大前端【3-1-2笔记】响应式原理
一、回顾
1、数据响应式
数据模型仅仅是普通的JavaScript对象，当我们修改数据时，视图会进行更新，避免了繁琐的DOM操作，提高开发效率
2、双向绑定
- 数据改变，视图改变；
- 视图改变，数据改变；
- 可以使用v-model在表单元素上创建双向数据绑定
3、数据驱动
数据驱动是vue最独特的特性之一，开发过程中只需要关注数据本身，不需要关心数据如何渲染到视图。
二、响应式原理
当我们吧一个普通的JS对象传入vue实例作为data选项，vue将遍历此对象所有的属性，并使用Object.defineProperty把这些属性全部转化为getter/setter。Object.defineProperty是ES5中不可shim的特性，这就是Vue不支持IE8及更低浏览器的原因。
1、vue2.x实现双向绑定的原理
<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>defineProperty</title>
</head>
<body>
<div id="app">
hello
</div>
<script>
// 模拟 Vue 中的 data 选项
let data = {
msg: 'hello'
}
// 模拟 Vue 的实例
let vm = {}
// 数据劫持：当访问或者设置 vm 中的成员的时候，做一些干预操作
Object.defineProperty(vm, 'msg', {
// 可枚举（可遍历）
enumerable: true,
// 可配置（可以使用 delete 删除，可以通过 defineProperty 重新定义）
configurable: true,
// 当获取值的时候执行
get () {
console.log('get: ', data.msg)
return data.msg
},
// 当设置值的时候执行
set (newValue) {
console.log('set: ', newValue)
if (newValue === data.msg) {
return
}
data.msg = newValue
// 数据更改，更新 DOM 的值
document.querySelector('#app').textContent = data.msg
}
})
vm.msg = 'Hello World'
console.log(vm.msg)
</script>
</body>
</html>
如果一个对象中有多个属性，则采用对属性进行遍历的方式进行
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>defineProperty 多个成员</title>
</head>
<body>
<div id="app">
hello
</div>
<script>
// 模拟 Vue 中的 data 选项
let data = {
msg: 'hello',
count: 10
}
// 模拟 Vue 的实例
let vm = {}
proxyData(data)
function proxyData(data) {
// 遍历 data 对象的所有属性
Object.keys(data).forEach(key => {
// 把 data 中的属性，转换成 vm 的 getter/setter
Object.defineProperty(vm, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get () {
console.log('get: ', key, data[key])
return data[key]
},
set (newValue) {
console.log('set: ', key, newValue)
if (newValue === data[key]) {
return
}
data[key] = newValue
// 数据更改，更新 DOM 的值
document.querySelector('#app').textContent = data[key]
}
})
})
}
vm.msg = 'Hello World'
console.log(vm.msg)
</script>
</body>
</html>
2、vue3.0响应式实现原理
监听对象
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Proxy</title>
</head>
<body>
<div id="app">
hello
</div>
<script>
// 模拟 Vue 中的 data 选项
let data = {
msg: 'hello',
count: 0
}
// 模拟 Vue 实例
let vm = new Proxy(data, {
// 执行代理行为的函数
// 当访问 vm 的成员会执行
get (target, key) {
console.log('get, key: ', key, target[key])
return target[key]
},
// 当设置 vm 的成员会执行
set (target, key, newValue) {
console.log('set, key: ', key, newValue)
if (target[key] === newValue) {
return
}
target[key] = newValue
document.querySelector('#app').textContent = target[key]
}
})
// 测试
vm.msg = 'Hello World'
console.log(vm.msg)
</script>
</body>
</html>
三、发布订阅模式与观察者模式
1、发布订阅模式
-
发布/订阅模式
订阅者
发布者
信号中心
我们假定，存在一个”信号中心“，某个任务执行完成，就向信号中心”发布“（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心”订阅“（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己开始执行，这就叫做”发布/订阅模式“（publish-subscribe pattern）
模拟发布/订阅模式
<script>
//事件触发器
class EventEmitter {
constructor () {
this.subs = Object.create(null)
}
//注册事件
$on (eventType,handler) {
this.subs[eventType] = this.subs[eventType] || []
this.subs[eventType].push(handler)
}
//触发事件
$emit (eventType) {
if(this.subs[eventType]){
this.subs[eventType].forEach(handler => {
handler()
});
}
}
}
//测试
let em = new EventEmitter()
em.$on('click',() => {
console.log("click1")
})
em.$on('click',() => {
console.log("click2")
})
em.$emit('click')
</script>
2、观察者模式
观察者（订阅者）–Watcher
- update（）:当事件发生时，具体要做的事情。
目标（发布者）–Dep
- subs数组：存储所有的观察者
- addSub()：添加观察者
- notify()：当事件发生，调用所有的观察者的update()方法
没有事件中心
实现方式：
3、二者的区别
- 观察者模式是由具体目标调度，比如当事件触发，Dep就会去调用观察者的方法，所以观察者模式的订阅者和发布者是存在依赖的。
- 发布/订阅模式是由统一调度中心调用，因此发布者和订阅者不需要知道对方的存在。
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四、模拟Vue响应式原理
1、整体分析
-
Vue基本结构
-
打印Vue实例观察
-
整体结构
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-8iOQv0AM-1597762329053)(C:\Users\张艳杰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1596375619476.png)]
2、Vue
把data中的成员注入到Vue实例，并且把data中的成员转成gettter、setter
-
功能
- 负责结构初始化的参数（选项）
- 负责把data中的属性注入到Vue实例，转化成getter、setter
- 负责调用observer监听data中的所有属性的变化
- 负责调用compiler解析指令、插值表达式
-
结构
- $options
- $el
- $data
- _proxyData()
vue.js
class Vue{ constructor(options){ //1、通过属性保存选项的数据 this.$options = options || {} this.$data = options.data || {} this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el //2、把data中的成员转化为getter和setter，注入到vue实例中 this._proxyData(this.$data) //3、调用observe对象，监听数据的变化 new Observer(this.$data) //4、调用compiler解析指令、插值表达式 new Compiler(this) } _proxyData(data){ //遍历data属性 Object.keys(data).forEach(key=>{ //把data的属性注入到vue实例中 Object.defineProperty(this,key,{ enumerable:true, configurable:true, get(){ return data[key] }, set(newValue){ if(newValue === data[key]){ return } data[key] = newValue } }) }) } }
3、Observer
能够对数据对象的所有属性进行监听，如有变动可拿到最新值并通知Dep
- 功能
- 负责把data选项中的属性转换成响应式数据
- data中的某个属性也是对象，把该属性转化成响应式数据
- 数据变化发送通知
- 结构
- walk(data)
- defineReactive(data, key, value)
observer.js
class Observer {
constructor(data) {
this.walk(data)
}
walk(data) {
//1、判断data是否是对象
if (!data || typeof data !== 'object') {
return
}
//2、遍历data对象的所有属性
Object.keys(data).forEach(key => {
this.defineReactive(data, key, data[key])
})
}
defineReactive(obj, key, val) {
//如果val是对象，会把对象也转化为响应数据
this.walk(val)
let that = this
//负责收集依赖，并发送通知
let dep = new Dep()
Object.defineProperty(obj, key, {
enumerable: true,
configurable: true,
get() {
//直接return obj[key]会发生死循环
// return obj[key]
//收集依赖
Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
return val
},
set(newValue) {
if (newValue === val) {
return
}
val = newValue
//防止重新赋值以后，对象属性不是响应式的问题
that.walk(val)
//发送通知
dep.notify()
}
})
}
}
4、compiler
- 功能
- 负责编译模板，解析指令/差值表达式
- 负责页面的首次渲染
- 当数据变化后重新渲染视图
- 结构
- el
- vm
- compile(el)
- compileElement(node)
- complieText(node)
compile.js
class Compiler {
constructor(vm) {
this.el = vm.$el
this.vm = vm
this.compile(this.el)
}
//编译模板，处理文本节点和元素节点
compile(el) {
let childNodes = el.childNodes
Array.from(childNodes).forEach(node => {
//处理文本节点
if(this.isTextNode(node)){
this.compileText(node)
}else if(this.isElementNode(node)){
this.compileElement(node)
}
//判断node节点是否有子节点，如果有子节点，递归调用complie
if(node.childNodes && node.childNodes.length){
this.compile(node)
}
})
}
//编译元素节点，处理指令
compileElement(node) {
//遍历所有的属性节点，
Array.from(node.attributes).forEach(attr=>{
let attrName = attr.name
if(this.isDirective(attrName)){
//v-text --> text
attrName = attrName.substr(2)
let key = attr.value
this.update(node,key,attrName)
}
})
}
update(node,key,attrName){
let updateFn = this[attrName+'Updater']
updateFn && updateFn.call(this,node,this.vm[key],key)
}
// 处理v-text指令
textUpdater(node,value,key){
node.textContent = value
new Watcher(this.vm,key,(newValue)=>{
node.textContent = newValue
})
}
// v-model
modelUpdater(node,value,key){
node.value = value
new Watcher(this.vm,key,(newValue)=>{
node.value = newValue
})
//双向绑定
node.addEventListener('input',() => {
this.vm[key] = node.value
})
}
//编译文本节点，处理差值表达式
compileText(node) {
let reg = /\{\{(.+?)\}\}/
let value = node.textContent
if(reg.test(value)){
let key = RegExp.$1.trim()
node.textContent = value.replace(reg,this.vm[key])
//创建watch对象，当数据改变时改变视图
new Watcher(this.vm,key,newVlue => {
console.log(newVlue,"======")
node.textContent = newVlue
})
}
}
//判断元素属性是否是指令
isDirective(attrName) {
return attrName.startsWith('v-')
}
//判断节点是否是文本节点
isTextNode(node) {
return node.nodeType === 3
}
//判断节点是否是元素节点
isElementNode(node) {
return node.nodeType === 1
}
}
5、Dep
-
功能
- 收集依赖，添加观察者（watcher）
- 通知所有观察者
-
结构
subs：所有观察者
addSub：添加观察者
notify：通知观察者
dep.js
class Dep{
constructor(){
this.subs = []
}
//添加观察者
addSub(sub){
if(sub && sub.update){
this.subs.push(sub)
}
}
//发送通知
notify(){
this.subs.forEach(sub=>{
sub.update()
})
}
}
6、watcher
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-4HeR7kaH-1597762329056)(C:\Users\张艳杰\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1596557521570.png)]
- 功能
- 当数据变化触发依赖，dep通知所有的watcher实例更新视图
- 自身实例化的时候往dep对象中添加自己
- 结构
- vm
- key（data中的属性名称）
- cb（callback，回调函数）
- oldValue
- update
watcher.js
class Watcher {
constructor(vm, key, cb) {
this.vm = vm
//data中的属性名称
this.key = key
//回调函数负责更新视图
this.cb = cb
//把watcher对象记录到dep的静态属性target
Dep.target = this
//触发get方法，在get方法中调用addSub
this.oldValue = vm[key]
Dep.target = null
}
//当数据变化的时候，更新视图
update() {
console.log("diaoyong")
let newValue = this.vm[this.key]
if (this.oldValue === newValue) {
return
}
this.cb(newValue)
}
//创建
}