惊！看完秒会MVVM

作者: 37手游技术部 | 来源:发表于2021-01-06 20:07 被阅读0次

MVVM的发展

MVVM 双向数据绑定在Angular1.x版本的时候通过的是脏值检测来处理，而现在无论是React还是Vue还是Angular，其实实现方式都大同小异，原理都是通过数据劫持+发布订阅模式来实现的，真正实现其实靠的也是ES5中提供的Object.defineProperty，而Object.defineProperty存在兼容性问题，这也是Vue等只支持了IE8+的原因

defineProperty

在实际开发中，很少有人会去直接操作Object.defineProperty()修改内部属性，但是在实现框架或者库的时候却发挥很大的作用。

那么defineProperty到底是怎么用的呢

let obj = {};
let hero = '鲁班二号';
obj.player = '小学生';

Object.defineProperty(obj, 'hero', {
    // value: '鲁班二号'
    configurable: true,        // 可以配置对象，删除属性
    // writable: true,         // 可以修改对象
    enumerable: true,          // 可以枚举
                       // get,set设置时不能设置writable和value，它们代替了二者且是互斥的
    get() {                    // 获取obj.game的时候就会调用get方法
        return hero;
    },
    set(val) {                 // 将修改的值重新赋给hero
        hero = val;
    }
});

// 下面打印的部分分别是对应代码写入顺序执行
console.log(obj);   // {player: '小学生',hero:'鲁班二号'} 

delete obj.hero;   // 如果想对obj里的属性进行删除，configurable要设为true
console.log(obj);   // 此时为  {player: '小学生'}

obj.hero = '后羿';   // 如果想对obj的属性进行修改，writable要设为true
console.log(obj);   // {player: '小学生', hero: "后羿"}

for (let key in obj) {
    // 默认情况下通过defineProperty定义的属性是不能被枚举(遍历)的
    // 需要设置enumerable为true才可以
    // 不然你是拿不到hero这个属性的，你只能拿到player
    console.log(key);   // player, hero
}

console.log(obj.hero);   // '后羿'
obj.hero = '虞姬';       // 调用set设置新的值
console.log(obj.hero);   // '虞姬'
复制代码

以上是关于Object.defineProperty的用法简单介绍具体的用法可以参考MDN的Object.defineProperty()

下面我们来写个实例看看，这里我们以Vue为参照去实现怎么写MVVM

// index.html
<body>
    <div id="app">
        <h1>{ {hero} }</h1>
        <p>身高{ {info.height} }、智商{ {info.IQ} }的峡谷英雄</p>
        <p>操作他的玩家是{ {player} }。</p>
    </div>
    <!--实现的mvvm-->
    <script src="mvvm.js"></script>
    <script>
        // 写法和Vue一样
        let mvvm = new Mvvm({
            el: '#app',
            data: {     
                hero: '鲁班二号',
                info: {
                    height: '150cm',
                    IQ: 250
                },
                player: '小学生'
            }
        });
    </script>
</body>
复制代码

上面是html里的写法，相信用过Vue的同学并不陌生

那么现在就开始从零到一简单的实现一个自己的MVVM吧

打造MVVM

// 创建一个Mvvm构造函数
// 这里用到了es6的默认值
function Mvvm(options = {}) {
    // vm.$options Vue上是将所有属性挂载到上面
    // 所以我们也同样实现,将所有属性挂载到了$options
    this.$options = options;
    // this._data 这里也和Vue一样
    let data = this._data = this.$options.data;

    // 数据劫持
    observe(data);
}
复制代码

数据劫持

为什么要做数据劫持？当我们访问或设置对象的属性的时候，都会触发相对应的函数，然后在这个函数里返回或设置属性的值。既然如此，我们当然可以在触发函数的时候动一些手脚做点我们自己想做的事情，这也就是“劫持”操作。

观察对象，给对象增加Object.defineProperty
vue新增不存在的属性是非响应式的，也就是没有get和set
深度响应因为每次赋予一个新对象时会给这个新对象增加defineProperty(数据劫持)

多说无益，一起看代码

// 创建一个Observe构造函数
// 写数据劫持的主要逻辑
function Observe(data) {
    // 所谓数据劫持就是给对象增加get,set
    // 先遍历一遍对象再说
    for (let key in data) {     // 把data属性通过defineProperty的方式定义属性
        let val = data[key];
        observe(val);   // 递归继续向下找，实现深度的数据劫持
        Object.defineProperty(data, key, {
            configurable: true,
            get() {
                return val;
            },
            set(newVal) {   // 更改值的时候
                if (val === newVal) {   // 设置的值和以前值一样就不理它
                    return;
                }
                val = newVal;   // 如果以后再获取值(get)的时候，将刚才设置的值再返回去
                observe(newVal);    // 当设置为新值后，也需要把新值再去定义成属性
            }
        });
    }
}

// 外面再写一个函数
// 不用每次调用都写个new
// 也方便递归调用
function observe(data) {
    // 如果不是对象的话就直接return掉
    // 防止递归溢出
    if (!data || typeof data !== 'object') return;
    return new Observe(data);
}
复制代码

以上代码就实现了数据劫持，不过可能也有些疑惑的地方比如：递归

再来细说一下为什么递归吧，看这个栗子

 let mvvm = new Mvvm({
        el: '#app',
        data: {
            a: {
                b: 1
            },
            c: 2
        }
    });
复制代码

我们在控制台里看下

[图片上传中...(image-9ce7ee-1609410273015-2)]

被标记的地方就是通过递归observe(val)进行数据劫持添加上了get和set，递归继续向a里面的对象去定义属性，亲测通过

接下来说一下observe(newVal)这里为什么也要递归

先注释掉observe(newVal) 然后在可爱的控制台上，敲下这么一段代码 mvvm._data.a = {b:'ok'}

然后继续看图说话

[图片上传中...(image-38c954-1609410273015-1)]

取消掉observe(newVal)的注释

[图片上传中...(image-e7e610-1609410273014-0)]

现在应该明白了为什么要对设置的新值也进行递归observe了吧。

数据劫持已完成，如果我们每次都需要mvvm._data.a.b去拿数据，会显得很麻烦，做个数据代理就可以直接写成mvvm.a.b这种显而易见的方式

数据代理

下面继续看下去，+号表示实现部分
function Mvvm(options = {}) {
    // 数据劫持
    observe(data);
    // this 代理了this._data
+   for (let key in data) {
        Object.defineProperty(this, key, {
            configurable: true,
            get() {
                return this._data[key];     // 如this.a = {b: 1}
            },
            set(newVal) {
                this._data[key] = newVal;
            }
        });
+   }
}

// 此时就可以简化写法了
console.log(mvvm.a.b);   // 1
mvvm.a.b = 'ok';
console.log(mvvm.a.b);  // 'ok'
复制代码

写到这里数据劫持和数据代理都实现了，那么接下来就需要对html编译一下了，把里面用到的数据的内容解析出来

数据编译

function Mvvm(options = {}) {
    // observe(data);
    // 编译
+   new Compile(options.el, this);
}

// 创建Compile构造函数

function Compile(el, vm) {
    // 将el挂载到实例上方便调用
    vm.$el = document.querySelector(el);
    // 在el范围里将内容都拿到，当然不能一个一个的拿
    // 可以选择移到内存中去然后放入文档碎片中，节省开销
    let fragment = document.createDocumentFragment();

    while (child = vm.$el.firstChild) {
        fragment.appendChild(child);    // 此时将el中的内容放入内存中
    }
    // 对el里面的内容进行替换
    function replace(frag) {
        Array.from(frag.childNodes).forEach(node => {
            let txt = node.textContent;
            let reg = /\{\{(.*?)\}\}/g;   // 正则匹配{ { } }
            if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) { // 即是文本节点又有大括号的情况{ { } }
                function replaceTxt() {
                  node.textContent = txt.replace(reg, (matched, placeholder) => {   
                      console.log(placeholder);   // 匹配到的分组 如：hexo, paly, info.height...
                      new Watcher(vm, placeholder, replaceTxt);   // 监听变化，进行匹配替换内容
                      return placeholder.split('.').reduce((val, key) => {
                          return val[key]; 
                      }, vm);
                  });
              };
              replaceTxt();
            }
            // 如果还有子节点，继续递归replace
            if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
                replace(node);
            }
        });
    }

    replace(fragment);  // 替换内容

    vm.$el.appendChild(fragment);   // 再将文档碎片放入el中
}
复制代码

现在数据已经可以编译了，但是我们手动修改后的数据并没有在页面上发生改变，还差最后的响应式。

下面我们就来看看怎么处理，其实这里就用到了特别常见的设计模式，发布订阅模式

发布订阅

发布订阅主要靠的就是数组关系，订阅就是放入函数，发布就是让数组里的函数执行

// 发布订阅模式  订阅和发布 如[fn1, fn2, fn3]
function Dep() {
    // 一个数组(存放函数的事件池)
    this.subs = [];
}
Dep.prototype = {
    addSub(sub) {
        this.subs.push(sub);
    },
    notify() {
        // 绑定的方法，都有一个update方法
        this.subs.forEach(sub => sub.update());
    }
};
// 监听函数
// 通过Watcher这个类创建的实例，都拥有update方法
function Watcher(fn) {
    this.fn = fn;   // 将fn放到实例上
}
Watcher.prototype.update = function() {
    this.fn();
};

let watcher = new Watcher(() => console.log(111));
let dep = new Dep();
dep.addSub(watcher);    // 将watcher放到数组中,watcher自带update方法， => [watcher]
dep.addSub(watcher);
dep.notify();   //  111, 111
复制代码

数据更新视图

现在我们要订阅一个事件，当数据改变需要重新刷新视图，这就需要在replace替换的逻辑里来处理
通过new Watcher把数据订阅一下，数据一变就执行改变内容的操作

function replace(frag) {
    // 省略...
    // 替换的逻辑
    node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();
    // 监听变化
    // 给Watcher再添加两个参数，用来取新的值(newVal)给回调函数传参
+   new Watcher(vm, RegExp.$1, newVal => {
        node.textContent = txt.replace(reg, newVal).trim();
+   });
}

// 重写Watcher构造函数
function Watcher(vm, exp, fn) {
    this.fn = fn;
+   this.vm = vm;
+   this.exp = exp;
    // 添加一个事件
    // 这里我们先定义一个属性
+   Dep.target = this;
+   let arr = exp.split('.');
+   let val = vm;
+   arr.forEach(key => {    // 取值
+      val = val[key];     // 获取到this.a.b，默认就会调用get方法
+   });
+   Dep.target = null;
}
复制代码

当获取值的时候就会自动调用get方法，于是我们去找一下数据劫持那里的get方法

function Observe(data) {
+   let dep = new Dep();
    // 省略...
    Object.defineProperty(data, key, {
        get() {
+           Dep.target && dep.addSub(Dep.target);   // 将watcher添加到订阅事件中 [watcher]
            return val;
        },
        set(newVal) {
            if (val === newVal) {
                return;
            }
            val = newVal;
            observe(newVal);
+           dep.notify();   // 让所有watcher的update方法执行即可
        }
    })
}
复制代码

当set修改值的时候执行了dep.notify方法，这个方法是执行watcher的update方法，那么我们再对update进行修改一下

Watcher.prototype.update = function() {
    // notify的时候值已经更改了
    // 再通过vm, exp来获取新的值
+   let arr = this.exp.split('.');
+   let val = this.vm;
+   arr.forEach(key => {
+       val = val[key];   // 通过get获取到新的值
+   });
    this.fn(val);   // 将每次拿到的新值去替换{{}}的内容即可
};
复制代码

双向数据绑定

   // html结构
    <input v-model="c" type="text">

    // 数据部分
    data: {
        a: {
            b: 1
        },
        c: 2
    }

    function replace(frag) {
        // 省略...
+       if (node.nodeType === 1) {  // 元素节点
            let nodeAttr = node.attributes; // 获取dom上的所有属性,是个类数组
            Array.from(nodeAttr).forEach(attr => {
                let name = attr.name;   // v-model  type
                let exp = attr.value;   // c        text
                if (name.includes('v-')){
                    node.value = vm[exp];   // this.c 为 2
                }
                // 监听变化
                new Watcher(vm, exp, function(newVal) {
                    node.value = newVal;   // 当watcher触发时会自动将内容放进输入框中
                });
                node.addEventListener('input', e => {
                    let newVal = e.target.value;
                    // 相当于给this.c赋了一个新值
                    // 而值的改变会调用set，set中又会调用notify，notify中调用watcher的update方法实现了更新
                    vm[exp] = newVal;
                });
            });
+       }
        if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
            replace(node);
        }
    }
复制代码

一个基本的mvvm就已经完成了。再延伸到计算属性和钩子函数

computed(计算属性) && mounted(钩子函数)

    // html结构
    <p>求和的值是{ {sum} }</p>

    data: { a: 1, b: 9 },
    computed: {
        sum() {
            return this.a + this.b;
        },
        noop() {}
    },
    mounted() {
        setTimeout(() => {
            console.log('所有事情都搞定了');
        }, 1000);
    }
复制代码

    function Mvvm(options = {}) {
        // 初始化computed,将this指向实例
+       initComputed.call(this);
        // 编译
        new Compile(options.el, this);
        // 所有事情处理好后执行mounted钩子函数
+       options.mounted.call(this); // 这就实现了mounted钩子函数
    }

    function initComputed() {
        let vm = this;
        let computed = this.$options.computed;  // 从options上拿到computed属性   {sum: ƒ, noop: ƒ}
        // 得到的都是对象的key可以通过Object.keys转化为数组
        Object.keys(computed).forEach(key => {  // key就是sum,noop
            Object.defineProperty(vm, key, {
                // 这里判断是computed里的key是对象还是函数
                // 如果是函数直接就会调get方法
                // 如果是对象的话，手动调一下get方法即可
                // 如： sum() {return this.a + this.b;},他们获取a和b的值就会调用get方法
                // 所以不需要new Watcher去监听变化了
                get: typeof computed[key] === 'function' ? computed[key] : computed[key].get,
                set() {}
            });
        });
    }
复制代码

总结

通过自己实现的mvvm一共包含了以下东西

通过Object.defineProperty的get和set进行数据劫持
通过遍历data数据进行数据代理到this上
通过{{ }}对数据进行编译
通过发布订阅模式实现数据与视图同步

惊！看完秒会MVVM

MVVM的发展

defineProperty

打造MVVM

数据劫持

数据代理

数据编译

发布订阅

数据更新视图

双向数据绑定

computed(计算属性) && mounted(钩子函数)

总结

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