JS中的雙向數據綁定及Object.defineProperty方法

緣起

前幾天在看一些流行的迷你mvvm框架（好比 avalon.js 、 vue.js 這種較輕的框架，而非Angularjs、Emberjs這種較重的框架）的實現。現代流行的mvvm框架通常都會將數據雙向綁定（two-ways data binding）作掉，做爲框架自身的一個賣點（ Ember.js 貌似是不支持數據雙向綁定的。），並且每種框架雙向數據綁定的實現方式都不太一致，好比Anguarjs內部使用的是 髒檢查 ，而avalon.js內部實現方式的本質是設置 屬性訪問器 。

這裏不打算具體的討論各個框架對雙向數據綁定的具體實現，僅說一下前端實現雙向數據綁定的幾種經常使用方法，並着重講一下avalon.js實現雙向數據綁定的技術選型。

雙向數據綁定的常規實現方式

首先咱們來講一下何爲前端的 雙向數據綁定 。簡單的來講，就是框架的控制器層（這裏的控制器層是一個泛指，能夠理解爲控制view行爲和聯繫model層的中間件）和UI展現層（view層）創建一個雙向的數據通道。當這兩層中的任何一方發生變化時，另外一層將會當即（或者看起來是 當即 ）自動做出相應的變化。

通常來講要實現這種雙向數據綁定關係（控制器層與展現層的關聯過程），在前端目前會有三種方式，

1. 髒檢查
2. 觀察機制
3. 封裝屬性訪問器

髒檢查

咱們說Angularjs（這裏特指AngularJS 1.x.x版本，不表明AngularJS 2.x.x版本）雙向數據綁定的技術實現是髒檢查，大體的原理就是，Angularjs內部會維護一個序列，將全部須要監控的屬性放在這個序列中，當發生某些特定事件時（注意，這裏並非定時的而是由某些特殊事件觸發的），Angularjs會調用 $digest 方法，這個方法內部作的邏輯就是遍歷全部的watcher，對被監控的屬性作對比，對比其在方法調用先後屬性值有沒有發生變化，若是發生變化，則調用對應的handler。網上有許多剖析Angularjs雙向數據綁定實現原理的文章，好比 這篇 ，再好比 這篇 ，等等。

這種方式的缺點很明顯，遍歷輪訓watcher是很是消耗性能的，特別是當單頁的監控數量達到一個數量級的時候。

觀察機制

博主以前有一篇轉載翻譯的文章， Object.observe()帶來的數據綁定變革 ，說的就是使用ECMAScript7中的 Object.observe方法對對象（或者其屬性）進行監控觀察，一旦其發生變化時，將會執行相應的handler。

這是目前監控屬性數據變動最完美的一種方法，語言（瀏覽器）原生支持，沒有什麼比這個更好了。惟一的遺憾就是目前支持廣度還不行，有待全面推廣。

封裝屬性訪問器

在php中有 魔術方法 這樣一種概念，好比php中的 __get() 和 __set() 方法。在javascript中也有相似的概念，不過不叫魔術方法，而是叫作訪問器。咱們來看個示例代碼，

var data ={
 name:"erik",
 getName:function(){
returnthis.name;
},
 setName:function(name){
this.name = name;
}
};

從上面的代碼中咱們能夠管中窺豹，好比 data 中的 getName() 和 setName() 方法，咱們能夠簡單的將其當作 data.name的訪問器（或者叫作 存取器 ）。

其實，針對上述的代碼，更加嚴格一點的話，不容許直接訪問 data.name 屬性，全部對 data.name 的讀寫都必須經過data.getName() 和 data.setName() 方法。因此，想象一下，一旦某個屬性不容許對其進行直接讀寫，而必須是經過訪問器進行讀寫時，那麼我固然經過重寫屬性的訪問器方法來作一些額外的情，好比屬性值變動監控。使用屬性訪問器來作數據雙向綁定的原理就是在此。

這種方法固然也有弊端，最突出的就是每添加一個屬性監控，都必須爲這個屬性添加對應訪問器方法，不然這個屬性的變動就沒法捕獲。

Object.defineProperty 方法

國產mvvm框架avalon.js實現數據雙向綁定的原理就是屬性訪問器。不過它固然不會像上述示例代碼同樣原始。它使用了ECMAScript5.1（ECMA-262）中定義的標準屬性 Object.defineProperty 方法。針對國內行情，部分還不支持Object.defineProperty 低級瀏覽器採用VBScript做了完美兼容，不像其餘的mvvm框架已經逐漸放棄對低端瀏覽器的支持。

咱們先來MDN上對 Object.defineProperty 方法的定義，

The Object.defineProperty() method defines a new property directly on an object, or modifies an existing property on an object, and returns the object.

意義很明確， Object.defineProperty 方法提供了一種直接的方式來定義對象屬性或者修改已有對象屬性。其方法原型以下，

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

其中，

• obj ，待修改的對象
• prop ，帶修改的屬性名稱
• descriptor ，待修改屬性的相關描述

descriptor 要求傳入一個對象，其默認值以下，

/**
 * @{param} descriptor
 */

{
 configurable:false,
 enumerable:false,
 writable:false,
 value:null,
set:undefined,
get:undefined
}

1. configurable ，屬性是否可配置。可配置的含義包括：是否能夠刪除屬性（ delete ），是否能夠修改屬性的writable 、 enumerable 、 configurable 屬性。
2. enumerable ，屬性是否可枚舉。可枚舉的含義包括：是否能夠經過 for...in 遍歷到，是否能夠經過 Object.keys()方法獲取屬性名稱。
3. writable ，屬性是否可重寫。可重寫的含義包括：是否能夠對屬性進行從新賦值。
4. value ，屬性的默認值。
5.  set ，屬性的重寫器（暫且這麼叫）。一旦屬性被從新賦值，此方法被自動調用。
6.  get ，屬性的讀取器（暫且這麼叫）。一旦屬性被訪問讀取，此方法被自動調用。

下面來一段示例代碼，

var o ={};

Object.defineProperty(o,'name',{
 value:'erik'
});

console.log(Object.getOwnPropertyDescriptor(o,'name'));// Object {value: "erik", writable: false, enumerable: false, configurable: false}

Object.defineProperty(o,'age',{
 value:26,
 configurable:true,
 writable:true
});

console.log(o.age);// 26

o.age =18;
console.log(o.age);// 18. 由於age屬性是可重寫的

console.log(Object.keys(o));// []. name和age屬性都不是可枚舉的

Object.defineProperty(o,'sex',{
 value:'male',
 writable:false
});

o.sex ='female';// 這裏的賦值實際上是不起做用的
console.log(o.sex);// 'male';

delete o.sex;// false, 屬性刪除的動做也是無效的

通過上述的示例，正常狀況下 Object.definePropert() 的使用都是比較簡單的。

不過仍是有一點須要額外注意一下， Object.defineProperty() 方法設置屬性時，屬性不能同時聲明訪問器屬性（ set 和get ）和 writable 或者 value 屬性。 意思就是，某個屬性設置了 writable 或者 value 屬性，那麼這個屬性就不能聲明get 和 set 了，反之亦然。

由於 Object.defineProperty() 在聲明一個屬性時，不容許同一個屬性出現兩種以上存取訪問控制。

示例代碼，

var o ={},
 myName ='erik';

Object.defineProperty(o,'name',{
 value: myName,
set:function(name){
 myName = name;
},
get:function(){
return myName;
}
});

上面的代碼看起來貌似是沒有什麼問題，可是真正執行時會報錯，報錯以下，

TypeError:Invalidproperty. A property cannot both have accessors and be writable or have a value,#<Object>

由於這裏的 name 屬性同時聲明瞭 value 特性和 set 及 get 特性，這二者提供了兩種對 name 屬性的讀寫控制。這裏若是不聲明 value 特性，而是聲明 writable 特性，結果也是同樣的，一樣會報錯