Vue响应式原理模拟实现原理探究

目录

• 前置知识
• 数据驱动
• 数据响应式的核心原理
• Vue 2.x
• Vue 3.x
• 发布订阅和观察者模式
• 发布/订阅模式
• 观察者模式
• Vue响应式原理模拟实现
• Vue
• Observer对data中的属性进行监听
• Compiler
• Watcher
• Dep
• 测试代码

前置知识

数据驱动

数据响应式——Vue 最标志性的功能就是其低侵入性的响应式系统。组件状态都是由响应式的 JavaScript 对象组成的。当更改它们时，视图会随即自动更新。

双向绑定——数据改变，视图改变；视图改变，数据也随之改变

数据驱动是Vue最独特的特性之一 —— 开发者只需关注数据本身，而无需关心数据如何渲染到视图

数据响应式的核心原理

Vue 2.x

  
  
  
  


  

    hello
  
  

当data中有多个对象时，需要对其进行遍历，此时需要对上述代码进行一些改造。

let data = {
  msg: 'hello',
  count: 10
}
let vm = {}
proxyData(data)
function proxyData(data) {
  Object.keys(data).forEach(key => {
    Object.defineProperty(vm, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get() {
        return data[key]
      },
      set(newValue) {
        if (newValue === data[key]) return
        data[key] = newValue
        document.querySelector('#app').textContent = data[key]
      }
    })
  })
}

Vue 3.x

步入Vue3，尤小右使用Proxy对其进行了改造，不仅抛弃了如 $delete 之类的鸡肋API（因为Proxy可以监听删除属性），还提升了性能。

  
  
  
  


  
hello
  

发布订阅和观察者模式

发布/订阅模式

注：为简便起见，代码实现并未加入对传参的考虑。

观察者模式

注：为简便起见，代码实现并未加入对传参的考虑。

Vue响应式原理模拟实现

Vue

功能

• 接收初始化参数
• 将data中的数据注入实例并转换成getter/setter
• 调用observer监听data中属性的变化
• 调用compiler解析指令/插值表达式

class Vue {
  constructor(options) {
    // 1. 通过属性保存选项的数据
    this.$options = options || {}
    this.$data = options.data || {}
    this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el
    // 2. 把data中的数据转换为getter和setter，并注入到Vue实例中
    this._proxyData(this.$data)
    // 3. 调用observer对象，监听数据的变化
    new Observer(this.$data)
    // 4. 调用compiler对象，解析指令和插值表达式
    new Compiler(this)
  }
  _proxyData(data) {
    Object.keys(data).forEach(key => {
      Object.defineProperty(this, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get() {
          return data[key]
        },
        set(newValue) {
          if (newValue === data[key]) return
          data[key] = newValue
        }
      })
    })
  }
}

Observer对data中的属性进行监听

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) {
    let that = this
    // 负责收集依赖
    let dep = new Dep()
    // 如果val是对象，会将其内部的对象也变成响应式数据
    this.walk(val)
    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get() {
        // 收集依赖
        Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
        return val
      },
      set(newValue) {
        if (newValue === val) {
          return
        }
        val = newValue
        that.walk(newValue)
        // 发送通知
        dep.notify()
      }
    })
  }
}

Compiler

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)) {
        // 处理元素节点
        this.comipleElement(node)
      }
      // 判断node节点是否有子节点
      if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
        this.compile(node)
      }
    })
  }
  // 编译元素节点，处理指令
  comipleElement(node) {
    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，处理插值表达式
  compileText(node) {
    // console.dir(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watcher对象，当数据改变更新视图
      new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
        node.textContent = newValue
      })
    }
  }
  // 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
  }
}

Watcher

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类的静态属性target
    Dep.target = this
    // 触发get方法，在get方法中会调用addSub
    this.oldValue = vm[key]
    Dep.target = null
  }
  // 当数据发生变化的时候更新视图
  update() {
    let newValue = this.vm[this.key]
    if (this.oldValue === newValue) {
      return
    }
    this.cb(newValue)
  }
}

Dep

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()
    })
  }
}

测试代码

  
  
  
  


  

    
差值表达式
    
{{ msg }}
    
{{ count }}
    
v-text
    

    
v-model
    
    
  
  
  
  
  
  
  

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