vue的基礎原理

1.什麼是mvvm

 

MVVM是Model-View-ViewModel的縮寫。mvvm是一種設計思想。Model 層表明數據模型，也能夠在Model中定義數據修改和操做的業務邏輯；View 表明UI 組件，它負責將數據模型轉化成UI 展示出來，ViewModel 是一個同步View 和 Model的對象。

在MVVM架構下，View 和 Model 之間並無直接的聯繫，而是經過ViewModel進行交互，Model 和 ViewModel 之間的交互是雙向的， 所以View 數據的變化會同步到Model中，而Model 數據的變化也會當即反應到View 上。

ViewModel 經過雙向數據綁定把 View 層和 Model 層鏈接了起來，而View 和 Model 之間的同步工做徹底是自動的，無需人爲干涉，所以開發者只需關注業務邏輯，不須要手動操做DOM, 不須要關注數據狀態的同步問題，複雜的數據狀態維護徹底由 MVVM 來統一管理

 

幾種實現雙向綁定的作法

目前幾種主流的mvc(vm)框架都實現了單向數據綁定，而我所理解的雙向數據綁定無非就是在單向綁定的基礎上給可輸入元素（input、textare等）添加了change(input)事件，來動態修改model和 view，並無多高深。因此無需太過介懷是實現的單向或雙向綁定。

實現數據綁定的作法有大體以下幾種：

發佈者-訂閱者模式（backbone.js）

髒值檢查（angular.js） 

數據劫持（vue.js）

發佈者-訂閱者模式: 通常經過sub, pub的方式實現數據和視圖的綁定監聽，更新數據方式一般作法是 vm.set('property', value)，這裏有篇文章講的比較詳細，有興趣可點這裏

這種方式如今畢竟太low了，咱們更但願經過 vm.property = value 這種方式更新數據，同時自動更新視圖，因而有了下面兩種方式

髒值檢查: angular.js 是經過髒值檢測的方式比對數據是否有變動，來決定是否更新視圖，最簡單的方式就是經過 setInterval() 定時輪詢檢測數據變更，固然Google不會這麼low，angular只有在指定的事件觸發時進入髒值檢測，大體以下：

• DOM事件，譬如用戶輸入文本，點擊按鈕等。( ng-click )

• XHR響應事件 ( $http )

• 瀏覽器Location變動事件 ( $location )

• Timer事件( timeout,interval )

• 執行 digest()或apply()

數據劫持: vue.js 則是採用數據劫持結合發佈者-訂閱者模式的方式，經過Object.defineProperty()來劫持各個屬性的setter，getter，在數據變更時發佈消息給訂閱者，觸發相應的監聽回調。

思路整理

已經瞭解到vue是經過數據劫持的方式來作數據綁定的，其中最核心的方法即是經過Object.defineProperty()來實現對屬性的劫持，達到監聽數據變更的目的，無疑這個方法是本文中最重要、最基礎的內容之一，若是不熟悉defineProperty，猛戳這裏
整理了一下，要實現mvvm的雙向綁定，就必需要實現如下幾點：
一、實現一個數據監聽器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
二、實現一個指令解析器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
三、實現一個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
四、mvvm入口函數，整合以上三者

上述流程如圖所示：

 

一、實現Observer

咱們知道能夠利用Obeject.defineProperty()來監聽屬性變更
那麼將須要observe的數據對象進行遞歸遍歷，包括子屬性對象的屬性，都加上 setter和getter
這樣的話，給這個對象的某個值賦值，就會觸發setter，那麼就能監聽到了數據變化。。相關代碼能夠是這樣：

var data = {name: 'kindeng'};
observe(data);
data.name = 'dmq'; // 哈哈哈，監聽到值變化了 kindeng --> dmq

function observe(data) {
    if (!data || typeof data !== 'object') {
        return;
    }
    // 取出全部屬性遍歷
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        defineReactive(data, key, data[key]);
    });
};

function defineReactive(data, key, val) {
    observe(val); // 監聽子屬性
    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true, // 可枚舉
        configurable: false, // 不能再define
        get: function() {
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            console.log('哈哈哈，監聽到值變化了 ', val, ' --> ', newVal);
            val = newVal;
        }
    });
}

 

這樣咱們已經能夠監聽每一個數據的變化了，那麼監聽到變化以後就是怎麼通知訂閱者了，因此接下來咱們須要實現一個消息訂閱器，很簡單，維護一個數組，用來收集訂閱者，數據變更觸發notify，再調用訂閱者的update方法，代碼改善以後是這樣：

// ... 省略
function defineReactive(data, key, val) {
    var dep = new Dep();
    observe(val); // 監聽子屬性

    Object.defineProperty(data, key, {
        // ... 省略
        set: function(newVal) {
            if (val === newVal) return;
            console.log('哈哈哈，監聽到值變化了 ', val, ' --> ', newVal);
            val = newVal;
            dep.notify(); // 通知全部訂閱者
        }
    });
}

function Dep() {
    this.subs = [];
}
Dep.prototype = {
    addSub: function(sub) {
        this.subs.push(sub);
    },
    notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update();
        });
    }
};

 

那麼問題來了，誰是訂閱者？怎麼往訂閱器添加訂閱者？
沒錯，上面的思路整理中咱們已經明確訂閱者應該是Watcher, 並且var dep = new Dep();是在 defineReactive方法內部定義的，因此想經過dep添加訂閱者，就必需要在閉包內操做，因此咱們能夠在 getter裏面動手腳：

// Observer.js
// ...省略
Object.defineProperty(data, key, {
    get: function() {
        // 因爲須要在閉包內添加watcher，因此經過Dep定義一個全局target屬性，暫存watcher, 添加完移除
        Dep.target && dep.addDep(Dep.target);
        return val;
    }
    // ... 省略
});

// Watcher.js
Watcher.prototype = {
    get: function(key) {
        Dep.target = this;
        this.value = data[key];    // 這裏會觸發屬性的getter，從而添加訂閱者
        Dep.target = null;
    }
}

 

這裏已經實現了一個Observer了，已經具有了監聽數據和數據變化通知訂閱者的功能，完整代碼。那麼接下來就是實現Compile了

二、實現Compile

由於遍歷解析的過程有屢次操做dom節點，爲提升性能和效率，會先將跟節點el轉換成文檔碎片fragment進行解析編譯操做，解析完成，再將fragment添加回原來的真實dom節點中

function Compile(el) {
    this.$el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
    if (this.$el) {
        this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
        this.init();
        this.$el.appendChild(this.$fragment);
    }
}
Compile.prototype = {
    init: function() { this.compileElement(this.$fragment); },
    node2Fragment: function(el) {
        var fragment = document.createDocumentFragment(), child;
        // 將原生節點拷貝到fragment
        while (child = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(child);
        }
        return fragment;
    }
};
compileElement方法將遍歷全部節點及其子節點，進行掃描解析編譯，調用對應的指令渲染函數進行數據渲染，並調用對應的指令更新函數進行綁定，詳看代碼及註釋說明：

Compile.prototype = {
    // ... 省略
    compileElement: function(el) {
        var childNodes = el.childNodes, me = this;
        [].slice.call(childNodes).forEach(function(node) {
            var text = node.textContent;
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/;    // 表達式文本
            // 按元素節點方式編譯
            if (me.isElementNode(node)) {
                me.compile(node);
            } else if (me.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
                me.compileText(node, RegExp.$1);
            }
            // 遍歷編譯子節點
            if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
                me.compileElement(node);
            }
        });
    },

    compile: function(node) {
        var nodeAttrs = node.attributes, me = this;
        [].slice.call(nodeAttrs).forEach(function(attr) {
            // 規定：指令以 v-xxx 命名
            // 如 <span v-text="content"></span> 中指令爲 v-text
            var attrName = attr.name;    // v-text
            if (me.isDirective(attrName)) {
                var exp = attr.value; // content
                var dir = attrName.substring(2);    // text
                if (me.isEventDirective(dir)) {
                    // 事件指令, 如 v-on:click
                    compileUtil.eventHandler(node, me.$vm, exp, dir);
                } else {
                    // 普通指令
                    compileUtil[dir] && compileUtil[dir](node, me.$vm, exp);
                }
            }
        });
    }
};

// 指令處理集合
var compileUtil = {
    text: function(node, vm, exp) {
        this.bind(node, vm, exp, 'text');
    },
    // ...省略
    bind: function(node, vm, exp, dir) {
        var updaterFn = updater[dir + 'Updater'];
        // 第一次初始化視圖
        updaterFn && updaterFn(node, vm[exp]);
        // 實例化訂閱者，此操做會在對應的屬性消息訂閱器中添加了該訂閱者watcher
        new Watcher(vm, exp, function(value, oldValue) {
            // 一旦屬性值有變化，會收到通知執行此更新函數，更新視圖
            updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);
        });
    }
};

// 更新函數
var updater = {
    textUpdater: function(node, value) {
        node.textContent = typeof value == 'undefined' ? '' : value;
    }
    // ...省略
};

 

這裏經過遞歸遍歷保證了每一個節點及子節點都會解析編譯到，包括了{{}}表達式聲明的文本節點。指令的聲明規定是經過特定前綴的節點屬性來標記，如<span v-text="content" other-attr中v-text即是指令，而other-attr不是指令，只是普通的屬性。
監聽數據、綁定更新函數的處理是在compileUtil.bind()這個方法中，經過new Watcher()添加回調來接收數據變化的通知

至此，一個簡單的Compile就完成了，完整代碼。接下來要看看Watcher這個訂閱者的具體實現了

三、實現Watcher

Watcher訂閱者做爲Observer和Compile之間通訊的橋樑，主要作的事情是:
一、在自身實例化時往屬性訂閱器(dep)裏面添加本身
二、自身必須有一個update()方法
三、待屬性變更dep.notice()通知時，能調用自身的update()方法，並觸發Compile中綁定的回調，則功成身退。

function Watcher(vm, exp, cb) {
    this.cb = cb;
    this.vm = vm;
    this.exp = exp;
    // 此處爲了觸發屬性的getter，從而在dep添加本身，結合Observer更易理解
    this.value = this.get(); 
}
Watcher.prototype = {
    update: function() {
        this.run();    // 屬性值變化收到通知
    },
    run: function() {
        var value = this.get(); // 取到最新值
        var oldVal = this.value;
        if (value !== oldVal) {
            this.value = value;
            this.cb.call(this.vm, value, oldVal); // 執行Compile中綁定的回調，更新視圖
        }
    },
    get: function() {
        Dep.target = this;    // 將當前訂閱者指向本身
        var value = this.vm[exp];    // 觸發getter，添加本身到屬性訂閱器中
        Dep.target = null;    // 添加完畢，重置
        return value;
    }
};
// 這裏再次列出Observer和Dep，方便理解
Object.defineProperty(data, key, {
    get: function() {
        // 因爲須要在閉包內添加watcher，因此能夠在Dep定義一個全局target屬性，暫存watcher, 添加完移除
        Dep.target && dep.addDep(Dep.target);
        return val;
    }
    // ... 省略
});
Dep.prototype = {
    notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update(); // 調用訂閱者的update方法，通知變化
        });
    }
};

 

實例化Watcher的時候，調用get()方法，經過Dep.target = watcherInstance標記訂閱者是當前watcher實例，強行觸發屬性定義的getter方法，getter方法執行的時候，就會在屬性的訂閱器dep添加當前watcher實例，從而在屬性值有變化的時候，watcherInstance就能收到更新通知。