MVVM雙向繫結機制的原理和程式碼實現

醉月聽風發表於2020-12-17
MVVM

MVVM

一句話就是 vm層（檢視模型層）通過介面從後臺m層（model層）請求資料
vm層繼而和v（view層）實現資料的雙向繫結

資料繫結

單向繫結：資料 =>檢視
雙向繫結：檢視 <=> 資料

雙向資料繫結無非就是在單向繫結的基礎上給
可輸入元素新增了change事件，來動態修改model和view

實現資料繫結的做法大致有如下幾種：

釋出者-訂閱者模式 backbone.js
髒值檢查 angular.js
資料劫持 vue.js

釋出者-訂閱者模式

一般通過sub pub的方式實現資料和檢視的繫結監聽更新資料的方式通常是vm.set(‘property’,value);

髒值檢查

一般通過檢測對比的方式檢視資料是否有變更，來決定是否更新檢視,
最簡單的就是通過setInterval()計時器來定時檢測資料變動,
但是angular不會這麼low,它只有在指定的事件觸發時才進入髒值檢測，比如DOM事件，XHR響應事件等

資料劫持

vue則是採用資料劫持結合釋出訂閱者模式的方式，通過Object.defineProperty()來劫持各個屬性的setter getter，在資料變動時釋出訊息給訂閱者,觸發監聽回撥

基本流程：
在這裡插入圖片描述

MVVM作為繫結入口，整合Observer,Compile和watcher；
通過Observer監聽資料變化，通過Compile來解析編譯模板指令
利用watcher搭建Observer和Compile之間的通訊達到雙向繫結

程式碼實現

建立index.html

<body>
    <div id="app">
        <h2>{{person.name}}--{{person.age}}</h2>
        <h3>{{person.sex}}</h3>
        <div v-text='person.name'></div>
        <div v-html='htmlStr'></div>
        <input type="text" v-model='msg' />
        <ul>
            <li>{{msg}}</li>
            <li>22</li>
            <li>33</li>
            <li>44</li>
        </ul>
        <button v-on:click='funs'>按鈕1</button>
        <button @click='funs'>{{msg}}</button>
    </div>

    <!-- <script src="./myVue.js"></script>官方vue.js檔案 -->
    <!-- 引入自定義js檔案 -->
    <script src="./Obsever.js"></script>
    <script src="./myVue.js"></script>
    <script>
        let vm = new MyVue({
            el: '#app',
            data: {
                person: {
                    name: '小張',
                    age: 23,
                    sex: '男',
                },
                msg: '實現mvvm原理',
                htmlStr: '網頁'
            },
            methods: {
                funs() {
                    console.log(this)
                    this.person.name = '2333'
                }
            }
        })
    </script>
</body>

myVue.js
建立一個MyVue類

//MyVue
class MyVue {
    //構造 
    constructor(options) {
        this.$el = options.el;
        this.$data = options.data;
        this.$option = options;

        //如果節點存在
        if (this.$el) {
            //1.資料劫持
            new Observe(this.$data)
            //2.實現一個指令解析器
            new Compile(this.$el, this);
            //新增代理
            this.proxyData(this.$data);
        }

    }
    //新增代理
    proxyData(data) {
        for (const key in data) {
            Object.defineProperty(this, key, {
                get() {
                    return data[key]
                },
                set(newVal) {
                    data[key] = newVal
                }
            })
        }
    }
}

MyVue類中
1.例項化一個指令解析器
2.資料劫持
3.新增物件代理

建立一個指令解析器

作用:
1.初始化檢視
1.訂閱資料變化，繫結更新函式

//指令解析器
class Compile {
    constructor(el, vm) {
        //節點傳給el
        this.el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
        this.vm = vm;

        //1.獲取文件碎片物件，放入記憶體中減少迴流和重繪
        //文件碎片物件 ：document.createDocumentFragment() 用於暫時存放建立的dom元素
        //將需要新增的大量元素 先新增到文件碎片，文件碎片新增到需要插入的位置，大大減少dom操作
        const fragment = this.nodeFragment(this.el);
        // console.log(fragment);
        //2.編譯模板
        this.compile(fragment);
        //3.追加子元素到根元素
        this.el.appendChild(fragment);
    }

    //編譯模板
    compile(fragment) {
        const childNode = fragment.childNodes;
        //遍歷每個子節點
        [...childNode].forEach(childItem => {
            if (this.isElementNode(childItem)) {
                // console.log('元素節點', childItem);
                //處理節點元素
                this.compileElementNode(childItem);

            } else {
                // console.log('文字節點', childItem);
                //處理文字元素
                this.compileElementText(childItem)
            }
            //遍歷子節點下的子節點
            if (childItem.childNodes && childItem.childNodes.length) {
                this.compile(childItem);
            }
        })

    }


    //處理節點元素
    compileElementNode(node) {
        //獲取節點屬性
        const attributes = node.attributes;
        //遍歷節點每個屬性
        [...attributes].forEach(item => {
            const { name, value } = item;
            //是否指令
            if (this.isDirecative(name)) { //v-text v-html v-model v-on:click 
                // console.log(item)
                const [, dir] = name.split('-'); //text html model on:click
                const [dirName, eventName] = dir.split(':');//text html model on click
                //更新檢視,資料驅動檢視
                compileUtil[dirName](node, value, this.vm, eventName);
                //刪除有指令的標籤屬性
                node.removeAttribute('v-' + dir);
            }
            //是否事件
            else if (this.isEventName(name)) {  //@click='fun'
                const [, dir] = name.split('@');
                const eventName = dir.split('=');
                compileUtil['on'](node, value, this.vm, eventName);
            }
            // console.log(name, value)
        })
    }


    //處理文字元素
    compileElementText(node) {
        const content = node.textContent;
        if (/\{\{(.+?)\}\}/.test(content)) {
            console.log(content);
            compileUtil['text'](node, content, this.vm);
        }
    }


    //轉化為文件節點
    nodeFragment(el) {
        //建立文件物件
        const f = document.createDocumentFragment();
        let firstChild;
        //迴圈裝入第一子節點
        while (firstChild = el.firstChild) {
            f.appendChild(firstChild);
        }
        //
        return f;
    }
    //是否是事件
    isEventName(attrName) {
        return attrName.startsWith('@')
    }
    //是否是指令
    isDirecative(attrName) {
        return attrName.startsWith('v-');
    }
    //判斷是否節點
    isElementNode(node) {
        return node.nodeType === 1;
    }


}

新增一個指令物件，處理v-html v-model v-on v-text等指令

const compileUtil = {

    //指令(節點,名稱,MyVue物件)
    text(node, expr, vm) {
        //獲取MyVue物件 data的某一屬性的值
        console.log(expr)
        // const value = this.getVal(expr, vm);
        let value;
        //去除{{}}
        if (expr.indexOf('{{') !== -1) {
            value = expr.replace(/\{\{(.+?)\}\}/g, (...args) => {
                //掛在一個觀察者
                new Watcher(vm, args[1], (newVal) => {
                    console.log(this.getContenVal(expr, vm))
                    this.updater.textUpdater(node, this.getContenVal(expr, vm));
                })
                return this.getVal(args[1], vm);
            })
        } else {
            console.log(this.getContenVal(expr, vm))

            value = this.getVal(expr, vm);
        }
        //更新函式
        this.updater.textUpdater(node, value);
    },
    html(node, expr, vm) {
        const value = this.getVal(expr, vm);
        //掛在一個觀察者
        new Watcher(vm, expr, (newVal) => {
            this.updater.htmlUpdater(node, newVal);
        })
        this.updater.htmlUpdater(node, value);
    },
    model(node, expr, vm) {
        const value = this.getVal(expr, vm);
        //資料=>檢視
        new Watcher(vm, expr, (newVal) => {
            this.updater.modelUpdater(node, newVal);
        })
        //檢視=>資料=>檢視
        node.addEventListener('input', (e) => {
            this.setVal(expr, vm, e.target.value);
        })
        this.updater.modelUpdater(node, value);
    },
    //事件
    on(node, expr, vm, eventName) {
        let fn = vm.$option.methods && vm.$option.methods[expr];
        node.addEventListener(eventName, fn.bind(vm), false);
    },
    //更新函式
    updater: {
        modelUpdater(node, value) {
            node.value = value;
        },
        htmlUpdater(node, value) {
            node.innerHTML = value;
        },
        textUpdater(node, value) {
            //返回指定節點的文字內容
            node.textContent = value;
        }
    },
    //
    setVal(expr, vm, inputVal) {
        return expr.split('.').reduce((data, currentVal) => {
            data[currentVal] = inputVal;
            return data[currentVal];
        }, vm.$data);
    },
    //獲取值
    getVal(expr, vm) {
        //person.name
        //[person,name]
        return expr.split('.').reduce((data, currentVal) => {
            return data[currentVal]
        }, vm.$data);
    },
    //
    getContenVal(expr, vm) {

        return expr.replace(/\{\{(.+?)\}\}/g, (...args) => {
            return this.getVal(args[1], vm);
        })
    }
}

在每個指令執行時候為每個物件掛載一個觀察者new Watcher()

2.資料劫持

Object.defineProperty劫持資料的get和set方法

//資料劫持
class Observe {
    constructor(data) {
        this.observer(data);
    }
    //遍歷所有屬性
    observer(data) {
        if (data && typeof data === 'object') {
            console.log(Object.keys(data))
            Object.keys(data).forEach(key => {
                this.defineReactive(data, key, data[key]);
            })
        }
    }

    //資料劫持
    defineReactive(data, key, value) {
        //遞迴遍歷子屬性
        this.observer(value);
        //新增dep容器
        const dep = new Dep();
        //劫持所有屬性 為每個屬性新增get set方法
        Object.defineProperty(data, key, {
            enumerable: true,//是否可遍歷
            configurable: false,//是否可更改編寫
            get() {
                //訂閱資料變化時，往Deo中新增觀察者
                Dep.target && dep.addSub(Dep.target);
                return value;
            },
            set: (newVal) => {
                //對新值也進行劫持
                this.observer(newVal);
                if (newVal !== value) {
                    value = newVal;
                }
                //通知觀察者去跟新 
                dep.notify();
            }
        })
    }
}

訂閱資料時，往Deo中為每個屬性新增觀察者
資料變化時通知Dep的屬性觀察者去更新

建立一個Dep容器

//*Obsever.js*
class Dep {
    constructor() {
        this.subs = [];
    }
    //收集觀察者
    addSub(watcher) {
        this.subs.push(watcher);
    }
    //通知觀察者去跟新
    notify() {
        console.log('觀察者', this.subs);
        this.subs.forEach(watcher => {
            //通知觀察者更新資料
            watcher.updata();
        })
    }
}

Dep容器的作用是去儲存所有觀察者,當資料變化時，通知觀察者去跟新

觀察者

class Watcher {
    constructor(vm, expr, callback) {
        this.vm = vm;
        this.expr = expr;
        this.callback = callback;
        //先把舊值儲存
        this.oldVal = this.getOldVal();

    }
    //儲存舊值
    getOldVal() {
        //掛載觀察者
        Dep.target = this; //target暫存的this,this指向Watcher物件，把物件push進dep就銷燬
        //獲取舊值
        const oldVal = compileUtil.getVal(this.expr, this.vm);
        //清除觀察者
        Dep.target = null;
        return oldVal;
    }
    //更新資料
    updata() {
        //獲取變化值
        const newVal = compileUtil.getVal(this.expr, this.vm);
        //如果改變則執行回撥
        if (newVal !== this.oldVal) {
            this.callback(newVal)
        }
    }
}

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