
    //  更新插值文本
    compileText(node){
        let key = RegExp.$1;
        this.update( node, this.$vm, key, "text");
    }
    //  事件處理器
    eventHandler(node,vm,exp,dir){
        let fn = vm.$options.methods && vm.$options.methods[exp];
        if(dir && fn){
            node.addEventListener(dir,fn.bind(vm));
        }
    }

    //  更新函數 - 橋接
    update(node,vm,exp,dir){
        const updateFn = this[`${dir}Updater`];
        //  初始化
        updateFn && updateFn(node,vm[exp]);
        //  依賴收集
        new Watcher(vm,exp,function(value){
            updateFn && updateFn(node,value);
        })
    }
}

其實Compile整個編譯過程，就是在作一個依賴收集的工做，然Vue知道每個指令是作什麼的。並作出對應的更新處理。

Vue總體的編譯過程，由於vue所編寫的指令html沒法進行識別，經過編譯的過程能夠進行依賴收集，依賴收集之後把data中的數據和視圖進行了關聯，產生了依賴關係，若是之後數據模型發生變化咱們能夠經過這些依賴通知這些視圖進行更新，這是執行編譯的目的，就能夠作到數據模型驅動視圖變化。