数据响应式

数据响应式指的是数据模型
数据模型仅仅是普通的JavaScript对象，而当我们修改数据时，视图会进行更新，避免了繁琐的DOM操作，(jquery就是基于dom操作)提高开发效率

双向绑定

数据改变，视图改变；视图改变，数据也随之改变
我们可以使用 v-model 在表单元素上创建双向数据绑定

数据驱动

数据驱动是Vue最独特的特性之一
开发过程中公需要关注数据本身，不需要关心数据是如何渲染到视图

响应式原理(vue2)

当你把一个普通的 JavaScript 对象传入 Vue 实例作为 data 选项，Vue 将遍历此对象所有的 property，并使用 Object.defineProperty 把这些 property 全部转为 getter/setter。Object.defineProperty 是 ES5 中一个无法 shim(指的是无法降级处理) 的特性，这也就是 Vue 不支持 IE8 以及更低版本浏览器的原因。

模拟vue 通过Object.defineProperty的值发生变化的时候触发相应的方法(单个)

访问msg的时候触发get方法
重新赋值的时候触发set方法

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>defineProperty</title>
</head>
<body>
  <div id="app">
    hello
  </div>
  <script>
    // 模拟 Vue 中的 data 选项
    let data = {
      msg: 'hello'
    }

    // 模拟 Vue 的实例
    let vm = {}

    // 数据劫持：当访问或者设置 vm 中的成员的时候，做一些干预操作
    Object.defineProperty(vm, 'msg', {
      // 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,
      // 当获取值的时候执行
      get () {
        console.log('get: ', data.msg)
        return data.msg
      },
      // 当设置值的时候执行
      set (newValue) {
        console.log('set: ', newValue)
        if (newValue === data.msg) {
          return
        }
        data.msg = newValue
        // 数据更改，更新 DOM 的值
        document.querySelector('#app').textContent = data.msg
      }
    })

    // 测试
    vm.msg = 'Hello World'
    console.log(vm.msg)
  </script>
</body>
</html>

模拟vue 通过Object.defineProperty的值发生变化的时候触发相应的方法(多个)

使用Object.defineProperty处理多个属性的时候要进行循环

访问msg的时候触发get方法
重新赋值的时候触发set方法

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>defineProperty 多个成员</title>
</head>
<body>
  <div id="app">
    hello
  </div>
  <script>
    // 模拟 Vue 中的 data 选项
    let data = {
      msg: 'hello',
      count: 10
    }

    // 模拟 Vue 的实例
    let vm = {}

    proxyData(data)

    function proxyData(data) {
      // 遍历 data 对象的所有属性
      Object.keys(data).forEach(key => {
        // 把 data 中的属性，转换成 vm 的 setter/setter
        Object.defineProperty(vm, key, {
          enumerable: true,
          configurable: true,
          get () {
            console.log('get: ', key, data[key])
            return data[key]
          },
          set (newValue) {
            console.log('set: ', key, newValue)
            if (newValue === data[key]) {
              return
            }
            data[key] = newValue
            // 数据更改，更新 DOM 的值
            document.querySelector('#app').textContent = data[key]
          }
        })
      })
    }

    // 测试
    vm.msg = 'Hello World'
    console.log(vm.msg)
  </script>
</body>
</html>

响应式原理(vue3)

proxy
直接监听对象,而不是属性
使用Proxy代理的是整个对象,代码要简洁很多,性能提升
es6中新增的,IE不支持,
性能由浏览器进行优化

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Proxy</title>
</head>
<body>
  <div id="app">
    hello
  </div>
  <script>
    // 模拟 Vue 中的 data 选项
    let data = {
      msg: 'hello',
      count: 0
    }

    // 模拟 Vue 实例
    let vm = new Proxy(data, {
      // 执行代理行为的函数
      // 当访问 vm 的成员会执行
      // target 指的是目标对象
      // key指的是哪个属性
      get (target, key) {
        console.log('get, key: ', key, target[key])
        return target[key] // 返回属性的值
      },
      // 当设置 vm 的成员会执行
      // target 指的是目标对象
      // key指的是哪个属性
      // newValue 设置新的值
      set (target, key, newValue) {
        console.log('set, key: ', key, newValue)
        if (target[key] === newValue) {
          return
        }
        target[key] = newValue
        // 渲染dom
        document.querySelector('#app').textContent = target[key]
      }
    })

    // 测试
    vm.msg = 'Hello World'
    console.log(vm.msg)
  </script>
</body>
</html>

vue2(Object.defineProperty)和vue3(proxy)的区别

Object.defineProperty(vue2)

使用Object.defineProperty处理多个属性的时候要进行循环

proxy

直接监听对象,而不是属性
使用Proxy代理的是整个对象,代码要简洁很多,性能提升
es6中新增的,IE不支持
性能由浏览器进行优化

观察者模式和订阅发布者模式

先了解一下自定义事件

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Vue 自定义事件</title>
</head>
<body>
  <script src="./js/vue.js"></script>
  <script>
    // Vue 自定义事件
    // 创建了vue的示例
    let vm = new Vue()
    // 注册事件(vm内部)
    // { 'click': [fn1, fn2], 'change': [fn] }

    // 注册事件(订阅消息)
    vm.$on('dataChange', () => {
      console.log('dataChange')
    })
    // 注册事件(订阅消息)
    vm.$on('dataChange', () => {
      console.log('dataChange1')
    })
    // 触发事件(发布消息)
    vm.$emit('dataChange')
  </script>
</body>
</html>

发布订阅模式 - publish-subscribe pattern

订阅者、发布者、信号中心

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>发布订阅模式</title>
</head>
<body>
  <script>
    // 事件触发器
    class EventEmitter {

      constructor () {
        // 对象长这样
        // { 'click': [fn1, fn2], 'change': [fn] }
        this.subs = Object.create(null)
      }

      // 注册事件
      // eventType 事件类型
      // handler 事件处理函数
      $on (eventType, handler) {
        // 如果有值,就显示当前的值的数据,否则就是一个空数组
        this.subs[eventType] = this.subs[eventType] || []
        // 如果是数组
        this.subs[eventType].push(handler)
      }

      // 触发事件
      $emit (eventType) {
        if (this.subs[eventType]) {
          this.subs[eventType].forEach(handler => {
            // 直接调用handler()  函数
            handler()
          })
        }
      }
    }

    // 测试 EventEmitter就是事件中心
    let em = new EventEmitter()
    em.$on('click', () => {
      console.log('click1')
    })
    // 注册事件
    em.$on('click', () => {
      console.log('click2')
    })
    // 触发事件
    em.$emit('click')
  </script>
</body>
</html>

观察者模式

观察者（订阅者） - Watcher

update(): 当事件发生时，具体要做的事情

目标（发布者） - Dep

subs数组：存储所有的观察者
addSub(): 添加观察者
notify(): 当事件发生，调用所有观察者的 update() 方法

没有事件中心

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>观察者模式</title>
</head>
<body>
  <script>
    // 发布者-目标
    class Dep {
      constructor () {
        // 记录所有的订阅者
        this.subs = []
      }
      // 添加订阅者
      addSub (sub) {
        // 判断sub && sub.update是否存在
        if (sub && sub.update) {
          // 在把订阅者添加到数组里面
          this.subs.push(sub)
        }
      }
      // 发布通知
      notify () {
        // 遍历所有的订阅者 也就是subs数组
        this.subs.forEach(sub => {
          sub.update() //调用订阅者的update()
        })
      }
    }
    // 订阅者-观察者
    class Watcher {
      update () {
        console.log('update')
      }
    }

    // 测试
    let dep = new Dep() //创建一个发布者对象
    let watcher = new Watcher() //创建一个订阅者对象

    dep.addSub(watcher) //把watcher(订阅者)添加到dep
    // 调用dep.notify()去通知所有的订阅者
    dep.notify()
  </script>
</body>
</html>

vue响应式原理模拟

tisp：

如果想知道当前数据是否是响应式数据

在控制台中输入vm 可以看当前数据是否包含get以及set

vue类

vue.js

class Vue {
  constructor (options) {
    // 1. 通过属性保存选项的数据(拿到el对象 el包含data里面的数据)
    this.$options = options || {}
    console.log(options);
    this.$data = options.data || {}
    // 如果传入的是string 那就是选择器,选择器的时候通过document.querySelector获取dom对象(传入options.el) 如果options.el是个对象 直接返回
    this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el
    // 2. 把data中的成员转换成getter和setter，注入到vue实例中（通过方法来实现的）,方便后续使用
    // 把data的属性注入到实例中
    // this指向的是vue的实力
    this._proxyData(this.$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)
  }
  // 代理数据,让vue代理data中的属性
  _proxyData (data) {
    // 遍历data中的所有属性（返回数组）
    // 如果把箭头函数改变为function 指向的是window
    // 箭头函数不会改变this指向，他的this就是指向vue的实力
    Object.keys(data).forEach(key => {
      // 把data的属性注入到vue实例中
      // this 指向vue的实力
      Object.defineProperty(this, key, {
        enumerable: true, //是否可便利
        configurable: true, //是否可枚举
        // get 访问数据
        get () {
          return data[key]
        },
        // set 设置值
        set (newValue) {
          // 判断值是否发生变化
          if (newValue === data[key]) {
            return
          }
          // 把变化的数据记录到属性中
          data[key] = newValue
        }
      })
    })
  }
}

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Mini Vue</title>
</head>
<body>
  <div id="app">
    <h1>差值表达式</h1>
    <h3>{{ msg }}</h3>
    <h3>{{ count }}</h3>
    <h1>v-text</h1>
    <div v-text="msg"></div>
    <h1>v-model</h1>
    <input type="text" v-model="msg">
    <input type="text" v-model="count">
  </div>
  <script src="./js/vue.js"></script>
  <script>
    // 创建vue的示例
    // 可以看看vm对象都有哪些属性
    // vm就是vue的实力
    let vm = new Vue({
      // 传入对象
      el: '#app',
      data: {
        msg: 'Hello Vue',
        count: 100,
        person: { name: 'zs' }
      }
    })
  </script>
</body>
</html>

Observer (数据劫持) 、Observer-defineReactive1、Observer-defineReactive2

监听数据中的data的变化,并且进行数据处理
负责把data选项中的属性转换为响应式数据
data中的某个属性也是对象,把该属性转换为响应式数据
数据变化发送通知(要结合观察者模式来实现)

observer.js

class Observer {
  // 构造函数
  constructor (data) {
    this.walk(data)
  }
  // 遍历data对象的所有属性
  walk (data) {
    // 1. 判断data是否是对象以及是否是空值
    if (!data || typeof data !== 'object') {
      return
    }
    // 2. 遍历data对象的所有属性
    // 箭头函数不会改变this指向
    // data[key]属性对应的值
    Object.keys(data).forEach(key => {
      this.defineReactive(data, key, data[key])
    })
  }
  //  Object.defineProperty把属性转换为get和set
  defineReactive (obj, key, val) {
    let that = this
    // 负责收集依赖，并发送通知
    let dep = new Dep()
    // 如果val是对象，把val内部的属性转换成响应式数据
    this.walk(val)
    // obj是data对象
    Object.defineProperty(obj, key, {
      enumerable: true, //可以枚举
      configurable: true, //可以配置
      get () {
        // 收集依赖
        Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
        return val
      },
      set (newValue) {
        // 判断newValue的值是否发生变化 这里是没有发生变化
        if (newValue === val) {
          return
        }
        // 值发生变化
        val = newValue
        // 值发生变化
        that.walk(newValue)
        // 发送通知
        dep.notify()
      }
    })
  }
}

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="cn">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Mini Vue</title>
</head>
<body>
  <div id="app">
    <h1>差值表达式</h1>
    <h3>{{ msg }}</h3>
    <h3>{{ count }}</h3>
    <h1>v-text</h1>
    <div v-text="msg"></div>
    <h1>v-model</h1>
    <input type="text" v-model="msg">
    <input type="text" v-model="count">
  </div>
  <script src="./js/observer.js"></script> 
  <script src="./js/vue.js"></script>
  <script>
    // 创建vue的示例
    // 可以看看vm对象都有哪些属性
    let vm = new Vue({
      // 传入对象
      el: '#app',
      data: {
        msg: 'Hello Vue',
        count: 100,
        person: { name: 'zs' }
      }
    })
    console.log(vm.msg)
    //方便测试用的
    vm.msg = { test: 'Hello' }
    vm.test = 'abc'
  </script>
</body>
</html>

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
当数据变化后重新渲染视图

**一句话总结：**就是操作dom

compiler.js

class Compiler {
  constructor (vm) {
    // 定义 this.el以及this.vm 方便后面使用
    this.el = vm.$el
    this.vm = vm
    // 编译模板
    this.compile(this.el)
  }
  // 编译模板，处理文本节点和元素节点
  compile (el) {
    // 这里只是处理第一层节点 如果多层的话用到递归
    // childNodes是个伪数组
    let childNodes = el.childNodes
    // 伪数组转换为数组
    Array.from(childNodes).forEach(node => {
      // 处理文本节点
      if (this.isTextNode(node)) {
        this.compileText(node)
      } else if (this.isElementNode(node)) {
        // 处理元素节点
        this.compileElement(node)
      }

      // 递归调用
      // 判断node节点，是否有子节点，如果有子节点，要递归调用compile
      if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
        this.compile(node) //处理更深层次的节点
      }
    })
  }
  // 编译元素节点，处理指令
  // node 处理元素
  compileElement (node) {
    // console.log(node.attributes)
    // 将伪数组转换为数组
    // 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)) {
        // 将v-moude 或者v-text的 把v-去掉
        // v-text --> text
        // 把v-去掉 从第3个开始
        attrName = attrName.substr(2)
        // 获取属性的值
        let key = attr.value
        this.update(node, key, attrName)
      }
    })
  }

  // 处理 v-text 指令以及处理 v-model 指令的辅助方法
  update (node, key, attrName) {
    let updateFn = this[attrName + 'Updater']
    // 判断
    // this.vm是vue的示例
    updateFn && updateFn.call(this, node, this.vm[key], key)
  }

  // 处理 v-text 指令
  textUpdater (node, value, key) {
    node.textContent = value
    new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
      node.textContent = newValue
    })
  }
  //  处理 v-model 指令
  modelUpdater (node, value, key) {
    node.value = value
    new Watcher(this.vm, key, (newValue) => {
      node.value = newValue
    })
    // 双向绑定
    node.addEventListener('input', () => {
      // 事件处理函数
      this.vm[key] = node.value
    })
  }

  // 编译文本节点，处理差值表达式 {{}}
  compileText (node) {
    // console.dir(node)
    // {{  msg }}
    let reg = /\{\{(.+?)\}\}/ \
    let value = node.textContent //获取文本内容
    if (reg.test(value)) {
      // RegExp.$1 使用正则构造函数的第一个分组 如果第二个分组就是$2
      // trim() 去除空格
      let key = RegExp.$1.trim()
      // 给文本节点赋值
      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 是以v-开头
  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

收集依赖,添加观察者(watcher)
通知所有观察者

dep.js

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)
    }
  }
  // 发送通知
  notify () {
    this.subs.forEach(sub => {
      sub.update()
    })
  }
}

watcher

当数据变化触发依赖,dep通知所有的watcher(观察者)示例更新视图
自身实例化的时候往dep对象中添加自己

watcher.js

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中
    Dep.target = this
    // 触发get方法，在get方法中会调用addSub
    this.oldValue = vm[key]
    Dep.target = null //防止将来重复添加
  }
  // 当数据发生变化的时候更新视图
  update () {
    let newValue = this.vm[this.key]
    // 判断新值跟旧值是否相同
    if (this.oldValue === newValue) {
      return
    }
    this.cb(newValue)
  }
}

调试首次渲染加深理解

通过vm.msg='xxx'调试

调试数据改变更新视图过程

通过get获取然后通过set 设置

总结

给属性重新赋值对象,是否是响应式的? 是

vue示例新增一个成员是否是响应式的 不是响应式的(所有操作都是在new vue的时候创建的,在new Observer(this.$data)的时候只是把data转换为响应式的)

模拟 Vue.js 响应式原理