MVVM模式总结

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参考文章:

不好意思!耽误你的十分钟,让MVVM原理还给你

实现一个基础的 Vue 双向绑定

数据劫持 + 发布订阅

真正实现MVVM模式靠的是ES5中提供的Object.defineProperty(不兼容【<IE8】)

1. 先来了解下Object.defineProperty()

// (一)
let obj = {}
let song = '发如雪'
obj.singer = '周杰伦'

Object.defineProperty(obj, 'music', {
    value: '七里香' // 新增一个属性
})

console.log(obj) // {singer: "周杰伦", music: "七里香"}
// (二)
let obj = {}
let song = '发如雪'
obj.singer = '周杰伦'

Object.defineProperty(obj, 'music', {
    value: '七里香',
    configurable: true // 可以配置对象,删除属性
})

delete obj.music
console.log(obj) // {singer: "周杰伦"}
// (三)
let obj = {}
let song = '发如雪'
obj.singer = '周杰伦'

Object.defineProperty(obj, 'music', {
    value: '七里香',
    writable: true, // 可以修改对象
})

obj.music = '听妈妈的话'
console.log(obj) // {singer: "周杰伦", music: "听妈妈的话"}
// (四)
let obj = {}
let song = '发如雪'
obj.singer = '周杰伦'

Object.defineProperty(obj, 'music', {
    value: '七里香',
    enumerable: true, // 可以枚举
})

for (let key in obj) {
    // 默认情况下通过defineProperty定义的属性是不能被枚举的
    // 需要设置enumerable为true才可以,只能拿到singer,拿不到music
    console.log(key) // singer, music  
}
// (五)
let obj = {}
let song = '发如雪'
obj.singer = '周杰伦'

Object.defineProperty(obj, 'music', {
   // value: '七里香', 不能给值,会报重复错误
   // writable: true , 不能设置该属性,会报重复错误
   get() {  // 获取obj.music的时候就会调用get方法
       return song
   },
   set(val) {
       song = val // 将修改的值重新赋给song
   }
})

console.log(obj.music);   // '发如雪' get
obj.music = '夜曲';       // 调用set设置新的值
console.log(obj.music);   // '夜曲'   get

以上就是Object.defineProperty的用法

下面我们写个实例,以vue为参照看看如何实现MVVM模式

2. MVVM模式举例

// index.html
<body>
    <div id="app">
        <h1>{{song}}</h1>
        <p>《{{album.name}}》是{{singer}}2005年11月发行的专辑</p>
        <p>主打歌为{{album.theme}}</p>
        <p>作词人为{{singer}}等人。</p>
        为你弹奏肖邦的{{album.theme}}
    </div>
    <!--实现的mvvm-->
    <script src="mvvm.js"></script>
    <script>
        // 写法和Vue一样
        let mvvm = new Mvvm({
            el: '#app',
            data: {     // Object.defineProperty(obj, 'song', '发如雪');
                song: '发如雪',
                album: {
                    name: '十一月的萧邦',
                    theme: '夜曲'
                },
                singer: '周杰伦'
            }
        });
    </script>
</body>

完成了html中的写法,接下来就开始实现MVVM

2.1 创建一个Mvvm构造函数
// 创建一个Mvvm构造函数
// 这里用es6方法将options赋一个初始值,防止没传,等同于options || {}
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, 给data添加get,set属性,使之成为响应式对象
    observe(data);
}
2.2 数据劫持

为什么要做数据劫持?

  • 观察对象,给对象增加Object.defineProperty
  • vue特点是不能新增不存在的属性 不存在的属性没有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)

实现数据劫持过程:

// 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);
}

数据劫持之前:

数据劫持之后(都已经添加上了get, set属性):

数据劫持完成之后需要再做个数据代理

2.3 数据代理

数据代理就是在vue中:

   let Vue = new Vue({
        el: '#app',
        data: {
            c: 2
        }
    });

我们可以直接使用this.c访问到值2,但是按照Vue源码我们是需要使用this._data.c才能访问到, 中间_data的精简就是数据代理的过程。从上面的截图我们也同样可以看出,需要通过_data来访问

具体实现过程, +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'

数据劫持和数据代理都已实现,接下来实现编译,把{{}}里面的内容解析出来

2.4 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{{}}
                console.log(RegExp.$1); // 匹配到的第一个分组 如: a.b, c
                let arr = RegExp.$1.split('.');
                let val = vm;
                arr.forEach(key => {
                    val = val[key];     // 如this.a.b
                });
                // 用trim方法去除一下首尾空格
                node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();
            }
            // 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
}

至此编译完成,但是我们手动修改数据并没有在页面上发生改变,需要重新刷新页面才生效。接下来使用发布订阅模式实现自动更新。

2.5 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

先来个干脆的发布订阅实现:

// 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

接下来才是真正鬼斧之笔:

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)) {
                function replaceTxt() {
                    node.textContent = txt.replace(reg, (matched, placeholder) => {   
                        console.log(placeholder);   // 匹配到的分组 如:song, album.name, singer...
                        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);
                    });
                };
                // 替换
                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
}
// 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;
}

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();
+   
    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
        }
    })
}
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
};

最中的Complile构造函数

// 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)) { // 文本节点
                function replaceTxt() {
                    node.textContent = txt.replace(reg, (matched, placeholder) => {   
                        console.log("V-->M", placeholder);   // 匹配到的分组 如:song, album.name, singer...
                        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();
            }

            // 双向绑定 V-->M
            if (node.nodeType === 1) {  // 元素节点, 2为属性节点
                console.log(node,'----')
                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
                    });
                    console.log("11111")
                    node.addEventListener('input', e => {
                        console.log("222222")
                        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setset中又会调用notify,notify中调用watcher的update方法实现了更新
                        vm[exp] = newVal;   
                    });
                });
            }
            // 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
}

手动改了data里面的值,为什么浏览器没法自动更新,要怎么搞?

3. 总结这个过程:

  1. 数据劫持Object.defineProperty(),得到劫持构造函数Observe
  2. 初始化过程:
  • 创建一个mvvm构造函数,把数据传进来,遍历数据添加数据劫持,
  • 会给data添加get,set属性,使之成为响应式对象
  • 数据代理 this._data.XX ---> this.XX
  • 数据编译 complile,匹配到文本节点的{{}},用data里面的数据代替
  1. 发布订阅
  • 定义发布者Dep,Dep有存放订阅者的数组subs,有添加订阅者方法addSub,有通知订阅者的方法notify;
  • 定义订阅者Watcher,Watcher中有update更新方法,会触发更新视图view
  • 添加发布者实例到数据劫持构造函数Observe
  1. 双向绑定,监听节点是否绑定input事件,事件回调更新model,