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vue.js动态数据绑定学习笔记

程序员文章站 2022-06-24 08:31:18
对于vue.js的动态数据绑定,经过反复地看源码和博客讲解,总算能够理解它的实现了,心累~ 分享一下学习成果,同时也算是做个记录。完整代码github地址:https://...

对于vue.js的动态数据绑定,经过反复地看源码和博客讲解,总算能够理解它的实现了,心累~ 分享一下学习成果,同时也算是做个记录。完整代码github地址:https://github.com/hanrenguang/dynamic-data-binding。也可以到仓库的 readme 阅读本文,容我厚脸皮地求 star,求 follow。

整体思路

不知道有没有同学和我一样,看着vue的源码却不知从何开始,真叫人头大。硬生生地看了observer, watcher, compile这几部分的源码,只觉得一脸懵逼。最终,从这里得到启发,作者写得很好,值得一读。

关于动态数据绑定呢,需要搞定的是 dep , observer , watcher , compile 这几个类,他们之间有着各种联系,想要搞懂源码,就得先了解他们之间的联系。下面来理一理:

  • observer 所做的就是劫持监听所有属性,当有变动时通知 dep
  • watcher 向 dep 添加订阅,同时,属性有变化时,observer 通知 dep,dep 则通知 watcher
  • watcher 得到通知后,调用回调函数更新视图
  • compile 则是解析所绑定元素的 dom 结构,对所有需要绑定的属性添加 watcher 订阅

由此可以看出,当属性发生变化时,是由observer -> dep -> watcher -> update view,compile 在最开始解析 dom 并添加 watcher 订阅后就功成身退了。

从程序执行的顺序来看的话,即 new vue({}) 之后,应该是这样的:先通过 observer 劫持所有属性,然后 compile 解析 dom 结构,并添加 watcher 订阅,再之后就是属性变化 -> observer -> dep -> watcher -> update view,接下来就说说具体的实现。

从new一个实例开始谈起

网上的很多源码解读都是从 observer 开始的,而我会从 new 一个mvvm实例开始,按照程序执行顺序去解释或许更容易理解。先来看一个简单的例子:

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
 <meta charset="utf-8">
 <title>test</title>
</head>
<body>
 <div class="test">
  <p>{{user.name}}</p>
  <p>{{user.age}}</p>
 </div>

 <script type="text/javascript" src="hue.js"></script>
 <script type="text/javascript">
  let vm = new hue({
   el: '.test',
   data: {
    user: {
     name: 'jack',
     age: '18'
    }
   }
  });
 </script>
</body>
</html>

接下来都将以其为例来分析。下面来看一个简略的 mvvm 的实现,在此将其命名为 hue。为了方便起见,为 data 属性设置了一个代理,通过 vm._data 来访问 data 的属性显得麻烦且冗余,通过代理,可以很好地解决这个问题,在注释中也有说明。添加完属性代理后,调用了一个 observe 函数,这一步做的就是 observer 的属性劫持了,这一步具体怎么实现,暂时先不展开。先记住他为 data 的属性添加了 getter 和 setter。

function hue(options) {
 this.$options = options || {};
 let data = this._data = this.$options.data,
  self = this;

 object.keys(data).foreach(function(key) {
  self._proxydata(key);
 });

 observe(data);

 self.$compile = new compile(self, options.el || document.body);
}

// 为 data 做了一个代理,
// 访问 vm.xxx 会触发 vm._data[xxx] 的getter,取得 vm._data[xxx] 的值,
// 为 vm.xxx 赋值则会触发 vm._data[xxx] 的setter
hue.prototype._proxydata = function(key) {
 let self = this;
 object.defineproperty(self, key, {
  configurable: false,
  enumerable: true,
  get: function proxygetter() {
   return self._data[key];
  },
  set: function proxysetter(newval) {
   self._data[key] = newval;
  }
 });
};

再往下看,最后一步 new 了一个 compile,下面我们就来讲讲 compile。

compile

new compile(self, options.el || document.body) 这一行代码中,第一个参数是当前 hue 实例,第二个参数是绑定的元素,在上面的示例中为class为 .test 的div。

关于 compile,这里只实现最简单的 textcontent 的绑定。而 compile 的代码没什么难点,很轻易就能读懂,所做的就是解析 dom,并添加 watcher 订阅。关于 dom 的解析,先将根节点 el 转换成文档碎片 fragment 进行解析编译操作,解析完成后,再将 fragment 添加回原来的真实 dom 节点中。来看看这部分的代码:

function compile(vm, el) {
 this.$vm = vm;
 this.$el = this.iselementnode(el)
  ? el
  : document.queryselector(el);

 if (this.$el) {
  this.$fragment = this.node2fragment(this.$el);
  this.init();
  this.$el.appendchild(this.$fragment);
 }
}

compile.prototype.node2fragment = function(el) {
 let fragment = document.createdocumentfragment(),
  child;

 // 也许有同学不太理解这一步,不妨动手写个小例子观察一下他的行为
 while (child = el.firstchild) {
  fragment.appendchild(child);
 }

 return fragment;
};

compile.prototype.init = function() {
 // 解析 fragment
 this.compileelement(this.$fragment);
};

以上面示例为例,此时若打印出 fragment,可观察到其包含两个p元素:

<p>{{user.name}}</p>
<p>{{user.age}}</p>

下一步就是解析 fragment,直接看代码及注释吧:

compile.prototype.compileelement = function(el) {
 let childnodes = array.from(el.childnodes),
  self = this;

 childnodes.foreach(function(node) {
  let text = node.textcontent,
   reg = /\{\{(.*)\}\}/;

  // 若为 textnode 元素,且匹配 reg 正则
  // 在上例中会匹配 '{{user.name}}' 及 '{{user.age}}'
  if (self.istextnode(node) && reg.test(text)) {
   // 解析 textcontent,regexp.$1 为匹配到的内容,在上例中为 'user.name' 及 'user.age'
   self.compiletext(node, regexp.$1);
  }

  // 递归
  if (node.childnodes && node.childnodes.length) {
   self.compileelement(node);
  }
 });
};

compile.prototype.compiletext = function(node, exp) {
 // this.$vm 即为 hue 实例,exp 为正则匹配到的内容,即 'user.name' 或 'user.age'
 compileutil.text(node, this.$vm, exp);
};

let compileutil = {
 text: function(node, vm, exp) {
  this.bind(node, vm, exp, 'text');
 },

 bind: function(node, vm, exp, dir) {
  // 获取更新视图的回调函数
  let updaterfn = updater[dir + 'updater'];

  // 先调用一次 updaterfn,更新视图
  updaterfn && updaterfn(node, this._getvmval(vm, exp));

  // 添加 watcher 订阅
  new watcher(vm, exp, function(value, oldvalue) {
   updaterfn && updaterfn(node, value, oldvalue);
  });
 },

 // 根据 exp,获得其值,在上例中即 'vm.user.name' 或 'vm.user.age'
 _getvmval: function(vm, exp) {
  let val = vm;
  exp = exp.trim().split('.');
  exp.foreach(function(k) {
   val = val[k];
  });
  return val;
 }
};

let updater = {
 // watcher 订阅的回调函数
 // 在此即更新 node.textcontent,即 update view
 textupdater: function(node, value) {
  node.textcontent = typeof value === 'undefined'
   ? ''
   : value;
 }
};

正如代码中所看到的,compile 在解析到 {{xxx}} 后便添加了 xxx 属性的订阅,即 new watcher(vm, exp, callback)。理解了这一步后,接下来就需要了解怎么实现相关属性的订阅了。先从 observer 开始谈起。

observer

从最简单的情况来考虑,即不考虑数组元素的变化。暂时先不考虑 dep 与 observer 的联系。先看看 observer 构造函数:

function observer(data) {
 this.data = data;
 this.walk(data);
}

observer.prototype.walk = function(data) {
 const keys = object.keys(data);
 // 遍历 data 的所有属性
 for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
  // 调用 definereactive 添加 getter 和 setter
  definereactive(data, keys[i], data[keys[i]]);
 }
};

接下来通过 object.defineproperty 方法给所有属性添加 getter 和 setter,就达到了我们的目的。属性有可能也是对象,因此需要对属性值进行递归调用。

function definereactive(obj, key, val) {
 // 对属性值递归,对应属性值为对象的情况
 let childobj = observe(val);

 object.defineproperty(obj, key, {
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get: function() {
   // 直接返回属性值
   return val;
  },
  set: function(newval) {
   if (newval === val) {
    return;
   }
   // 值发生变化时修改闭包中的 val,
   // 保证在触发 getter 时返回正确的值
   val = newval;

   // 对新赋的值进行递归,防止赋的值为对象的情况
   childobj = observe(newval);
  }
 });
}

最后补充上 observe 函数,也即 hue 构造函数中调用的 observe 函数:

function observe(val) {
 // 若 val 是对象且非数组,则 new 一个 observer 实例,val 作为参数
 // 简单点说:是对象就继续。
 if (!array.isarray(val) && typeof val === "object") {
  return new observer(val);
 }
}

这样一来就对 data 的所有子孙属性(不知有没有这种说法。。)都进行了“劫持”。显然到目前为止,这并没什么用,或者说如果只做到这里,那么和什么都不做没差别。于是 dep 上场了。我认为理解 dep 与 observer 和 watcher 之间的联系是最重要的,先来谈谈 dep 在 observer 里做了什么。

observer & dep

在每一次 definereactive 函数被调用之后,都会在闭包中新建一个 dep 实例,即 let dep = new dep()。dep 提供了一些方法,先来说说 notify 这个方法,它做了什么事?就是在属性值发生变化的时候通知 dep,那么我们的代码可以增加如下:

function definereactive(obj, key, val) {
 let childobj = observe(val);
 const dep = new dep();

 object.defineproperty(obj, key, {
  enumerable: true,
  configurable: true,
  get: function() {
   return val;
  },
  set: function(newval) {
   if (newval === val) {
    return;
   }

   val = newval;
   childobj = observe(newval);

   // 发生变动
   dep.notify();
  }
 });
}

如果仅考虑 observer 与 dep 的联系,即有变动时通知 dep,那么这里就算完了,然而在 vue.js 的源码中,我们还可以看到一段增加在 getter 中的代码:

// ...
get: function() {
 if (dep.target) {
  dep.depend();
 }
 return val;
}
// ...

这个 depend 方法呢,它又做了啥?答案是为闭包中的 dep 实例添加了一个 watcher 的订阅,而 dep.target 又是啥?他其实是一个 watcher 实例,???一脸懵逼,先记住就好,先看一部份的 dep 源码:

// 标识符,在 watcher 中有用到,先不用管
let uid = 0;

function dep() {
 this.id = uid++;
 this.subs = [];
}

dep.prototype.depend = function() {
 // 这一步相当于做了这么一件事:this.subs.push(dep.target)
 // 即添加了 watcher 订阅,adddep 是 watcher 的方法
 dep.target.adddep(this);
};

// 通知更新
dep.prototype.notify = function() {
 // this.subs 的每一项都为一个 watcher 实例
 this.subs.foreach(function(sub) {
  // update 为 watcher 的一个方法,更新视图
  // 没错,实际上这个方法最终会调用到 compile 中的 updaterfn,
  // 也即 new watcher(vm, exp, callback) 中的 callback
  sub.update();
 });
};

// 在 watcher 中调用
dep.prototype.addsub = function(sub) {
 this.subs.push(sub);
};

// 初始时引用为空
dep.target = null;

也许看到这还是一脸懵逼,没关系,接着往下。大概有同学会疑惑,为什么要把添加 watcher 订阅放在 getter 中,接下来我们来说说这 watcher 和 dep 的故事。

watcher & dep

先让我们回顾一下 compile 做的事,解析 fragment,然后给相应属性添加订阅:new watcher(vm, exp, cb)。new 了这个 watcher 之后,watcher 怎么办呢,就有了下面这样的对话:

watcher:hey dep,我需要订阅 exp 属性的变动。

dep:这我可做不到,你得去找 exp 属性中的 dep,他能做到这件事。

watcher:可是他在闭包中啊,我无法和他联系。

dep:你拿到了整个 hue 实例 vm,又知道属性 exp,你可以触发他的 getter 啊,你在 getter 里动些手脚不就行了。

watcher:有道理,可是我得让 dep 知道是我订阅的啊,不然他通知不到我。

dep:这个简单,我帮你,你每次触发 getter 前,把你的引用告诉 dep.target 就行了。记得办完事后给 dep.target 置空。

于是就有了上面 getter 中的代码:

// ...
get: function() {
 // 是否是 watcher 触发的
 if (dep.target) {
  // 是就添加进来
  dep.depend();
 }
 return val;
}
// ...

现在再回头看看 dep 部分的代码,是不是好理解些了。如此一来, watcher 需要做的事情就简单明了了:

function watcher(vm, exp, cb) {
 this.$vm = vm;
 this.cb = cb;
 this.exp = exp;
 this.depids = new set();

 // 返回一个用于获取相应属性值的函数
 this.getter = parsegetter(exp.trim());

 // 调用 get 方法,触发 getter
 this.value = this.get();
}

watcher.prototype.get = function() {
 const vm = this.$vm;
 // 将 dep.target 指向当前 watcher 实例
 dep.target = this;
 // 触发 getter
 let value = this.getter.call(vm, vm);
 // dep.target 置空
 dep.target = null;
 return value;
};

watcher.prototype.adddep = function(dep) {
 const id = dep.id;
 if (!this.depids.has(id)) {
  // 添加订阅,相当于 dep.subs.push(this)
  dep.addsub(this);
  this.depids.add(id);
 }
};

function parsegetter(exp) {
 if (/[^\w.$]/.test(exp)) {
  return;
 }

 let exps = exp.split(".");

 return function(obj) {
  for (let i = 0; i < exps.length; i++) {
   if (!obj)
    return;
   obj = obj[exps[i]];
  }
  return obj;
 };
}

最后还差一部分,即 dep 通知变化后,watcher 的处理,具体的函数调用流程是这样的:dep.notify() -> sub.update(),直接上代码:

watcher.prototype.update = function() {
 this.run();
};

watcher.prototype.run = function() {
 let value = this.get();
 let oldval = this.value;

 if (value !== oldval) {
  this.value = value;
  // 调用回调函数更新视图
  this.cb.call(this.$vm, value, oldval);
 }
};

结语

到这就算写完了,本人水平有限,若有不足之处欢迎指出,一起探讨。

参考资料

https://github.com/dmq/mvvm

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。