手写vue原理——数据响应化至模版渲染

大多数初学者只知道vue中data变化，数据就会随之变化，模版数据也会随之变化。我们需要有知其然而知其所以然的态度，下面就简单的实现下数据响应式和模版渲染。

简介

MVVM框架的三要素:数据响应式、模板引擎及其渲染
数据响应式:监听数据变化并在视图中更新

• Object.defineProperty()
• Proxy

模版引擎:为模版语法翻译

• 插值:{{}}
• 指令:v-bind，v-on，v-model，v-for，v-if等

渲染：把虚拟dom转化为真实dom

• 模板 => vdom => dom

简单实现下数据响应原理

面试时候关于vue大家都会被问到其响应式原理，这个很简单都知道是利用
Object.defineProperty()实现变更检测，下面简单实现下。

每隔1秒obj.foo的值取当前时间，一直在变更，每次变更都会调用Object.defineProperty中的set方法，这时能拿到新的value值，通知update去更新视图。

最终效果图为如下，可以看出每次obj.foo的变更都会触发get和set方法。

vue中的数据响应化

实现目标：counter变化时候模版语法得到解析，nvue.js是我们实现响应式的vue原理代码。

  
  
  
  


  

    
{{counter}}
    

    
![QQ20200807-165008-HD 2.gif](/img/bVbKWkF)
  

  

  

原理分析

1.首先如图我们需要在初始化过程中，对data进行响应化处理，劫持监听data内的所有属性。
2.同时对模板执行编译，找到其中动态绑定的数据，解析指令。例如解析上面中的n-text，从data中获取并初始化视图，这个过程发生在 Compile中。
3.同时定义一个更新函数和Watcher，将来对应数据变化时Watcher会调用更新函数。
4.由于data的某个key在一个视图中可能出现多次，所以每个key都需要一个管家Dep来管理多个Watcher。
5.data中数据一旦发生变化，会首先找到对应的Dep，通知所有Watcher执行更新函数。

具体实现nvue

1.执行初始化，对data执行响应化处理，nvue.js,其中

// 数据响应式
function defineReactive(obj, key, val) {}

// 让我们使一个对象所有属性都被拦截observe
function observe(obj) {
  if (typeof obj !== 'object' || obj == null) {
    return
  }
// 创建Observer实例:以后出现一个对象，就会有一个Observer实例
  new Observer(obj)
}

// 1.响应式操作
class NVue {
  constructor(options) {
    // 保存选项
    this.$options = options
    this.$data = options.data;

    // 响应化处理
    observe(this.$data)
  }
}

// 做数据响应化
class Observer {
  constructor(value) {
    this.value = value
    this.walk(value)
  }

  // 遍历对象做响应式
  walk(obj) {
    Object.keys(obj).forEach(key => {
      defineReactive(obj, key, obj[key])
    })
  }
}

2.为$data做代理,这里data中的参数都要写成vm.$data[key]，而我们希望每次vm[key]更新时候就可以触发，所以这里做了个代理，把vm.$data[key]值塞入vm[key]中

class NVue {
  constructor(options) {
    ...

    // 代理
    proxy(this)
    
    // 编译器
    new Compiler('#app', this)
  }
}

// 代理data中数据,转发作用
function proxy(vm) {
  Object.keys(vm.$data).forEach(key => {
    Object.defineProperty(vm, key, {
      get() {
        return vm.$data[key]
      },
      set(v) {
        vm.$data[key] = v
      }
    })
  })
}

3.编译Compile，编译模板中vue模板特殊语法，初始化视图、更新视图。

// Compiler: 解析模板，找到依赖，并和前面拦截的属性关联起来
// new Compiler('#app', vm)
class Compiler {
  constructor(el, vm) {
    this.$vm = vm
    this.$el = document.querySelector(el)

    // 执行编译
    this.compile(this.$el)
  }

  compile(el) {
    // 遍历这个el
    el.childNodes.forEach(node => {
      // 是否是元素，编译元素
      if (node.nodeType === 1) {
        this.compileElement(node)
        // 是否为{{}}文本，编译文本
      } else if (this.isInter(node)) {
        this.compileText(node)
      }

      // 递归
      if (node.childNodes) {
        this.compile(node)
      }
    })

  }

  // 解析绑定表达式{{}}
  compileText(node) {
    // 获取正则匹配表达式，从vm里面拿出它的值
    // node.textContent = this.$vm[RegExp.$1]
    console.log(RegExp.$1)
    this.update(node, RegExp.$1, 'text')
  }

  // 编译元素
  compileElement(node) {
    // 处理元素上面的属性，典型的是n-，@开头的
    const attrs = node.attributes
    Array.from(attrs).forEach(attr => {
      // attr:   {name: 'n-text', value: 'counter'}
      console.log(attr)
      const attrName = attr.name
      const exp = attr.value
      if (attrName.indexOf('n-') === 0) {
        // 截取指令名称 text
        const dir = attrName.substring(2)
        // 看看是否存在对应方法，有则执行
        this[dir] && this[dir](node, exp)
      }
    })
  }

  // n-text
  text(node, exp) {
    // node.textContent = this.$vm[exp]
    this.update(node, exp, 'text')
  }

  // n-html
  html(node, exp) {
    // node.innerHTML = this.$vm[exp]
    this.update(node, exp, 'html')
  }

  // dir:要做的指令名称
  // 一旦发现一个动态绑定，都要做两件事情，首先解析动态值；其次创建更新函数
  // 未来如果对应的exp它的值发生变化，执行这个watcher的更新函数
  update(node, exp, dir) {
    // 初始化
    const fn = this[dir + 'Updater']
    fn && fn(node, this.$vm[exp])

    // 更新，创建一个Watcher实例
    new Watcher(this.$vm, exp, val => {
      fn && fn(node, val)
    })

  }

  // 更新v-text文本内容
  textUpdater(node, val) {
    node.textContent = val
  }
  // 更新v-html文本内容
  htmlUpdater(node, val) {
    node.innerHTML = val
  }

  // 文本节点且形如{{xx}}
  isInter(node) {
    return node.nodeType === 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent)
  }

}

4.依赖收集

视图中会用到data中某key，这称为依赖。同一个key可能出现多次，每次都需要收集出来用一个Watcher来维护它们，此过程称为依赖收集。 多个Watcher需要一个Dep来管理，需要更新时由Dep统一通知,通过上面的原理分析图可以很容易看出。

实现思路：
1.在defineReactive函数中为每一个key创建一个Dep实例。
2.初始化视图每一个key创建对应的一个watcher实例。
3.由于触发name1的getter方法，便将watcher1添加到name1对应的Dep中。
4.当name1更新，setter触发时，便可通过对应Dep通知其管理所有Watcher更新。

声明watcher和Dep

// 管理一个依赖，未来执行更新
class Watcher {
  constructor(vm, key, updateFn) {
    this.vm = vm
    this.key = key
    this.updateFn = updateFn

    // 读一下当前key，触发依赖收集
    Dep.target = this
    vm[key]
    Dep.target = null
  }

  // 未来会被dep调用
  update() {
    this.updateFn.call(this.vm, this.vm[this.key])
  }
}

// Dep: 保存所有watcher实例，当某个key发生变化，通知他们执行更新
class Dep { 

  constructor() {
    this.deps = []
  }

  addDep(watcher) {
    this.deps.push(watcher)
  }
  
  notify() {
    this.deps.forEach(dep => dep.update())
  }
}

依赖收集，创建Dep实例

// 数据响应式
function defineReactive(obj, key, val) {

  // 递归处理
  observe(val)

  // 创建一个Dep实例
  const dep = new Dep()

  Object.defineProperty(obj, key, {
    get() {
      console.log('get', key);

      // 依赖收集: 把watcher和dep关联
      // 希望Watcher实例化时，访问一下对应key，同时把这个实例设置到Dep.target上面
      Dep.target && dep.addDep(Dep.target)

      return val
    },
    set(newVal) {
      if (newVal !== val) {
        console.log('set', key, newVal);
        observe(newVal)
        val = newVal

        // 通知更新
        dep.notify()
      }
    },
  })
}

最终实现效果

那么事件处理怎么做呢，可以自己试一下，后面文章也会说明。希望本文能够让初学者对vue数据响应真正了解。