Vue中的MVVM实现原理

1.MVVM是什么?

响应式,双向数据绑定,即MVVM。是指数据层(Model)-视图层(View)-数据视图(ViewModel)的响应式框架。它包括:

1.修改View层,Model对应数据发生变化。

2.Model数据变化,不需要查找DOM,直接更新View。

2.实现方式

Vue是采用数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式,通过Object.defineProperty()来劫持各个属性的setter,getter,在数据变动时发布消息给订阅者,触发相应的监听回调。

3.实现

1)实现Observe

使用Object.definProperty()实现Observe()方法对_data数据进行劫持

// 数据劫持
function Observe(data) {
  for (let key in data) { // 循环
    let val = data[key];
    observe(val);  // 属性值有可能是对象,递归调用
    Object.defineProperty(data, key, {  // 数据劫持
      configurable: true,
      enumerable: true,
      get() {
        return val;
      },
      set(newVal) {
        if (val === newVal) return;
         observe(newVal); // 设置新的属性值时也要进行数据劫持
        val = newVal; 
      },
    });
  }
}

function observe(data) {
  if (typeof data !== "object") return; // 不是对象不劫持
  return new Observe(data);
}

2)实现数据代理

!!!用vm实例对象来代替_data, 对_data中的数据进行操作

function Vue(options = {}) {
  this.$options = options;
  let data = (this._data = this.$options.data());
  // 数据劫持
  observe(data);
  // 数据代理
  Object.keys(data).forEach((key) => {
    Object.defineProperty(this, key, {
      configurable: true,
      enumerable: true,
      get() {
        return this._data[key]; // 代理
      },
      set(newVal) {
        this._data[key] = newVal; // 代理
      },
    });
  });
  // 数据编译
  new Compile(options.el, this);
}

3) 实现模板编译Compile

解析模板指令 即:{{data数据}},将模板中的变量解析成数据,并渲染到视图上

// 编译
function Compile(el, vm) {
  vm.$el = document.querySelector(el);
  let fragment = document.createDocumentFragment(); // 文档碎片
  while ((child = vm.$el.firstChild)) { // 将dom元素放入文档碎片中
    fragment.appendChild(child);
  }
  replace(fragment);
  function replace(fragment) { // 替换data数据
    Array.from(fragment.childNodes).forEach((node) => {
      let text = node.textContent;  // 获取{{}}
      let reg = /\{\{(.*)\}\}/;  // 匹配正则
      if (node.nodeType === 3 && reg.test(text)) {  //正则匹配且dom元素为文本
        let val = vm;
        let arr = RegExp.$1.split("."); 
        arr.forEach((k) => {
          val = val[k];
        });
      if (node.childNodes) replace(node);
    });
  }
  vm.$el.appendChild(fragment);
}

4) 实现发布订阅

维护一个数组,用于收集订阅者(Watcher);当数据发生改变时,调用 notify,从而触发订阅者的 update(),完成视图跟新。

// 发布订阅
function Dep() {
  this.subs = []; 
}

Dep.prototype.addSub = function (sub) {
  this.subs.push(sub);  // 收集订阅
};

Dep.prototype.notify = function () {
  this.subs.forEach((sub) => sub.update());  // 通知watcher,调用update()
};

5)实现Watcher

当数据改变时触发watcher的update(),让视图跟新。

// watcher
function Watcher(vm, exp, fn) {  // vm:vue实例,exp:匹配正则{{}},fn为回调函数即update方法
  this.fn = fn;
  this.vm = vm;
  this.exp = exp;
  Dep.target = this
  let val = vm;
  let arr = exp.split(".");
  arr.forEach((k) => {
    val = val[k];
  });
  Dep.target = null
}
// update
Watcher.prototype.update = function () {
  let newVal = this.vm;
  let arr = this.exp.split(".");
  arr.forEach((k) => {
    newVal = newVal[k];
  });
  this.fn(newVal);
};

!!!在compile中添加Watcher

// 编译
function Compile(el, vm) {
  vm.$el = document.querySelector(el);
  let fragment = document.createDocumentFragment();
  while ((child = vm.$el.firstChild)) {
    fragment.appendChild(child);
  }
  replace(fragment);
  function replace(fragment) {
    Array.from(fragment.childNodes).forEach((node) => {
      let text = node.textContent;
      let reg = /\{\{(.*)\}\}/;
      if (node.nodeType === 3 && reg.test(text)) {
        let val = vm;
        let arr = RegExp.$1.split(".");
        arr.forEach((k) => {
          val = val[k];
        });
        // -----------------------------------------------添加观察者
        new Watcher(vm, RegExp.$1, function (newVal) {
          node.textContent = text.replace(reg, newVal);  // 跟新视图
        });
       //------------------------------------------------添加观察者
        node.textContent = text.replace(reg, val);
      }
      if (node.childNodes) replace(node);
    });
  }
  vm.$el.appendChild(fragment);
}

!!!在observe中收集订阅者

function Observe(data) {
  let dep = new Dep() // ----------收集订阅者
  for (let key in data) {
    let val = data[key];
    observe(val);
    Object.defineProperty(data, key, {
      configurable: true,
      enumerable: true,
      get() {
        Dep.target && dep.addSub(Dep.target) // --------获取数据时收集订阅者
        return val;
      },
      set(newVal) {
        if (val === newVal) return;
        observe(newVal);
        val = newVal;
        dep.notify()  // --------------设置数据时通知订阅者跟新视图
      },
    });
  }
}

以上完成简易的mvvm模型

总结

MVVM原理就是利用observe对数据进行劫持(Object.definpropety),然后通过compile编译模板指令( ''{{ }}'' );并使用发布订阅模型进行数据和视图的双向绑定。

参考文章:

剖析Vue原理&实现双向绑定MVVM

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