我们都知道,Vue 是一套用于构建用户界面的渐进式框架,是目前前端领域主流框架之一,作为前端框架,它有两大核心:

  1. 数据双向绑定:当数据发生改变,视图可以自动更新,可以不用关心 dom 操作,而专心数据操作;
  2. 可组合的视图组件:把视图按照功能切分成若干基本单元,组件可以一级一级组合整个应用形成倒置组件树,可维护,可重用,可测试。

Vue 从之前的 1 版本到现在基本所有公司都用到的 2 版本经历了一次重大变革,到 2020 年 10 月 5 日,Vue3 的源码正式发布。3 版本的发布其中比较变化大的一个点就是 Vue 的数据双向绑定的原理发生了变化,那么我们知道,** 数据双向绑定的原理在前端的面试中基本上是必问的,可见其重要性。** 那么接下来我们着重讨论一下 Vue2 和 Vue3 版本的数据双向绑定原理的区别及其各自的优缺点。

# 一、什么是 MVVM 模式

在讨论 Vue 的数据双向绑定原理之前,我们还得知道咱们平时工作中用 Vue 开发的开发模式是什么,那就是 MVVM 模式。

大多数的开发模式,可能通过最多的是 MVC 开发模式,当然还有更多的 MVP 模式,发布订阅者模式等等,那么 Vue 为什么要采用 MVVM 的开发模式,其实主要还是因为 MVVM 模式可以实现数据的双向绑定,它是如何实现的?

MVVM 可以分为,模型层,视图层,视图模型层,模型层主要干的事情就是负责与业务数据相关的操作,就像我们 data 函数中返回的数据一样,主要负责数据方面的工作,view 层顾名思义就是主要负责视图相对应的操作,神秘的 vm 层也就是视图模型层主要是干什么的?视图模型层就类似一座桥梁,链接模型(数据层)和视图层,它的工作是双向的一边监听数据一边观测试图,无论是数据层发生变化还是视图层发生变化,他都会同步给对方,让视图层和数据层保持一致。实现数据的双向绑定。

通过下面这张图可以看到他们三者之间的一个工作流程:

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# 二、Vue2 数据双向绑定原理的实现

Vue2 采用数据劫持并结合发布者 - 订阅者模式的方式,通过 ES6 的 object.defineProperty() 方法去劫持各个属性的 setter/getter 方法,在数据发生变化的时候,发布消息给订阅者,触发相应的监听回调。

具体步骤如下:

  1. 需要 observe (观察者) 的数据对象进行遍历,包括子属性对象的属性,都加上 setter 和 getter, 这样的话,给这个对象的某个值赋值,就会触发 setter, 那么就能监听到数据的变化。
  2. compile (解析) 解析模版指令,将模版中的变量替换成数据,然后初始化渲染页面视图,并将每个指令对应的节点绑定更新函数,添加监听数据的订阅者,一旦数据有变动,收到通知,更新视图。
  3. watcher (订阅者) 是 observer 和 compile 之间通信的桥梁,主要做的事情是:
    1. 在实例化时往属性订阅器 (dep) 里添加自己;
    2. 自身必须有一个 update() 方法;
    3. 待属性变动 dep.notice() 通知时,能够调用自身的 update() 方法,并触发 compile 中绑定的回调。
  4. MVVM 作为数据绑定入口,整合 observer , compilewatcher 来监听自己的 model 数据变化,通过 compile 来解析编译模版,最终利用 watcher 搭起 observercompile 之间的通信桥梁,达到数据变化 -> 更新视图:视图交互变化 -> 数据 model 变更的双向绑定效果。

结合上面所说可以看下面这张图,能有个直观的感受:

img

# 三、源码剖析

那么 Vue2 的源码是如何具体实现它的数据双向绑定原理的呢?我们对源码进行剖析,发现它的代码实现步骤如下:

# 1. observer 实现对 vue 各个属性进行监听

function defineReactive( obj, key, val ) {
    // 每个属性建立个依赖收集对象,get 中收集依赖,set 中触发依赖,调用更新函数
    var dep = new Dep();
    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            // 收集依赖 Dep.target 标志
            Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
                return val
            },
        set: function(newVal){
            if(newVal === val) return
            // 触发依赖
            dep.notify()
            val = newVal
        }
    })
}

# 2. dep 实现

function Dep(){
	this.subs = []
}
Dep.prototype = {
    constructor: Dep,
    addSub: function(sub){
        this.subs.push(sub)
    },
    notify: function(){
        this.subs.forEach(function(sub){
            sub.update() // 调用的 Watcher 的 update 方法
        })
	}
}

# 3.compiler 实现对各个指令模板的解析器

通过 compiler 实现对 vue 各个指令模板的解析器,生成抽象语法树,编译成 Virtual Dom,渲染视图。

// 编译器
function compiler(node, vm){
	var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
    // 节点类型为元素
    if(node.nodeType ===1){
        var attr = node.attributes;
        // 解析属性
        for(var i=0; i< attr.length;i++){
            if(attr[i].nodeName == 'v-model'){
                var _value = attr[i].nodeValue
                node.addEventListener('input', function(e){
                    // 给相应的 data 属性赋值,触发修改属性的 setter
                    vm[_value] = e.target.value
                })
                node.value = vm[_value] // 将 data 的值赋值给 node
                node.removeAttribute('v-model')
            }
    	}
    	new Watcher(vm,node,_value,'input')
    }
    // 节点类型为 text
    if(node.nodeType ===3){
        if(reg.test(node.nodeValue)){
            var name = RegExp.$1;
            name = name.trim()
            new Watcher(vm,node,name,'input')
        }
    }
}

# 4.Watcher 连接 observer 和 compiler

通过他们之间的连接,接受每个属性变动的通知,绑定更新函数,更新视图。

function Watcher(vm,node,name, nodeType){
    Dep.target = this; //this 为 watcher 实例
    this.name = name
    this.node = node
    this.vm = vm
    this.nodeType = nodeType
    this.update() // 绑定更新函数
    Dep.target = null // 绑定完后注销 标志
}
Watcher.prototype = {
    get: function(){
    	this.value = this.vm[this.name] // 触发 observer 中的 getter 监听
    },
    update: function(){
        this.get()
        if(this.nodeType == 'text'){
            this.node.nodeValue = this.value
        }
        if(this.nodeType == 'input') {
            this.node.value = this.value
        }
    }
}

# 总结

以上就是关于 Vue2 的数据双向绑定原理的刨析,如果你仔细阅读了,相信一定会让你有所收获,接下来咱们会在下篇中讨论 Vue3 的数据双向绑定原理,这里咱们先做个思考:是不是新版的数据双向绑定原理就优于旧版的?可以给大家提前透露一下,并不是这样的,两者各有优缺点。