摘要: 时隔半年，重新写一遍有关数据双向绑定的文章，模拟当今流行的vue框架实现一个属于自己的mvvm库。
前言
本文所有代码都已经push到本人github个人仓库overwrite
->my-mvvm
我们知道的，常见的数据绑定的实现方法
1、数据劫持(vue)：通过Object.defineProperty()去劫持数据每个属性对应的getter和setter2、脏值检测(angular)：通过特定事件比如input，change，xhr请求等进行脏值检测。3、发布-订阅模式(backbone)：通过发布消息，订阅消息进行数据和视图的绑定监听。具体代码实现可以参考我github个人仓库overwrite**->my-observer
一言不合先上代码和效果图吧
code
example
{{b}}
{{ a }}
效果图
一、总体大纲
要实现一个我们自己的mvvm库，我们首先需要做的事情不是写代码，而是整理一下思路，捋清楚之后再动手绝对会让你事半功倍。先上流程图，我们对着流程图来捋思路
如上图所示，我们可以看到，整体实现分为四步
1、实现一个Observer，对数据进行劫持，通知数据的变化
2、实现一个Compile，对指令进行解析，初始化视图，并且订阅数据的变更，绑定好更新函数
3、实现一个Watcher，将其作为以上两者的一个中介点，在接收数据变更的同时，让Dep添加当前Watcher，并及时通知视图进行update
4、实现MVVM，整合以上三者，作为一个入口函数
二、动手时间
思路捋清楚了，接下来要做的事就是开始动手。
能动手的我决不动口
1、实现Observer
这里我们需要做的事情就是实现数据劫持，并将数据变更给传递下去。那么这里将会用到的方法就是Object.defineProperty()来做这么一件事。先不管三七二十一，咱先用用Object.defineProperty()试试手感。
function observe (data) {
if (!data || typeof data !== 'object') {
return;
}
Object.keys(data).forEach(key => {
observeProperty(data, key, data[key])
})
}
function observeProperty (obj, key, val) {
observe(val);
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true, // 可枚举
configurable: true, // 可重新定义
get: function () {
return val;
},
set: function (newVal) {
if (val === newVal || (newVal !== newVal && val !== val)) {
return;
}
console.log('数据更新啦 ', val, '=>', newVal);
val = newVal;
}
});
}
调用
var data = {
a: 'hello'
}
observe(data);
效果如下
看完是不是发现JavaScript提供给我们的Object.defineProperty()方法功能巨强大巨好用呢。
其实到这，我们已经算是完成了数据劫持，完整的Observer则需要将数据的变更传递给Dep实例，然后接下来的事情就丢给Dep去通知下面完成接下来的事情了，完整代码如下所示
/**
* @class 发布类 Observer that are attached to each observed
* @param {[type]} value [vm参数]
*/
function observe(value, asRootData) {
if (!value || typeof value !== 'object') {
return;
}
return new Observer(value);
}
function Observer(value) {
this.value = value;
this.walk(value);
}
Observer.prototype = {
walk: function (obj) {
let self = this;
Object.keys(obj).forEach(key => {
self.observeProperty(obj, key, obj[key]);
});
},
observeProperty: function (obj, key, val) {
let dep = new Dep();
let childOb = observe(val);
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get: function() {
if (Dep.target) {
dep.depend();
}
if (childOb) {
childOb.dep.depend();
}
return val;
},
set: function(newVal) {
if (val === newVal || (newVal !== newVal && val !== val)) {
return;
}
val = newVal;
// 监听子属性
childOb = observe(newVal);
// 通知数据变更
dep.notify();
}
})
}
}
/**
* @class 依赖类 Dep
*/
let uid = 0;
function Dep() {
// dep id
this.id = uid++;
// array 存储Watcher
this.subs = [];
}
Dep.target = null;
Dep.prototype = {
/**
* [添加订阅者]
* @param {[Watcher]} sub [订阅者]
*/
addSub: function (sub) {
this.subs.push(sub);
},
/**
* [移除订阅者]
* @param {[Watcher]} sub [订阅者]
*/
removeSub: function (sub) {
let index = this.subs.indexOf(sub);
if (index !== -1) {
this.subs.splice(index ,1);
}
},
// 通知数据变更
notify: function () {
this.subs.forEach(sub => {
// 执行sub的update更新函数
sub.update();
});
},
// add Watcher
depend: function () {
Dep.target.addDep(this);
}
}
// 结合Watcher
/**
* Watcher.prototype = {
* get: function () {
* Dep.target = this;
* let value = this.getter.call(this.vm, this.vm);
* Dep.target = null;
* return value;
* },
* addDep: function (dep) {
* dep.addSub(this);
* }
* }
*/
至此，我们已经实现了数据的劫持以及notify数据变化的功能了。
2、实现Compile
按理说我们应该紧接着实现Watcher，毕竟从上面代码看来，Observer和Watcher关联好多啊，但是，我们在捋思路的时候也应该知道了，Watcher和Compile也是有一腿的哦。所以咱先把Compile也给实现了，这样才能更好的让他们3P。
我不是老司机，我只是一个纯洁的开电动车的孩子
废话不多说，干实事。
Compile需要做的事情也很简单
a、解析指令，将指令模板中的变量替换成数据，对视图进行初始化操作
b、订阅数据的变化，绑定好更新函数
c、接收到数据变化，通知视图进行view update
咱先试着写一个简单的指令解析方法，实现解析指令初始化视图。
js部分
function Compile (el, value) {
this.$val = value;
this.$el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
if (this.$el) {
this.compileElement(this.$el);
}
}
Compile.prototype = {
compileElement: function (el) {
let self = this;
let childNodes = el.childNodes;
[].slice.call(childNodes).forEach(node => {
let text = node.textContent;
let reg = /\{\{((?:.|\n)+?)\}\}/;
// 如果是element节点
if (self.isElementNode(node)) {
self.compile(node);
}
// 如果是text节点
else if (self.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
// 匹配第一个选项
self.compileText(node, RegExp.$1.trim());
}
// 解析子节点包含的指令
if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
self.compileElement(node);
}
})
},
// 指令解析
compile: function (node) {
let nodeAttrs = node.attributes;
let self = this;
[].slice.call(nodeAttrs).forEach(attr => {
var attrName = attr.name;
if (self.isDirective(attrName)) {
var exp = attr.value;
node.innerHTML = typeof this.$val[exp] === 'undefined' ? '' : this.$val[exp];
node.removeAttribute(attrName);
}
});
},
// {{ test }} 匹配变量 test
compileText: function (node, exp) {
node.textContent = typeof this.$val[exp] === 'undefined' ? '' : this.$val[exp];
},
// element节点
isElementNode: function (node) {
return node.nodeType === 1;
},
// text纯文本
isTextNode: function (node) {
return node.nodeType === 3
},
// x-XXX指令判定
isDirective: function (attr) {
return attr.indexOf('x-') === 0;
}
}
html部分
{{ a }}
结果如图所示
按照步骤走的我已经实现了指令解析！
这里我们只是实现了指令的解析以及视图的初始化，并没有实现数据变化的订阅以及视图的更新。完整的Compile则实现了这些功能，详细代码如下
/**
* @class 指令解析类 Compile
* @param {[type]} el [element节点]
* @param {[type]} vm [mvvm实例]
*/
function Compile(el, vm) {
this.$vm = vm;
this.$el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
if (this.$el) {
this.$fragment = this.nodeFragment(this.$el);
this.compileElement(this.$fragment);
// 将文档碎片放回真实dom
this.$el.appendChild(this.$fragment)
}
}
Compile.prototype = {
compileElement: function (el) {
let self = this;
let childNodes = el.childNodes;
[].slice.call(childNodes).forEach(node => {
let text = node.textContent;
let reg = /\{\{((?:.|\n)+?)\}\}/;
// 如果是element节点
if (self.isElementNode(node)) {
self.compile(node);
}
// 如果是text节点
else if (self.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
// 匹配第一个选项
self.compileText(node, RegExp.$1);
}
// 解析子节点包含的指令
if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
self.compileElement(node);
}
});
},
// 文档碎片，遍历过程中会有多次的dom操作，为提高性能我们会将el节点转化为fragment文档碎片进行解析操作
// 解析操作完成，将其添加回真实dom节点中
nodeFragment: function (el) {
let fragment = document.createDocumentFragment();
let child;
while (child = el.firstChild) {
fragment.appendChild(child);
}
return fragment;
},
// 指令解析
compile: function (node) {
let nodeAttrs = node.attributes;
let self = this;
[].slice.call(nodeAttrs).forEach(attr => {
var attrName = attr.name;
if (self.isDirective(attrName)) {
var exp = attr.value;
var dir = attrName.substring(2);
// 事件指令
if (self.isEventDirective(dir)) {
compileUtil.eventHandler(node, self.$vm, exp, dir);
}
// 普通指令
else {
compileUtil[dir] && compileUtil[dir](node, self.$vm, exp);
}
node.removeAttribute(attrName);
}
});
},
// {{ test }} 匹配变量 test
compileText: function (node, exp) {
compileUtil.text(node, this.$vm, exp);
},
// element节点
isElementNode: function (node) {
return node.nodeType === 1;
},
// text纯文本
isTextNode: function (node) {
return node.nodeType === 3
},
// x-XXX指令判定
isDirective: function (attr) {
return attr.indexOf('x-') === 0;
},
// 事件指令判定
isEventDirective: function (dir) {
return dir.indexOf('on') === 0;
}
}
// 定义$elm，缓存当前执行input事件的input dom对象
let $elm;
let timer = null;
// 指令处理集合
const compileUtil = {
html: function (node, vm, exp) {
this.bind(node, vm, exp, 'html');
},
text: function (node, vm, exp) {
this.bind(node, vm, exp, 'text');
},
class: function (node, vm, exp) {
this.bind(node, vm, exp, 'class');
},
model: function(node, vm, exp) {
this.bind(node, vm, exp, 'model');
let self = this;
let val = this._getVmVal(vm, exp);
// 监听input事件
node.addEventListener('input', function (e) {
let newVal = e.target.value;
$elm = e.target;
if (val === newVal) {
return;
}
// 设置定时器 完成ui js的异步渲染
clearTimeout(timer);
timer = setTimeout(function () {
self._setVmVal(vm, exp, newVal);
val = newVal;
})
});
},
bind: function (node, vm, exp, dir) {
let updaterFn = updater[dir + 'Updater'];
updaterFn && updaterFn(node, this._getVmVal(vm, exp));
new Watcher(vm, exp, function(value, oldValue) {
updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);
});
},
// 事件处理
eventHandler: function(node, vm, exp, dir) {
let eventType = dir.split(':')[1];
let fn = vm.$options.methods && vm.$options.methods[exp];
if (eventType && fn) {
node.addEventListener(eventType, fn.bind(vm), false);
}
},
/**
* [获取挂载在vm实例上的value]
* @param {[type]} vm [mvvm实例]
* @param {[type]} exp [expression]
*/
_getVmVal: function (vm, exp) {
let val = vm;
exp = exp.split('.');
exp.forEach(key => {
key = key.trim();
val = val[key];
});
return val;
},
/**
* [设置挂载在vm实例上的value值]
* @param {[type]} vm [mvvm实例]
* @param {[type]} exp [expression]
* @param {[type]} value [新值]
*/
_setVmVal: function (vm, exp, value) {
let val = vm;
exps = exp.split('.');
exps.forEach((key, index) => {
key = key.trim();
if (index < exps.length - 1) {
val = val[key];
}
else {
val[key] = value;
}
});
}
}
// 指令渲染集合
const updater = {
htmlUpdater: function (node, value) {
node.innerHTML = typeof value === 'undefined' ? '' : value;
},
textUpdater: function (node, value) {
node.textContent = typeof value === 'undefined' ? '' : value;
},
classUpdater: function () {},
modelUpdater: function (node, value, oldValue) {
// 不对当前操作input进行渲染操作
if ($elm === node) {
return false;
}
$elm = undefined;
node.value = typeof value === 'undefined' ? '' : value;
}
}
好了，到这里两个和Watcher相关的“菇凉”已经出场了
3、实现Watcher
作为一个和Observer和Compile都有关系的“蓝银”，他做的事情有以下几点
a、通过Dep接收数据变动的通知，实例化的时候将自己添加到dep中
b、属性变更时，接收dep的notify，调用自身update方法，触发Compile中绑定的更新函数，进而更新视图
这里的代码比较简短，所以我决定直接上代码
/**
* @class 观察类
* @param {[type]} vm [vm对象]
* @param {[type]} expOrFn [属性表达式]
* @param {Function} cb [回调函数(一半用来做view动态更新)]
*/
function Watcher(vm, expOrFn, cb) {
this.vm = vm;
expOrFn = expOrFn.trim();
this.expOrFn = expOrFn;
this.cb = cb;
this.depIds = {};
if (typeof expOrFn === 'function') {
this.getter = expOrFn
}
else {
this.getter = this.parseGetter(expOrFn);
}
this.value = this.get();
}
Watcher.prototype = {
update: function () {
this.run();
},
run: function () {
let newVal = this.get();
let oldVal = this.value;
if (newVal === oldVal) {
return;
}
this.value = newVal;
// 将newVal, oldVal挂载到MVVM实例上
this.cb.call(this.vm, newVal, oldVal);
},
get: function () {
Dep.target = this; // 将当前订阅者指向自己
let value = this.getter.call(this.vm, this.vm); // 触发getter，将自身添加到dep中
Dep.target = null; // 添加完成 重置
return value;
},
// 添加Watcher to Dep.subs[]
addDep: function (dep) {
if (!this.depIds.hasOwnProperty(dep.id)) {
dep.addSub(this);
this.depIds[dep.id] = dep;
}
},
parseGetter: function (exp) {
if (/[^\w.$]/.test(exp)) return;
let exps = exp.split('.');
// 简易的循环依赖处理
return function(obj) {
for (let i = 0, len = exps.length; i < len; i++) {
if (!obj) return;
obj = obj[exps[i]];
}
return obj;
}
}
}
没错就是Watcher这么一个简短的“蓝银”和Observer和Compile两位“菇凉”牵扯不清
4、实现MVVM
可以说MVVM是Observer，Compile以及Watcher的“boss”了，他才不会去管他们员工之间的关系，只要他们三能给干活，并且干好活就行。他需要安排给Observer，Compile以及Watche做的事情如下
a、Observer实现对MVVM自身model数据劫持，监听数据的属性变更，并在变动时进行notify
b、Compile实现指令解析，初始化视图，并订阅数据变化，绑定好更新函数
c、Watcher一方面接收Observer通过dep传递过来的数据变化，一方面通知Compile进行view update
具体实现如下
/**
* @class 双向绑定类 MVVM
* @param {[type]} options [description]
*/
function MVVM (options) {
this.$options = options || {};
let data = this._data = this.$options.data;
let self = this;
Object.keys(data).forEach(key => {
self._proxyData(key);
});
observe(data, this);
new Compile(options.el || document.body, this);
}
MVVM.prototype = {
/**
* [属性代理]
* @param {[type]} key [数据key]
* @param {[type]} setter [属性set]
* @param {[type]} getter [属性get]
*/
_proxyData: function (key, setter, getter) {
let self = this;
setter = setter ||
Object.defineProperty(self, key, {
configurable: false,
enumerable: true,
get: function proxyGetter() {
return self._data[key];
},
set: function proxySetter(newVal) {
self._data[key] = newVal;
}
})
}
}
至此，一个属于我们自己的mvvm库也算是完成了。由于本文的代码较多，又不太好分小部分抽离出来讲解，所以我将代码的解析都直接写到了代码中。文中一些不够严谨的思考和错误，还请各位小伙伴们拍砖指出，大家一起纠正一起学习。
三、源码链接
最后完整代码来源（再发一次）
github-xuqiang521/overwrite
码云-https://git.oschina.net/qiangdada_129/overwrite/my-mvvm
如果喜欢欢迎各位小伙伴们star，overwrite将不断更新哦。
极乐科技专栏：https://zhuanlan.zhihu.com/p/27028242