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Vue簡單實現(xiàn)原理詳解

 更新時間:2020年05月07日 09:56:33   作者:Aaron  
這篇文章主要介紹了Vue簡單實現(xiàn)原理,結(jié)合實例形式詳細分析了Vue實現(xiàn)原理與操作注意事項,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Vue實現(xiàn)原理。分享給大家供大家參考,具體如下:

用了Vue也有兩年時間了,一直以來都是只知其然,不知其所以然,為了能更好的使用Vue不被Vue所奴役,學(xué)習(xí)一下Vue底層的基本原理。

Vue官網(wǎng)有一段這樣的介紹:當你把一個普通的JavaScript對象傳給Vue實例的data選項,Vue將遍歷此對象所有的屬性,并使用Object.defineProperty把這些屬性全部轉(zhuǎn)為getter/setter。Object.definePropertyES5中一個無法shim的特性,這也就是為什么Vue不支持 IE8 以及更低版本瀏覽器。

通過這一段的介紹不難可以得出,Vue是通過Object.defineProperty對實例中的data數(shù)據(jù)做了挾持并且使用Object.definePropertygetter/setter并對其進行處理之后完成了數(shù)據(jù)的與視圖的同步。

這張圖應(yīng)該不會很陌生,熟悉Vue的同學(xué)如果仔細閱讀過Vue文檔的話應(yīng)該都看到過。猜想一下Vue使用Object.defineProperty做為ViewModel,對數(shù)據(jù)進行挾持之后如果ViewModel發(fā)生變化的話,就會通知其相對應(yīng)引用的地方進行更新處理,完成視圖的與數(shù)據(jù)的雙向綁定。

下面舉個例子:

html:

<div id="name"></div>

javaScript:

var obj = {};
Object.defineProperty(obj,"name",{
  get() {
    return document.querySelector("#name").innerHTML;
  },
  set(val) {
    document.querySelector("#name").innerHTML = val;
  }
})
obj.name = "Aaron";

通過上面的代碼使用Object.definePropertyObj對象中的name屬性進行了挾持,一旦該屬性發(fā)生了變化則會觸發(fā)set函數(shù)執(zhí)行,做出響應(yīng)的操作。

扯了這么多,具體說一下Vue實現(xiàn)的原理。

  1. 需要數(shù)據(jù)監(jiān)聽器Observer,能夠?qū)?shù)據(jù)對象的所有屬性進行監(jiān)聽,如有變動可拿到最新值并通知訂閱者。
  2. 需要指令解析器Compile,對每個元素節(jié)點的指令進行掃描和解析,根據(jù)指令模板替換數(shù)據(jù),以及綁定相應(yīng)的更新函數(shù)。
  3. 一個Watcher,作為連接ObserverCompile的橋梁,能夠訂閱并收到每個屬性變動的通知,執(zhí)行指令綁定的相應(yīng)回調(diào)函數(shù),從而更新視圖。
  4. MVVM入口函數(shù),整合以上三者,實現(xiàn)數(shù)據(jù)響應(yīng)。

接下來的文章將沿著這個思路一步一步向下進行,以便完成一個簡單的Vue類,完成數(shù)據(jù)與視圖的實時更新。

<div id="app">
  <p>{{name}}</p>
  <p q-text="name"></p>
  <p>{{age}}</p>
  <p>{{doubleAge}}</p>
  <input type="text" q-model="name"/>
  <button @click="changeName">點擊</button>
  <div q-html="html"></div>
</div>
<script>
new QVue({
  el:"#app",
  data:{
    name:"I am test",
    age:12,
    html:"<button>這是一個后插入的按鈕</button>"
  },
  created(){
    console.log("開始吧,QVue");
    setTimeout(() => {
      this.name = "測試數(shù)據(jù),更改了么";
    },2000)
  },
  methods:{
    changeName(){
      this.name = "點擊啦,改變吧";
      this.age = 1000000;
    }
  }
})
</script>

以上代碼則是需要完成的功能,保證所有功能全部都能實現(xiàn)。

首先我們要考慮的是,要創(chuàng)建一個Vue的類,該類接收的是一個options的對象,也就是我們在實例化Vue的時候需要傳遞的參數(shù)。

class QVue {
  constructor(options){
    // 緩存options對象數(shù)據(jù)
    this.$options = options;
    // 取出data數(shù)據(jù),做數(shù)據(jù)響應(yīng)
    this.$data = options.data || {};
  }
}

通過上面的代碼可以看出了,為什么我們可以在Vue實例上通過this.$data拿到我們所寫的data數(shù)據(jù)。

對數(shù)據(jù)已經(jīng)進行了緩存之后,接下來要做的事情就是對數(shù)據(jù)進行觀察,達到數(shù)據(jù)變化之后能夠做出對虛擬Dom的操作。

class QVue {
  constructor(options){
    this.$options = options;
    // 數(shù)據(jù)響應(yīng)
    this.$data = options.data || {};
    // 監(jiān)聽數(shù)據(jù)變化
    this.observe(this.$data);
    // 主要用來解析各種指令,比如v-modal,v-on:click等指令
    new Compile(options.el,this);
    // 執(zhí)行生命周期
    if(options.created){
      options.created.call(this);
    }
  }
  // 觀察數(shù)據(jù)變化
  observe(value){
    if(!value || typeof value !== "object"){
      return;
    }
    let keys = Object.keys(value);
    keys.forEach((key)=> {
      this.defineReactive(value,key,value[key]);
      // 代理data中的屬性到vue實例上
      this.proxyData(key);
    })
  }
  // 代理Data
  proxyData(key){
    Object.defineProperty(this,key,{
      get(){
        return this.$data[key];
      },
      set(newVal){
        this.$data[key] = newVal;
      }
    })
  }
  // 數(shù)據(jù)響應(yīng)
  defineReactive(obj,key,val){
    // 解決數(shù)據(jù)層次嵌套
    this.observe(val);
    const dep = new Dep();
    Object.defineProperty(obj, key,{
      get(){
        // 向管理watcher的對象追加watcher實例
        // 方便管理
        Dep.target && dep.appDep(Dep.target);
        return val;
      },
      set(newVal){
        if(newVal === val){
          return;
        }
        val = newVal;
        // console.log(`${key}更新了:${newVal}`)
        dep.notify();
      }
    })
  }
}

我們對data數(shù)據(jù)中的每一項都進行了數(shù)據(jù)挾持,可是然而并沒有什么卵用啊,我們并沒有對相對應(yīng)的虛擬dom進行數(shù)據(jù)改變,當然我們肯定是不能把我們的需要更改的虛擬dom操作寫在這里,然而在Vue中對其Dom進行了特殊的處理,慢慢的向下看。

想要做數(shù)據(jù)響應(yīng)要做一個做具體更新的類何以用來管理這些觀察者的類

// 管理watcher
class Dep {
  constructor() {
    // 存儲
    this.deps = [];
  }
  // 添加watcher
  appDep(dep){
    this.deps.push(dep);
  }
  // 通知所有的watcher進行更新
  notify(){
    this.deps.forEach((dep) => {
      dep.update();
    })
  }
}
// 觀察者 做具體更新
class Watcher {
  constructor(vm,key,cb){
    // Vue實例
    this.vm = vm;
    // 需要更新的key
    this.key = key;
    // 更新后執(zhí)行的函數(shù)
    this.cb = cb;
    // 將當前watcher實例指定到Dep靜態(tài)屬性target
    // 用來在類間進行通信
    Dep.target = this;
    // 觸發(fā)getter,添加依賴
    this.vm[this.key];
    Dep.target = null;
  }
  update(){
    this.cb.call(this.vm,this.vm[this.key]);
  }
}

Dep.target = this上面這段代碼一定要注意,是向Dep類中添加了一個靜態(tài)屬性。

主要用來解析各種指令,比如v-modal,v-on:click等指令。然后將模版中的變量替換成數(shù)據(jù),渲染view,將每個指令對應(yīng)的節(jié)點綁定更新函數(shù),添加監(jiān)聽數(shù)據(jù)的訂閱者,一旦數(shù)據(jù)發(fā)生變動,收到通知,更新視圖。

簡單說下雙向綁定,雙向綁定原理,在編譯的時候可以解析出v-model在做操作的時候,在使用v-model元素上添加了一個事件監(jiān)聽(input),把事件監(jiān)聽的回調(diào)函數(shù)作為事件監(jiān)聽的回調(diào)函數(shù),如果input發(fā)生變化的時候把最新的值設(shè)置到vue的實例上,因為vue已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的響應(yīng)化,響應(yīng)化的set函數(shù)會觸發(fā)界面中所有依賴模塊的更新,然后通知哪些model做依賴更新,所以界面中所有跟這個數(shù)據(jù)有管的東西就更新了。

class Compile {
  constructor(el,vm) {
    // 要遍歷的宿主節(jié)點
    this.$el = document.querySelector(el);
    this.$vm = vm;

    // 編譯
    if(this.$el){
      // 轉(zhuǎn)換宿主節(jié)點內(nèi)容為片段Fragment元素
      this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
      // 執(zhí)行編譯過程
      this.compile(this.$fragment);
      // 將編譯完的HTML結(jié)果追加至宿主節(jié)點中
      this.$el.appendChild(this.$fragment);
    }
  }

  // 將宿主元素中代碼片段取出來,遍歷,這樣做比較高效
  node2Fragment(el){
    const frag = document.createDocumentFragment();
    // 將宿主元素中所有子元素**(搬家,搬家,搬家)**至frag中
    let child;
    // 如果 el.firstChild 為undefined或null則會停止循環(huán)
    while(child = el.firstChild){
      frag.appendChild(child);
    }
    return frag;
  }

  compile(el){
    // 宿主節(jié)點下的所有子元素
    const childNodes = el.childNodes;
    Array.from(childNodes).forEach((node) => {
      if(this.isElement(node)){
        // 如果是元素
        console.log("編譯元素"+node.nodeName)
        // 拿到元素上所有的執(zhí)行,偽數(shù)組
        const nodeAttrs = node.attributes;
        Array.from(nodeAttrs).forEach((attr) => {
          // 屬性名
          const attrName = attr.name; 
          // 屬性值
          const exp = attr.value;   
          // 如果是指令
          if(this.isDirective(attrName)){
            // q-text
            // 獲取指令后面的內(nèi)容
            const dir = attrName.substring(2);
            // 執(zhí)行更新
            this[dir] && this[dir](node,this.$vm,exp);
          }
          // 如果是事件
          if(this.isEvent(attrName)){
            // 事件處理
            let dir = attrName.substring(1);  // @
            this.eventHandler(node,this.$vm,exp,dir);
          }
        })
      }else if(this.isInterpolation(node)){
        // 如果是插值文本
        this.compileText(node);
        console.log("編譯文本"+node.textContent)
      }
      // 遞歸子元素,解決元素嵌套問題
      if(node.childNodes && node.childNodes.length){
        this.compile(node);
      }
    })
  }
  // 是否為節(jié)點
  isElement(node){
    return node.nodeType === 1;
  }
  // 是否為插值文本
  isInterpolation(node){
    return node.nodeType === 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent);
  }
  // 是否為指令
  isDirective(attr){
    return attr.indexOf("q-") == 0;
  }
  // 是否為事件
  isEvent(attr){
    return attr.indexOf("@") == 0;
  }

  // v-text
  text(node,vm,exp){
    this.update( node, vm, exp, "text");
  }
  textUpdater(node,value){
    node.textContent = value;
  }

  // 雙向綁定
  // v-model
  model(node,vm,exp){
    // 指定input的value屬性,模型到視圖的綁定
    this.update(node,vm,exp,"model");
    // 試圖對模型的響應(yīng)
    node.addEventListener('input',(e) => {
      vm[exp] = e.target.value;
    })
  }
  modelUpdater(node,value){
    node.value = value;
  }

  // v-html
  html(node,vm,exp){
    this.update(node,vm,exp,"html")
  }
  htmlUpdater(node,value){
    node.innerHTML = value;
  }
  
  // 更新插值文本
  compileText(node){
    let key = RegExp.$1;
    this.update( node, this.$vm, key, "text");
  }
  // 事件處理器
  eventHandler(node,vm,exp,dir){
    let fn = vm.$options.methods && vm.$options.methods[exp];
    if(dir && fn){
      node.addEventListener(dir,fn.bind(vm));
    }
  }

  // 更新函數(shù) - 橋接
  update(node,vm,exp,dir){
    const updateFn = this[`${dir}Updater`];
    // 初始化
    updateFn && updateFn(node,vm[exp]);
    // 依賴收集
    new Watcher(vm,exp,function(value){
      updateFn && updateFn(node,value);
    })
  }
}

其實Compile整個編譯過程,就是在做一個依賴收集的工作,然Vue知道每一個指令是做什么的。并做出對應(yīng)的更新處理。

Vue整體的編譯過程,因為vue所編寫的指令html無法進行識別,通過編譯的過程可以進行依賴收集,依賴收集以后把data中的數(shù)據(jù)和視圖進行了關(guān)聯(lián),產(chǎn)生了依賴關(guān)系,如果以后數(shù)據(jù)模型發(fā)生變化我們可以通過這些依賴通知這些視圖進行更新,這是執(zhí)行編譯的目的,就可以做到數(shù)據(jù)模型驅(qū)動視圖變化。

參考文章:

vue中的雙向數(shù)據(jù)綁定詳解
Vue雙向綁定實現(xiàn)

感興趣的朋友可以使用在線HTML/CSS/JavaScript代碼運行工具http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun測試上述代碼運行效果。

更多關(guān)于JavaScript相關(guān)內(nèi)容感興趣的讀者可查看本站專題:《javascript面向?qū)ο笕腴T教程》、《JavaScript錯誤與調(diào)試技巧總結(jié)》、《JavaScript數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法技巧總結(jié)》、《JavaScript遍歷算法與技巧總結(jié)》及《JavaScript數(shù)學(xué)運算用法總結(jié)

希望本文所述對大家JavaScript程序設(shè)計有所幫助。

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