此文项目代码:https://github.com/bei-yang/I-want-to-be-an-architect
码字不易,辛苦点个star,感谢!
引言
此篇文章主要涉及以下内容:
-
vue
工作机制 -
vue
响应式的原理 - 依赖收集与追踪
- 编译
compile
为什么要懂原理
编程世界和武侠世界是比较像的,每一个入门的程序员,都幻想自己有朝一日,神功大成,青衣长剑,救民于水火,但其实大部分人一开始的学习方式就错了,导致一直无法进入到高手的行列,究其原因,就是过于看中招式、武器,而忽略了内功的修炼,所以任你慕容复有琅环玉洞的百家武学,还是被我乔峰一招制敌,这就是内功差距。
武学之道,切勿贪多嚼不烂,博而不精不如一招鲜吃遍天,编程亦是如此。
源码,就是内力修炼的捷径。
Vue工作机制
初始化
在new Vue()
之后,Vue会调用进行初始化,会初始化生命周期、事件、props
、methods
、data
、computed
和watch
等。其中最重要的是通过Object.defineProperty
设置setter
与getter
,用来实现响应式与依赖收集。
因为浏览器的瓶颈是在页面渲染方面,vue的核心思想是减少页面渲染的次数及数量。
初始化之后调用$mount
挂载组件。
编译
编译模块分为三个阶段,主要是解析和生成两个阶段,优化阶段是次要的。
- parse (解析)
- 使用正则解析
template
中的vue的指令(v-xxx
)变量等非正常HTML
的内容,形成语法树AST
。
- optimize(优化)
- 标记一些静态节点,用作后面的性能优化,在diff的时候直接略过。
- generate(生成)
- 把第一部生成的
AST
转化为渲染函数render function
。
响应式
响应式是vue最核心的内容。
getter
和setter
看稍后的代码演示,初始化的时候通过defineProperty
进行绑定,设置通知的机制,当编译生成的渲染函数被实际渲染的时候,会触发getter
进行依赖收集,在数据变化的时候,触发setter
进行更新。
虚拟dom
Virtual DOM
是react
首创,Vue2
开始支持,就是用JavaScript
对象来描述dom
结构,数据修改的时候,我们先修改虚拟dom
中的数据,然后数组做diff
,最后再汇总所有的diff
,力求做最少的dom
操作,毕竟js
的对比很快,而真实的dom
操作太慢。
// vdom
{
tag:'div',
props:{
name:'虚拟dom的名字',
style:{color:red},
onClick:xxx
},
children:[
{
tag:'a',
text:'click me'
}
]
}
// js
更新视图
数据修改触发setter
,然后监听器会通知进行修改,通过对比两个dom
数,得到改变的地方,就是patch
,然后只需要把这些差异修改即可。
接下来是实战部分:
Vue2响应式的原理:defineProperty
数据绑定的原理:vue
利用es5
的defineProperty
这个属性,将data
里面的数据每个都定义了一个setter
和getter
,这样我们就可以监听属性的变化,当属性变化的时候,我们就可以通知那些需要更新的地方进行更新。
// 以下仅实现了数据绑定部分,响应到组件部分见后面解析
class LVue{
constructor(options){
this.$options=options;
//数据响应化
this.$data=options.data;
this.observe(this.$data);
}
observe(value){
// 对传参进行判断
if(!value||typeof value!=="object"){
return;
}
// 遍历该对象
Object.keys(value).forEach(key=>{
this.defineReactive(value,key,value[key]);
});
}
// 数据响应化
defineReactive(obj,key,val){
this.observe(val); // 递归解决数据嵌套
Object.defineProperty(obj,key,{
enumerable:true, // 属性可枚举
configurable:true, // 属性可被修改或删除
get(){
return val;
},
set(newVal){
if(newVal===val) return;
val=newVal;
console.log(`${key}属性更新了:${val}`);
}
})
}
}
let o=new LVue({
data:{
test:"I am test"
}
});
o.$data.test="changed test"
defineProperty使用方法
依赖收集与追踪
new Vue({
template:
`
{{text1}}
{{text2}}
`,
data:{
text1:'name1'
},
created(){
this.text1='changed text1'
}
})
text1
被修改,所以视图更新,但是text2
视图没用到,所以不需要更新,就需要我们的依赖收集。
// 依赖收集类Dep,用来管理watcher
class Dep{
constructor(){
// 存储所有的依赖(watcher),一个watcher对应一个属性text1 or text2
this.deps=[]
}
// 在deps中添加一个监听器(watcher)对象
addDep(dep){
this.deps.push(dep)
}
// 通知所有监听器(watcher)去更新视图
notify(){
this.deps.forEach((dep)=>{
dep.update()
})
}
}
// Watcher:实现前面的update方法
class Watcher{
constructor(){
// 在new一个监听器对象时将该对象赋值给Dep.target,在get中会用到
// 将当前watcher实例指定到Dep静态属性target
Dep.target=this
}
// 更新视图的方法
update(){
console.log('视图更新啦...')
}
}
我们增加了一个Dep
类的对象,用来收集Watcher
对象。读数据的时候,会触发reactiveGettter
函数把当前的Watcher
对象(存放在Dep.target
中)收集到Dep
类中去。
写数据的时候,则会触发reactiveSetter
方法,通知Dep
类调用notify
来触发所有watcher
对象的update
方法更新对应视图。
// 和前面响应式原理一起整合的代码
class LVue{
constructor(options){
this.$options=options;
//数据响应化
this.$data=options.data;
this.observe(this.$data);
// 模拟一下watcher观察者对象,这时候Dep.target会指向这个watcher对象
new Watcher();
// 在这里模拟render的过程,为了触发test属性的get函数
console.log('模拟render,触发test的getter',this.$data.test);
}
observe(value){
// 对传参进行判断
if(!value||typeof value!=="object"){
return;
}
// 遍历该对象
Object.keys(value).forEach(key=>{
this.defineReactive(value,key,value[key]);
});
}
// 数据响应化
defineReactive(obj,key,val){
this.observe(val); // 递归解决数据嵌套
const dep=new Dep();
Object.defineProperty(obj,key,{
enumerable:true, // 属性可枚举
configurable:true, // 属性可被修改或删除
get(){
// 将Dep.target,即当前的watcher对象存入Dep的deps中
Dep.target&&dep.addDep(Dep.target);
return val;
},
set(newVal){
if(newVal===val) return;
// 在set的时候触发dep的notify来通知所有的watcher对象更新视图
dep.notify()
// val=newVal;
// console.log(`${key}属性更新了:${val}`);
}
})
}
}
编译compile
核心逻辑:获取dom
,遍历dom
,获取{{}}、k-
和@开头的,设置响应式。
目标功能
// 目标功能
{{name}}
{{age}}
{{doubleAge}}
compile.js
// 用法 new Compile(el, vm)
class Compile {
constructor(el, vm) {
// 要遍历的宿主节点
this.$el = document.querySelector(el);
this.$vm = vm;
// 编译
if (this.$el) {
// 转换内部内容为片段Fragment
this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
// 执行编译
this.compile(this.$fragment);
// 将编译完的html结果追加至$el
this.$el.appendChild(this.$fragment);
}
}
// 将宿主元素中代码片段拿出来遍历,这样做比较高效
node2Fragment(el) {
const frag = document.createDocumentFragment();
// 将el中所有子元素搬家至frag中
let child;
while ((child === el.firstChild)) {
frag.appendChild(child);
}
return frag;
}
// 编译过程
compile(el) {
const childNodes = el.childNodes;
Array.from(childNodes).forEach(node => {
// 类型判断
if (this.isElement(node)) {
// 元素
// console.log('编译元素'+node.nodeName);
// 查找k-,@,:
const nodeAttrs = node.attributes;
Array.from(nodeAttrs).forEach(attr => {
const attrName = attr.name; //属性名
const exp = attr.value; // 属性值
if (this.isDirective(attrName)) {
// k-text
const dir = attrName.substring(2);
// 执行指令
this[dir] && this[dir](node, this.$vm, exp);
}
if (this.isEvent(attrName)) {
const dir = attrName.substring(1); // @click
this.eventHandler(node, this.$vm, exp, dir);
}
});
} else if (this.isInterpolation(node)) {
// 文本
// console.log('编译文本'+node.textContent);
this.compileText(node);
}
// 递归子节点
if (node.childNodes && node.childNodes.length > 0) {
this.compile(node);
}
});
}
compileText(node) {
// console.log(RegExp.$1);
this.update(node, this.$vm, RegExp.$1, "text");
}
// 更新函数
update(node, vm, exp, dir) {
const updaterFn = this[dir + "Updater"];
// 初始化
updaterFn && updaterFn(node, vm[exp]);
// 依赖收集
new Watcher(vm, exp, function(value) {
updaterFn && updaterFn(node, value);
});
}
text(node, vm, exp) {
this.update(node, vm, exp, "text");
}
// 双绑
model(node, vm, exp) {
// 指定input的value属性
this.update(node, vm, exp, "model");
// 视图对模型响应
node.addEventListener("input", e => {
vm[exp] = e.target.value;
});
}
modelUpdater(node, value) {
node.value = value;
}
html(node, vm, exp) {
this.update(node, vm, exp, "html");
}
htmlUpdater(node, value) {
node.innerHTML = value;
}
textUpdater(node, value) {
node.textContent = value;
}
// 事件处理器
eventHandler(node, vm, exp, dir) {
// @click="onClick"
let fn = vm.$options.methods && vm.$options.methods[exp];
if (dir && fn) {
node.addEventListener(dir, fn.bind(vm));
}
}
isDirective(attr) {
return attr.indexOf("k-") == 0;
}
isEvent(attr) {
return attr.indexOf("@") == 0;
}
isElement(node) {
return node.nodeType === 1;
}
// 插值文本
isInterpolation(node) {
return node.nodeType === 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent);
}
}
入口文件
class LVue{
constructor(options){
this.$data=options.data
this.$options=options
this.observer(this.$data)
// 新建一个watcher观察者对象,这时候Dep.target会指向这个watcher对象
// new Watcher()
// 在这里模拟render的过程,为了触发test属性的get函数
console.log('模拟render,触发test的getter',this.$data)
if(options.created){
options.created.call(this)
}
this.$compile=new Compile(options.el,this)
}
obserber(value){
if(!value||(typeof value!=='object')){
return
}
Object.keys(value).forEach((key)=>{
this.proxyData(key)
this.defineReactive(value,key,value[key])
})
}
defineReactive(obj,key,val){
const dep=new Dep()
Object.defineProperty(obj,key,{
enumerable:true,
configurable:true,
get(){
// 将Dep.target(即当前的watcher对象存入Dep的deps中
Dep.target&&dep.addDep(Dep.target)
return val
},
set(newVal){
if(newVal===val) return
val=newVal
// 在set的时候触发dep的notify来通知所有的watcher对象更新视图
dep.notify()
}
})
}
proxyData(key){
Object.defineProperty(this,key,{
configurable:true, // 可配置
enumerable:true, // 可枚举
get(){
return this.$data[key]
},
set(newVal){
this.$data[key]=newVal
}
})
}
}
依赖收集Dep
class Dep{
constructor(){
// 存数所有的依赖
this.deps=[]
}
// 在deps中添加一个监听器对象
addDep(dep){
this.deps.push(dep)
}
depend(){
Dep.target.addDep(this)
}
// 通知所有监听器去更新视图
notify(){
this.deps.forEach((dep)=>{
dep.update()
})
}
}
监听器
// 监听器
class watcher{
constructor(vm,key,cb){
// 在new一个监听器对象时将该对象赋值给Dep.target,在get中用到
// 将Dep.target指向自己
// 然后触发属性的getter添加监听
// 最后将Dep.target置空
this.cb=cb
this.vm=vm
this.key=key
this.value=this.get()
}
get(){
Dep.target=this
let value=this.vm[this.key]
return value
}
// 更新视图的方法
update(){
this.value=this.get()
this.cb.call(this.vm,this.value)
}
}
总结
-
vue
编译过程是怎样的?
首先编译是因为vue
写的语句HTML
不识别,可以进行依赖收集,模型和视图有依赖关系,后面模型发生变化可通知依赖的视图发生更新,然后模型推进视图的变化,这就是编译。 - 双向绑定的原理是什么?
vue
利用es5
的defineProperty
这个属性,将data
里面的数据每个都定义了一个setter
和getter
,这样我们就可以监听属性的变化,当属性变化的时候,我们就可以通知那些需要更新的地方进行更新。
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