Vue 是如何实现数据双向绑定的？

Vue 数据双向绑定主要是指：

               数据变化更新视图

               视图变化更新数据。

即：

• 输入框内容变化时，Data 中的数据同步变化。即 View => Data 的变化。
• Data 中的数据变化时，文本节点的内容同步变化。即 Data => View 的变化。

其中，View 变化更新 Data ，可以通过事件监听的方式来实现，所以 Vue 的数据双向绑定的工作主要是如何根据 Data 变化更新 View。
Vue 主要通过以下 4 个步骤来实现数据双向绑定的：

• 实现一个监听器 Observer：对数据对象进行遍历，包括子属性对象的属性，利用 Object.defineProperty() 对属性都加上 setter 和 getter。这样的话，给这个对象的某个值赋值，就会触发 setter，那么就能监听到了数据变化。
• 实现一个解析器 Compile：解析 Vue 模板指令，将模板中的变量都替换成数据，然后初始化渲染页面视图，并将每个指令对应的节点绑定更新函数，添加监听数据的订阅者，一旦数据有变动，收到通知，调用更新函数进行数据更新。
• 实现一个订阅者 Watcher：Watcher 订阅者是 Observer 和 Compile 之间通信的桥梁 ，主要的任务是订阅 Observer 中的属性值变化的消息，当收到属性值变化的消息时，触发解析器 Compile 中对应的更新函数。
• 实现一个订阅器 Dep：订阅器采用 发布-订阅 设计模式，用来收集订阅者 Watcher，对监听器 Observer 和 订阅者 Watcher 进行统一管理。

1.实现一个监听器Observer，用来劫持并监听所有属性，如果有变动的，就通知订阅者。

2.实现一个订阅者Watcher，可以收到属性的变化通知并执行相应的函数，从而更新视图。

3.实现一个解析器Compile，可以扫描和解析每个节点的相关指令，并根据初始化模板数据以及初始化相应的订阅器。

vue数据双向绑定原理

vue数据双向绑定是通过数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式来实现的，那么vue是如果进行数据劫持的，我们可以先来看一下通过控制台输出一个定义在vue初始化数据上的对象是个什么东西。

var vm = new Vue({
    data: {
        obj: {
            a: 1
        }
    },
    created: function () {
        console.log(this.obj);
    }
});

结果：

我们可以看到属性a有两个相对应的get和set方法，为什么会多出这两个方法呢？因为vue是通过Object.defineProperty()来实现数据劫持的。

Object.defineProperty( )是用来做什么的？它可以来控制一个对象属性的一些特有操作，比如读写权、是否可以枚举（是否可以被遍历）。

举例：

在平常，我们很容易就可以打印出一个对象的属性数据：

var Book = {
  name: 'vue权威指南'
};
console.log(Book.name);  // vue权威指南

如果想要在执行console.log(book.name)的同时，直接给书名加个书名号，那要怎么处理呢？或者说要通过什么监听对象 Book 的属性值。这时候Object.defineProperty( )就派上用场了，代码如下：

var Book = {}
var name = '';
Object.defineProperty(Book, 'name', {
  set: function (value) {
    name = value;
    console.log('你取了一个书名叫做' + value);
  },
  get: function () {
    return '《' + name + '》'
  }
})
 
Book.name = 'vue权威指南';  // 你取了一个书名叫做vue权威指南
console.log(Book.name);  // 《vue权威指南》

我们通过Object.defineProperty( )设置了对象Book的name属性，对其get和set进行重写操作，

顾名思义，get就是在读取name属性这个值触发的函数,

set就是在设置name属性这个值触发的函数，

所以当执行 Book.name = 'vue权威指南' 这个语句时，控制台会打印出 "你取了一个书名叫做vue权威指南"，

紧接着，当读取这个属性时，就会输出 "《vue权威指南》"，因为我们在get函数里面对该值做了加工了。如果这个时候我们执行下下面的语句，控制台会输出什么？

console.log(Book);

 乍一看，是不是跟我们在上面打印vue数据长得有点类似，说明vue确实是通过这种方法来进行数据劫持的。接下来我们通过其原理来实现一个简单版的mvvm双向绑定代码。

思路分析

实现mvvm主要包含两个方面，数据变化更新视图，视图变化更新数据：

 关键点在于data如何更新view，因为view更新data其实可以通过事件监听即可，比如input标签监听 'input' 事件就可以实现了。所以我们着重来分析下，当数据改变，如何更新视图的。

数据更新视图的重点是如何知道数据变了，只要知道数据变了，那么接下去的事都好处理。

如何知道数据变了，其实上文我们已经给出答案了，就是通过Object.defineProperty( )对属性设置一个set函数，当数据改变了就会来触发这个函数，所以我们只要将一些需要更新的方法放在这里面就可以实现data更新view了。

 思路有了，接下去就是实现过程了。

实现过程

我们已经知道实现数据的双向绑定，首先要对数据进行劫持监听，所以我们需要设置一个监听器Observer，用来监听所有属性。如果属性发上变化了，就需要告诉订阅者Watcher看是否需要更新。

因为订阅者是有很多个，所以我们需要有一个消息订阅器Dep来专门收集这些订阅者，然后在监听器Observer和订阅者Watcher之间进行统一管理的

接着，我们还需要有一个指令解析器Compile，对每个节点元素进行扫描和解析，将相关指令对应初始化成一个订阅者Watcher，并替换模板数据或者绑定相应的函数，此时当订阅者Watcher接收到相应属性的变化，就会执行对应的更新函数，从而更新视图。

1.实现一个监听器Observer，用来劫持并监听所有属性，如果有变动的，就通知订阅者。

2.实现一个订阅者Watcher，可以收到属性的变化通知并执行相应的函数，从而更新视图。

3.实现一个解析器Compile，可以扫描和解析每个节点的相关指令，并根据初始化模板数据以及初始化相应的订阅器。

流程图如下：

1.实现一个Observer

Observer是一个数据监听器，其实现核心方法就是前文所说的Object.defineProperty( )。如果要对所有属性都进行监听的话，那么可以通过递归方法遍历所有属性值，并对其进行Object.defineProperty( )处理。如下代码，实现了一个Observer。

function defineReactive(data, key, val) {  // 5
  observe(val); // 递归遍历所有子属性           //6  他会在这里等到数据递归后才执行
  Object.defineProperty(data, key, {   //7 绑定监听属性
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function() {
          return val;
      },
      set: function(newVal) {
          val = newVal;
          console.log('属性' + key + '已经被监听了，现在值为：“' + newVal.toString() + '”');
      }
  });
}

function observe(data) {   // 1
  //  如果没有数据或者，数据类型不是一个对象
  if (!data || typeof data !== 'object') {  //2 
    // 返回一个空
      return;
  }
  // 循环key值
  Object.keys(data).forEach(function(key) { //3
    // data = 当期的对象数据  key是键  data[key] 为值
      defineReactive(data, key, data[key]); // 4
  });
};

var library = {
  book1: {
      name: ''
  },
  book2: ''
};

observe(library);
library.book1.name = 'vue权威指南'; // 属性name已经被监听了，现在值为：“vue权威指南”
library.book2 = '没有此书籍';  // 属性book2已经被监听了，现在值为：“没有此书籍”

思路分析中，需要创建一个可以容纳订阅者的消息订阅器Dep，订阅器Dep主要负责收集订阅者，然后再属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数。所以显然订阅器需要有一个容器，这个容器就是list，将上面的Observer稍微改造下，植入消息订阅器：

function defineReactive(data, key, val) {
  observe(val); // 递归遍历所有子属性
  var dep = new Dep(); 
  Object.defineProperty(data, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function() {
          if (是否需要添加订阅者) {
              dep.addSub(watcher); // 在这里添加一个订阅者
          }
          return val;
      },
      set: function(newVal) {
          if (val === newVal) {
              return;
          }
          val = newVal;
          console.log('属性' + key + '已经被监听了，现在值为：“' + newVal.toString() + '”');
          dep.notify(); // 如果数据变化，通知所有订阅者
      }
  });
}

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

思路分析中，需要创建一个可以容纳订阅者的消息订阅器Dep，订阅器Dep主要负责收集订阅者，然后再属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数。所以显然订阅器需要有一个容器，这个容器就是list，将上面的Observer稍微改造下，植入消息订阅器：

function defineReactive(data, key, val) {
  observe(val); // 递归遍历所有子属性
  var dep = new Dep(); 
  Object.defineProperty(data, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: function() {
          if (是否需要添加订阅者) {
              dep.addSub(watcher); // 在这里添加一个订阅者
          }
          return val;
      },
      set: function(newVal) {
          if (val === newVal) {
              return;
          }
          val = newVal;
          console.log('属性' + key + '已经被监听了，现在值为：“' + newVal.toString() + '”');
          dep.notify(); // 如果数据变化，通知所有订阅者
      }
  });
}

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

从代码上看，我们将订阅器Dep添加一个订阅者设计在getter里面，这是为了让Watcher初始化进行触发，

因此需要判断是否要添加订阅者，至于具体设计方案，下文会详细说明的。在setter函数里面，如果数据变化，就会去通知所有订阅者，订阅者们就会去执行对应的更新的函数。到此为止，一个比较完整Observer已经实现了，接下来我们开始设计Watcher。

2.实现Watcher

订阅者Watcher在初始化的时候需要将自己添加进订阅器Dep中，那该如何添加呢？

我们已经知道监听器Observer是在get函数执行了添加订阅者Wather的操作的，所以我们只要在订阅者Watcher初始化的时候触发对应的get函数去执行添加订阅者操作即可，

那要如何触发get的函数，再简单不过了，只要获取对应的属性值就可以触发了，

核心原因就是因为我们使用了Object.defineProperty( )进行数据监听。

这里还有一个细节点需要处理，我们只要在订阅者Watcher初始化的时候才需要添加订阅者，所以需要做一个判断操作，因此可以在订阅器上做一下手脚：在Dep.target上缓存下订阅者，添加成功后再将其去掉就可以了。订阅者Watcher的实现如下：

function Watcher(vm, exp, cb) {
    this.cb = cb;
    this.vm = vm;
    this.exp = exp;
    this.value = this.get();  // 将自己添加到订阅器的操作
}
 
Watcher.prototype = {
    update: function() {
        this.run();
    },
    run: function() {
        var value = this.vm.data[this.exp];
        var oldVal = this.value;
        if (value !== oldVal) {
            this.value = value;
            this.cb.call(this.vm, value, oldVal);
        }
    },
    get: function() {
        Dep.target = this;  // 缓存自己
        var value = this.vm.data[this.exp]  // 强制执行监听器里的get函数
        Dep.target = null;  // 释放自己
        return value;
    }
};

这时候，我们需要对监听器Observer也做个稍微调整，主要是对应Watcher类原型上的get函数。需要调整地方在于defineReactive函数：

function defineReactive(data, key, val) {
    observe(val); // 递归遍历所有子属性
    var dep = new Dep(); 
    Object.defineProperty(data, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            if (Dep.target) {.  // 判断是否需要添加订阅者
                dep.addSub(Dep.target); // 在这里添加一个订阅者
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if (val === newVal) {
                return;
            }
            val = newVal;
            console.log('属性' + key + '已经被监听了，现在值为：“' + newVal.toString() + '”');
            dep.notify(); // 如果数据变化，通知所有订阅者
        }
    });
}
Dep.target = null;

到此为止，简单版的Watcher设计完毕，这时候我们只要将Observer和Watcher关联起来，就可以实现一个简单的双向绑定数据了。因为这里没有还没有设计解析器Compile，所以对于模板数据我们都进行写死处理，假设模板上又一个节点，且id号为'name'，并且双向绑定的绑定的变量也为'name'，且是通过两个大双括号包起来（这里只是为了掩饰，暂时没什么用处），模板如下：

<body>
    <h1 id="name">{{name}}</h1>
</body>

这时候我们需要将Observer和Watcher关联起来：

function SelfVue (data, el, exp) {
    this.data = data;
    observe(data);
    el.innerHTML = this.data[exp];  // 初始化模板数据的值
    new Watcher(this, exp, function (value) {
        el.innerHTML = value;
    });
    return this;

然后在页面上new以下SelfVue类，就可以实现数据的双向绑定了：

<body>
    <h1 id="name">{{name}}</h1>
</body>
<script src="js/observer.js"></script>
<script src="js/watcher.js"></script>
<script src="js/index.js"></script>
<script type="text/javascript">
    var ele = document.querySelector('#name');
    var selfVue = new SelfVue({
        name: 'hello world'
    }, ele, 'name');
 
    window.setTimeout(function () {
        console.log('name值改变了');
        selfVue.data.name = 'canfoo';
    }, 2000);
 
</script>

这时候打开页面，可以看到页面刚开始显示了是'hello world'，过了2s后就变成'canfoo'了。到这里，总算大功告成一半了，

但是还有一个细节问题，我们在赋值的时候是这样的形式 '  selfVue.data.name = 'canfoo'  ' 而我们理想的形式是'  selfVue.name = 'canfoo'  '为了实现这样的形式，

我们需要在new SelfVue的时候做一个代理处理，让访问selfVue的属性代理为访问selfVue.data的属性，实现原理还是使用Object.defineProperty( )对属性值再包一层：

function SelfVue (data, el, exp) {
    var self = this;
    this.data = data;
 
    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        self.proxyKeys(key);  // 绑定代理属性
    });
 
    observe(data);
    el.innerHTML = this.data[exp];  // 初始化模板数据的值
    new Watcher(this, exp, function (value) {
        el.innerHTML = value;
    });
    return this;
}
 
SelfVue.prototype = {
    proxyKeys: function (key) {
        var self = this;
        Object.defineProperty(this, key, {
            enumerable: false,
            configurable: true,
            get: function proxyGetter() {
                return self.data[key];
            },
            set: function proxySetter(newVal) {
                self.data[key] = newVal;
            }
        });
    }
}

这下我们就可以直接通过'  selfVue.name = 'canfoo'  '的形式来进行改变模板数据了。如果想要迫切看到现象的童鞋赶快来获取代码！