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前言
什么是数据双向绑定?
vue是一个mvvm框架,即数据双向绑定,即当数据发生变化的时候,视图也就发生变化,当视图发生变化的时候,数据也会跟着同步变化。这也算是vue的精髓之处了。值得注意的是,我们所说的数据双向绑定,一定是对于UI控件来说的,非UI控件不会涉及到数据双向绑定。 单向数据绑定是使用状态管理工具(如redux)的前提。如果我们使用vuex,那么数据流也是单项的,这时就会和双向数据绑定有冲突,我们可以这么解决。
为什么要实现数据的双向绑定?
在vue中,如果使用vuex,实际上数据还是单向的,之所以说是数据双向绑定,这是用的UI控件来说,对于我们处理表单,vue的双向数据绑定用起来就特别舒服了。
即两者并不互斥, 在全局性数据流使用单项,方便跟踪; 局部性数据流使用双向,简单易操作。
一、访问器属性
Object.defineProperty()函数可以定义对象的属性相关描述符, 其中的set和get函数对于完成数据双向绑定起到了至关重要的作用,下面,我们看看这个函数的基本使用方式。
var obj = { foo: 'foo' } Object.defineProperty(obj, 'foo', { get: function () { console.log('将要读取obj.foo属性'); }, set: function (newVal) { console.log('当前值为', newVal); } }); obj.foo; // 将要读取obj.foo属性 obj.foo = 'name'; // 当前值为 name
可以看到,get即为我们访问属性时调用,set为我们设置属性值时调用。
二、简单的数据双向绑定实现方法
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>forvue</title> </head> <body> <input type="text" id="textInput"> 输入:<span id="textSpan"></span> <script> var obj = {}, textInput = document.querySelector('#textInput'), textSpan = document.querySelector('#textSpan'); Object.defineProperty(obj, 'foo', { set: function (newValue) { textInput.value = newValue; textSpan.innerHTML = newValue; } }); textInput.addEventListener('keyup', function (e) { obj.foo = e.target.value; }); </script> </body> </html>
最终效果图:
可以看到,实现一个简单的数据双向绑定还是不难的: 使用Object.defineProperty()来定义属性的set函数,属性被赋值的时候,修改Input的value值以及span中的innerHTML;然后监听input的keyup事件,修改对象的属性值,即可实现这样的一个简单的数据双向绑定。
三、 实现任务的思路
上面我们只是实现了一个最简单的数据双向绑定,而我们真正希望实现的时下面这种方式:
<div id="app"> <input type="text" v-model="text"> {{ text }} </div> <script> var vm = new Vue({ el: '#app', data: { text: 'hello world' } }); </script>
即和vue一样的方式来实现数据的双向绑定。那么,我们可以把整个实现过程分为下面几步:
- 输入框以及文本节点与 data 中的数据绑定
- 输入框内容变化时,data 中的数据同步变化。即 view => model 的变化。
- data 中的数据变化时,文本节点的内容同步变化。即 model => view 的变化。
四、DocumentFragment
如果希望实现任务一,我们还需要使用到 DocumentFragment 文档片段,可以把它看做一个容器,如下所示:
<div id="app"> </div> <script> var flag = document.createDocumentFragment(), span = document.createElement('span'), textNode = document.createTextNode('hello world'); span.appendChild(textNode); flag.appendChild(span); document.querySelector('#app').appendChild(flag) </script>
这样,我们就可以得到下面的DOM树:
使用文档片段的好处在于:在文档片段上进行操作DOM,而不会影响到真实的DOM,操作完成之后,我们就可以添加到真实DOM上,这样的效率比直接在正式DOM上修改要高很多 。
vue进行编译时,就是将挂载目标的所有子节点劫持到DocumentFragment中,经过一番处理之后,再将DocumentFragment整体返回插入挂载目标。
如下所示:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>forvue</title> </head> <body> <div id="app"> <input type="text" id="a"> <span id="b"></span> </div> <script> var dom = nodeToFragment(document.getElementById('app')); console.log(dom); function nodeToFragment(node) { var flag = document.createDocumentFragment(); var child; while (child = node.firstChild) { flag.appendChild(child); } return flag; } document.getElementById('app').appendChild(dom); </script> </body> </html>
即首先获取到div,然后通过documentFragment劫持,接着再把这个文档片段添加到div上去。
五、初始化数据绑定
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>forvue</title> </head> <body> <div id="app"> <input type="text" v-model="text"> {{ text }} </div> <script> 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的值赋值给该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data的值赋值给该node } } } function nodeToFragment(node, vm) { var flag = document.createDocumentFragment(); var child; while (child = node.firstChild) { compile(child, vm); flag.appendChild(child); // 将子节点劫持到文档片段中 } return flag; } function Vue(options) { this.data = options.data; var id = options.el; var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this); // 编译完成后,将dom返回到app中。 document.getElementById(id).appendChild(dom); } var vm = new Vue({ el: 'app', data: { text: 'hello world' } }); </script> </body> </html>
以上的代码实现而立任务一,我们可以看到,hello world 已经呈现在了输入框和文本节点中了。
六、响应式的数据绑定
我们再来看看任务二的实现思路: 当我们在输入框输入数据的时候,首先触发的时input事件(或者keyup、change事件),在相应的事件处理程序中,我们获取输入框的value并赋值给vm实例的text属性。 我们会利用defineProperty将data中的text设置为vm的访问器属性,因此给vm.text赋值,就会触发set方法。 在set方法中主要做两件事情,第一是更新属性的值,第二留在任务三种说。
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>forvue</title> </head> <body> <div id="app"> <input type="text" v-model="text"> {{ text }} </div> <script> 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.addEventListener('input', function (e) { // 给相应的data属性赋值,进而触发属性的set方法 vm[name] = e.target.value; }) node.value = vm[name]; // 将data的值赋值给该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[name]; // 将data的值赋值给该node } } } function nodeToFragment(node, vm) { var flag = document.createDocumentFragment(); var child; while (child = node.firstChild) { compile(child, vm); flag.appendChild(child); // 将子节点劫持到文档片段中 } return flag; } function Vue(options) { this.data = options.data; var data = this.data; observe(data, this); var id = options.el; var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this); // 编译完成后,将dom返回到app中。 document.getElementById(id).appendChild(dom); } var vm = new Vue({ el: 'app', data: { text: 'hello world' } }); function defineReactive(obj, key, val) { // 响应式的数据绑定 Object.defineProperty(obj, key, { get: function () { return val; }, set: function (newVal) { if (newVal === val) { return; } else { val = newVal; console.log(val); // 方便看效果 } } }); } function observe (obj, vm) { Object.keys(obj).forEach(function (key) { defineReactive(vm, key, obj[key]); }); } </script> </body> </html>
以上,任务二也就完成了,text属性值会和输入框的内容同步变化。
七、 订阅/发布模式(subscribe & publish)
text属性变化了,set方法触发了,但是文本节点的内容没有变化。 如何才能让同样绑定到text的文本节点也同步变化呢? 这里又有一个知识点: 订阅发布模式。
订阅发布模式又称为观察者模式,定义了一种一对多的关系,让多个观察者同时监听某一个主题对象,这个主题对象的状态发生改变时就会通知所有的观察者对象。
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。
// 一个发布者 publisher,功能就是负责发布消息 - publish var pub = { publish: function () { dep.notify(); } } // 多个订阅者 subscribers, 在发布者发布消息之后执行函数 var sub1 = { update: function () { console.log(1); } } var sub2 = { update: function () { console.log(2); } } var sub3 = { update: function () { console.log(3); } } // 一个主题对象 function Dep() { this.subs = [sub1, sub2, sub3]; } Dep.prototype.notify = function () { this.subs.forEach(function (sub) { sub.update(); }); } // 发布者发布消息, 主题对象执行notify方法,进而触发订阅者执行Update方法 var dep = new Dep(); pub.publish();
不难看出,这里的思路还是很简单的: 发布者负责发布消息、 订阅者负责接收接收消息,而最重要的是主题对象,他需要记录所有的订阅这特消息的人,然后负责吧发布的消息通知给哪些订阅了消息的人。
所以,当set方法触发后做的第二件事情就是作为发布者发出通知: “我是属性text,我变了”。 文本节点作为订阅者,在接收到消息之后执行相应的更新动作。
八、 双向绑定的实现
回顾一下,每当new一个Vue,主要做了两件事情:第一是监听数据:observe(data),第二是编译HTML:nodeToFragment(id)
在监听数据的过程中,会为data中的每一个属性生成一个主题对象dep。
在编译HTML的过程中,会为每一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。
我们已经实现了: 修改输入框内容 => 在事件回调函数中修改属性值 => 触发属性的set方法。
接下来我们要实现的是: 发出通知 dep.notify() => 触发订阅者update方法 => 更新视图。
这里的关键逻辑是: 如何将watcher添加到关联属性的dep中。
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.addEventListener('input', function (e) { // 给相应的data属性赋值,进而触发属性的set方法 vm[name] = e.target.value; }) node.value = vm[name]; // 将data的值赋值给该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[name]; // 将data的值赋值给该node new Watcher(vm, node, name); } } }
在编译HTML的过程中,为每个和data关联的节点生成一个Watcher。那么Watcher函数中发生了什么呢?
function Watcher(vm, node, name) { Dep.target = this; this.name = name; this.node = node; this.vm = vm; this.update(); Dep.target = null; } Watcher.prototype = { update: function () { this.get(); this.node.nodeValue = this.value; }, // 获取data中的属性值 get: function () { this.value = this.vm[this.name]; // 触发相应属性的get } }
首先,将自己赋值给了一个全局变量 Dep.target;
其次,执行了update方法,进而执行了 get 方法,get方法读取了vm的访问器属性, 从而触发了访问器属性的get方法,get方法将该watcher添加到对应访问器属性的dep中;
再次,获取顺序性的值, 然后更新视图。
最后将Dep.target设置为空。 因为他是全局变量,也是watcher和dep关联的唯一桥梁,任何时候,都必须保证Dep.target只有一个值。
最终如下:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>forvue</title> </head> <body> <div id="app"> <input type="text" v-model="text"> <br> {{ text }} <br> {{ text }} </div> <script> function observe(obj, vm) { Object.keys(obj).forEach(function (key) { defineReactive(vm, key, obj[key]); }); } function defineReactive(obj, key, val) { var dep = new Dep(); // 响应式的数据绑定 Object.defineProperty(obj, key, { get: function () { // 添加订阅者watcher到主题对象Dep if (Dep.target) { dep.addSub(Dep.target); } return val; }, set: function (newVal) { if (newVal === val) { return; } else { val = newVal; // 作为发布者发出通知 dep.notify() } } }); } function nodeToFragment(node, vm) { var flag = document.createDocumentFragment(); var child; while (child = node.firstChild) { compile(child, vm); flag.appendChild(child); // 将子节点劫持到文档片段中 } return flag; } 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.addEventListener('input', function (e) { // 给相应的data属性赋值,进而触发属性的set方法 vm[name] = e.target.value; }) node.value = vm[name]; // 将data的值赋值给该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[name]; // 将data的值赋值给该node new Watcher(vm, node, name); } } } function Watcher(vm, node, name) { Dep.target = this; this.name = name; this.node = node; this.vm = vm; this.update(); Dep.target = null; } Watcher.prototype = { update: function () { this.get(); this.node.nodeValue = this.value; }, // 获取data中的属性值 get: function () { this.value = this.vm[this.name]; // 触发相应属性的get } } function Dep () { this.subs = []; } Dep.prototype = { addSub: function (sub) { this.subs.push(sub); }, notify: function () { this.subs.forEach(function (sub) { sub.update(); }); } } function Vue(options) { this.data = options.data; var data = this.data; observe(data, this); var id = options.el; var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this); // 编译完成后,将dom返回到app中。 document.getElementById(id).appendChild(dom); } var vm = new Vue({ el: 'app', data: { text: 'hello world' } }); </script> </body> </html>