目标
- 模拟一个最小版本的vue
- 响应式原理在面试中常问的问题
- 实际项目中问题的原理层面解决
- vue 新增成员是否是响应式的?
- 给属性重新复制成对象是否是响应式的?
- 为学习源码做铺垫
数据驱动
- 数据响应式:数据模型,是普通的javaScript对象,当我们修改数据时,视图也会跟着更新,避免了繁琐的DOM操作,提高开发效率。
- 双向绑定:
- 数据改变,视图改变,数据也会跟着改变
- 使用v-model在表单元数上创建数据双向绑定
- 数据驱动是vue最独特的特性之一。开发过程中仅需要关注数据本身,不需要关心数据是如何渲染到视图上的。
数据响应式核心原理
Vue 2.x
// 模拟vue 的data
const obj = {
msg:"hello",
count: 10
}
// 模拟vue 的实例
const vm = {}
proxyData(obj)
function proxyData(data){
Object.keys(data).forEach((key)=>{
Object.defineProperty(vm,key,{
// 可枚举(可遍历)
enumerable: true,
// 可配置(可以使用 delete 删除,可以通过 defineProperty 重新定义)
configurable: true,
get(){
console.log('get',data[key])
return data[key]
},
set(newValue){
console.log('set',newValue)
if(newValue === data[key]){
return
}
data[key] = newValue
}
})
})
}
vm.msg = "word"
Vue 3.x
- 直接监听对象,而不是属性
- ES6新增,IE 不支持,性能由浏览器优化
// 模拟 Vue 中的data
const obj = {
msg:"hello",
count: 10
}
// 模拟 Vue实例
let vm = new Proxy(obj,{
get(target,key){
console.log(target, key)
return target[key]
},
set(target,key,newValue){
console.log(target,key,newValue)
if(target[key] === newValue){
return
}
target[key] = newValue
document.querySelector("#app").textContent = target[key]
}
})
vm.msg = "word"
console.log(vm.msg)
发布订阅模式和观察者模式
发布/订阅模式
- 订阅者
- 发布者
- 信号中心
- 假如有一个班级,孩子考完试之后,家长就可以像老师订阅孩子的学习成绩,并且家长也可以订阅多个孩子的成绩,老师发布学生的成绩。孩子就是这个信号中心,家长就是订阅者,老师就是发布者。这就是发布订阅者模式。
vue 的自定义事件
let vm = new Vue()
vm.$on('dataChange', () => {
console.log('dataChange')
})
vm.$on('dataChange', () => {
console.log('dataChange1')
})
vm.$emit('dataChange')
兄弟组件通信过程
// eventBus.js
// 事件中心
let eventHub = new Vue()
// ComponentA.vue
// 发布者
addTodo: function () {
// 发布消息(事件)
eventHub.$emit('add-todo', { text: this.newTodoText })
this.newTodoText = ''
}
// ComponentB.vue
// 订阅者
created: function () {
// 订阅消息(事件)
eventHub.$on('add-todo', this.addTodo)
}
模拟 vue自定义事件
// 事件触发器
class EventEmiter{
constructor(){
// { eventType: [ handler1, handler2 ] }
this.subs = Object.create(null)
console.log(this.subs)
}
//注册事件 (订阅消息)
$on(eventType,handler){
this.subs[eventType] = this.subs[eventType] || []
this.subs[eventType].push(handler)
}
//触发事件 (发布消息)
$emit(eventType){
if(this.subs[eventType]){
this.subs[eventType].forEach(handler => {
handler()
});
}
}
}
// 测试
const em = new EventEmiter()
// 注册事件
em.$on("click",()=>{
console.log("click1")
})
em.$on("click",()=>{
console.log("click2")
})
// 触发事件
em.$emit("click")
观察者模式
- 观察者模式与发布者的区别,观察者没有事件中心只有发布者和订阅者,并且发布者需要知道订阅者的存在。
- 观察者(订阅者)
- updata() 当事件发生时,具体要做的事情(在vue的响应式机制中,当数据发生变化的时候,调用观察者的update方法,update方法内部更新视图)
- 目标(发布者)
- subs数组:存储所有的观察者
- addSub():添加观察者
- notify():当事件发生,调用所有的观察者update()方法
- 没有事件中心
// 目标(发布者)
class Dep {
constructor(){
// 存储所有的观察者
this.subs = []
}
// 添加观察者
addSub(sub){
if(sub && sub.update){
this.subs.push(sub)
}
}
// 通知所有的观察者
notify(){
this.subs.forEach((sub)=>{
sub.update()
})
}
}
// 观察者(订阅者)
class Watcher{
update(){
console.log("update")
}
}
// 测试
let dep = new Dep()
let watcher = new Watcher()
dep.addSub(watcher)
dep.notify()
总结
- 观察者模式是由具体目标调度,比如当事件触发,Dep 就会去调用观察者的方法,所以观察者模式的订阅者与发布者之间是存在依赖的。
- 发布/订阅模式由统一调度中心调用,因此发布者和订阅者不需要知道对方的存在。
vue 响应式原理模拟
整体分析
-
vue 的基本结构
-
整体结构
-
Vue
- 把data中的成员注入到vue实例,并把data中的成员转换成getter/setter
-
Observer
- 能够对数据对象的所有属性进行监听,如果有变动可拿到最新值并通知Dep
- Compiler
- 解析每个元素中的指令、差值表达式,并替换成相应的数据
- Dep
- 添加观察者(Watcher),当数据变化通知所有观察者
- Watcher
- 数据变化更新视图
Vue
- 功能
- 负责接收初始化的参数(选项)
- 负责把 data 中的属性注入到 Vue 实例,转换成 getter/setter
- 负责调用 observer 监听 data 中所有属性的变化
- 负责调用 compiler 解析指令/插值表达式
- 结构
- 代码
class Vue{
constructor(options){
//1,通过属性保存选项的数据
this.$options = options || {}
this.$data = options.data || {}
this.$el = typeof options.el === "string" ? document.querySelector(options.el) : options.el
//2,把data中的成员转化成getter和setter,注入到vue实例中
this._proxyData(this.$data)
//3,调用 Observer对象,监听数据的变化
new Observer(this.$data)
// 4,调用compiler对象,解析指令和差值表达式
new Compiler(this)
}
_proxyData(data){
//遍历data中的所有属性
Object.keys(data).forEach(key=>{
//把data中的属性注入到vue实例中
Object.defineProperty(this,key,{
enumerable:true,
configurable:true,
get(){
return data[key]
},
set(newValue){
if(newValue===data[key]){
return
}
data[key] = newValue
}
})
})
}
}
Observer
- 功能
- 负责把data选项中的属性转化成响应式数据
- data 中的某个属性也是对象,把该属性转换成响应式数据
- 数据变化发送通知
- 结构
// 负责数据劫持
// 把$data中的成员转换成getter/setter
class Observer {
constructor (data){
this.walk(data)
}
// 判断数据是否是对象,如果不是就返回
// 如果是对象,遍历对象的所有属性,转换成getter/setter
walk(data){
if(!data || typeof data !== 'object'){
return
}
//遍历data所有成员
Object.keys(data).forEach((key)=>{
this.defineReactive(data,key,data[key])
})
}
// 定义响应式成员
defineReactive(data,key,val){
let that = this
// 如果val是对象继续设置下面的属性为响应式
that.walk(val)
Object.defineProperty(data,key,{
enumerable:true,
configurable:true,
get(){
return val
},
set(newValue){
if(val === newValue){
return
}
// 如果newValue是对象继续设置newValue的成员为响应式
val = newValue
that.walk(val)
}
})
}
}
Compiler
- 功能
- 负责编译模板,解析指令/插值表达式
- 负责页面的首次渲染
- 当数据变化后重新渲染视图
- 结构
- 代码
class Compiler {
constructor(vm){
this.el = vm.$el
this.vm = vm
this.complie(this.el)
}
complie (el){
let childNodes = el.childNodes
Array.from(childNodes).forEach(node => {
if(this.isTextNode(node)){
// 处理文本节点
this.compileText(node)
}else if(this.isElementNode(node)){
// 处理元素节点
this.compileElement(node)
}
// 判断node节点是否有子节点,如果有子节点递归调用compile
if(node.childNodes && node.childNodes.length){
this.complie(node)
}
});
}
// 编译模板,处理文本节点和元素节点
compileElement(node){
// 遍历所有的属性节点
Array.from(node.attributes).forEach(attr=>{
// 判断是否是指令
let attrName = attr.name
if(this.isDirective(attrName)){
// v-text => text
attrName = attrName.substr(2)
let key = attr.value
this.update(node,key,attrName)
}
})
}
update(node,key,attrName){
let updateFn = this[attrName + 'Updater']
updateFn && updateFn(node,this.vm[key])
}
// 处理v-text 指令
textUpdater(node,value){
node.textContent = value
}
// 处理v-model 指令
modelUpdater(node,value){
node.value = value
}
// 编译文本节点,处理插值表达式
compileText(node){
let reg = /\{\{(.+?)\}\}/
let value = node.textContent
if(reg.test(value)){
let key = RegExp.$1.trim()
node.textContent = value.replace(reg,this.vm[key])
//创建watcher对象,当数据改变更新视图
// new Watcher(this.vm,key,(newValue)=>{
// node.textContent = newValue
// })
}
}
// 判断元素属性是否是指令
isDirective(attrName){
return attrName.startsWith("v-")
}
// 判断节点是否是文本节点
isTextNode(node){
return node.nodeType === 3
}
// 判断节点是否是元素节点
isElementNode(node){
return node.nodeType === 1
}
}
dep
- 功能
- 收集依赖,添加观察者(watcher)
- 通知所有观察者
- 结构
- 代码
class Dep {
constructor(){
this.subs = []
}
// 添加观察者
addSub (sub){
if(sub && sub.update){
this.subs.push(sub)
}
}
// 发送通知
notify(){
this.subs.forEach(sub=>{
sub.update()
})
}
}
- 在 compiler.js 中收集依赖,发送通知
// defineReactive 中
// 创建 dep 对象收集依赖
const dep = new Dep()
// getter 中
// get 的过程中收集依赖
Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
// setter 中
// 当数据变化之后,发送通知
dep.notify()
Watcher
- 功能
- 当数据变化触发依赖, dep 通知所有的 Watcher 实例更新视图
- 自身实例化的时候往 dep 对象中添加自己
- 结构
- 代码
class Watcher {
constructor(vm, key, cb){
this.vm = vm
// data中的属性名称
this.key = key
// 回调函数负责更新视图
this.cb = cb
// 把watcher对象记录到Dep类的静态属性target
Dep.target = this
// 触发get方法,在get 方法中会调用 addSub
this.oldValue = vm[key]
Dep.target = null
}
update(){
let newValue = this.vm[this.key]
if(this.oldValue === newValue){
return
}
this.cb(newValue)
}
}
- 在 compiler.js 中为每一个指令/插值表达式创建 watcher 对象,监视数据的变化
updateFn && updateFn.call(this,node,this.vm[key],key)
// 处理v-text 指令
textUpdater(node,value,key){
node.textContent = value
// 每一个指令中创建一个 watcher,观察数据的变化
new Watcher(this.vm,key,(newValue)=>{
node.textContent = newValue
})
}
视图更新数据
// 处理v-model 指令
modelUpdater(node,value,key){
node.value = value
new Watcher(this.vm,key,(newValue)=>{
node.value = newValue
})
// 监听视图的变化
node.addEventListener('input', () => { this.vm[key] = node.value })
}
总结
- vue
- 记录传入的选项,设置 el
- 把 data 的成员注入到 Vue 实例
- 负责调用 Observer 实现数据响应式处理(数据劫持)
- 负责调用 Compiler 编译指令/插值表达式等
- Observer
- 数据劫持
- 负责把 data 中的成员转换成 getter/setter
- 负责把多层属性转换成 getter/setter
- 如果给属性赋值为新对象,把新对象的成员设置为 getter/setter
- 添加 Dep 和 Watcher 的依赖关系
- 数据变化发送通知
- 数据劫持
- Compiler
- 负责编译模板,解析指令/插值表达式
- 负责页面的首次渲染过程
- 当数据变化后重新渲染
- Dep
- 收集依赖,添加订阅者(watcher)
- 通知所有订阅者
- Watcher
- 自身实例化的时候往dep对象中添加自己
- 当数据变化dep通知所有的 Watcher 实例更新视图