超详细：在Vue3中实现自定义指令

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在开发Vue项目时，大多数人都会使用到Vue内置的一些指令，例如v-model、v-if等，在使用的时候不知道有没有想过自己也来实现一个指令呢。本文就以Vue3项目为基础，从原理、方法到实际案例、注意事项，尽可能细致的讲解如何自定义指令。

前言

我们需要明白为什么需要自定义一个指令，其实就是想更加简洁地重复使用操作DOM的逻辑，这就和组件化和组合式函数差不多。

不管是Vue内置的指令还是自定义的指令，都有类似于组件的生命周期，我们可以在不同的生命周期完成不同的逻辑操作，并绑定到组件元素上，这样就产生了自定义指令。在Vue3中，我们有三种方式可以定义指令：

1. 如果是在<script setup>定义组件内的指令，有一个语法糖可以使用：任何以v开头的驼峰式命名的变量都可以被用作一个自定义指令，然后在模板中使用。举一个简单的例子：在输入框渲染后自动聚焦

   <script setup>
   // 在模板中启用 v-focus
   const vFocus = {
     mounted: (el) => el.focus()
   }
   </script>
   
   <template>
     <input v-focus />
   </template>
   

   运行效果：

2. 如果是使用选项式，则自定义指令需要在directives选项中注册。同上一个例子：

   <script>
   export default{
     setup() {},
     directives: {
       // 指令名
       focus: {
         // 生命周期
         mounted(el) {
           // 处理DOM的逻辑
           el.focus();
         },
       }
     }
   }
   </script>
   <template>
     <input v-focus />
   </template>
   

   实现的效果也是和上一个例子一样。

3. 除了注册组件内指令，我们还可以自定义全局指令，这样在所有的组件中都可以使用该指令

   // main.js
   import { createApp } from 'vue'
   import App from './App.vue'
   
   const app = createApp(App)
   app.directive('focus', {
     mounted(el) {
       el.focus();
     }
   })
   app.mount('#app')
   

   实现效果也是一样的。

这三种方式我们选择最后一种，其他两种方式可以按照类似的方式实现。

生命周期

指令的生命周期和组件的生命周期类似：

app.directive('focus', {
  created() {
    console.log('created');
  },
  beforeMount() {
    console.log('beforeMount');
  },
  mounted() {
    console.log('mounted');
  },
  beforeUpdate() {
    console.log('beforeUpdate');
  },
  updated() {
    console.log('updated');
  },
  beforeUnmount() {
    console.log('beforeUnmount');
  },
  unmounted() {
    console.log('unmounted');
  }
})

运行结果：

注意指令没有beforeCreated钩子。

• created：在绑定元素的属性前，或者事件监听器应用前调用
• beforeMount：在元素被插入到DOM前调用，例如我们想要实现输入框的自动聚焦，就不能在beforeMount钩子中实现
• mounted：在绑定元素的父组件以及自己的所有子节点都挂载完毕后调用，这个时候DOM已经渲染出来，我们实现输入框自动聚焦也是在这个钩子函数中实现
• beforeUpdate：绑定元素的父组件更新前调用
• updated：在绑定元素的父组件以及自己的所有子节点都更新完毕后调用
• beforeUnmount：绑定元素的父组件卸载前调用
• unmounted：绑定元素的父组件卸载后调用

每个钩子函数都有对应的参数，接下来继续看钩子参数。

钩子的参数

指令是为了能重用对DOM的操作逻辑，因此指令参数可以有1-4个参数，其中必需的参数就是当前绑定的DOM元素。

语法：

created(el, binding, vnode, preVnode) {}

参数比较多，我们一个一个来学习。

• el：指令绑定到的DOM元素，可以用于直接操作当前元素，默认传入钩子的就是el参数，例如我们开始实现的focus指令，就是直接操作的元素DOM

• binding：这是一个对象，包含以下属性：

  • value：在元素上使用指令时，传递给指令的值。例如：<div v-reverse="'hello'"></div>，传递给reserve指令的值就是hello，我们可以拿到值并做相关处理
  • oldValue：之前的值，一般用于beforeUpate和updated钩子函数中，例如：beforeUpdate(el, {oldValue: ''})
  • arg：传递给指令的参数，非必需，例如<div v-reverse:foo="'hello'"></div>，那么传递给指令的参数就是foo
  • modifiers：一个由修饰符构成的对象，例如<div v-reverse.foo.bar="'hello'"></div>，那么该修饰符对象为{foo: true, bar: true}，我们经常使用到的事件修饰符，其实和这个差不多。
  • instance：使用该指令的组件实例，注意不是DOM
  • dir：指令的定义对象

• vnode：绑定元素的地城VNode

• preVnode：之前的渲染中代表指令所绑定的元素的VNode，一般用于beforeUpate和updated钩子函数中

可能看这些参数会一时迷糊，我们来看一个例子：

定义一个可翻转输入框输入的指令，注意钩子函数要选择beforeUpdate

app.directive('reserve', {
  beforeUpdate(el, binding) {
    console.log(binding);
    el.innerText = binding.value ? binding.value.split('').reverse().join('') : '';
  }
})

在模板中使用：输入框输入值，div会显示反转后的值

<script setup>
import {ref} from 'vue'
let hello = ref('')
</script>
<template>
  <input v-focus v-model="hello" />
  <div v-reserve:foo.bar="hello"></div>
</template>

运行结果：

结合该图，是不是就更能理解钩子参数的含义了。

简化形式

我们在写指令的时候，可以具体指定在哪些钩子中执行一些逻辑。有时候指令的钩子不止一个，但是又是重复的逻辑操作时，重复写一遍代码显然有点不够优雅。在Vue中，如果我们在自定义指令时，需要在mounted和updated中实现相同的行为，并且不关心其他钩子的情况，那么我们开可以采用简写：

app.directive('color', (el, binding) => {
    // 这将会在mounted和updated时调用
    el.style.color = binding.value;
})

对象字面量

我们之前的例子中，传递给指令的值只有一个，如果我们想给指令传入多个值应该怎么操作呢？很简单，传入一个字面量对象即可，可以直接在模板中声明，也可以使用响应式对象，在使用时binding.value就是一个对象了，而不是一个普通的值。

<script setup>
import {ref, reactive} from 'vue'
let hello = ref('')
const obj = reactive({
  hello: '',
  world: ''
})
</script>
<template>
  <input v-focus v-model="obj.hello" />
  <div v-reserve:foo.bar="obj"></div>
  <!-- <div v-reserve:foo.bar="{hello: obj.hello, world: obj.world}"></div> -->
</template>

对应的，我们的指令也要小小的修改一下：

el.innerText = binding.value ? binding.value.hello.split('').reverse().join('') : '';

实现的效果还是和上面的保持一致。

在组件上使用指令

在元素上直接使用指令，我们可以在指令中操作DOM，这个已经没有问题了。那如果在组件上使用指令会怎样呢？组件其实就是把一些DOM元素封装起来，Vue3和Vue2不同，Vue3的模板中可以不止一个根节点。

我们新建一个Reverse.vue，以便后续作为组件引入。

Vue2：模板中只能有一个根节点，因此会报错

// Reverse.vue
<template>
    <div></div>
    <div></div>
</template>

Vue3：模板中可以不止一个根节点，正常

// Reverse.vue
<template>
    <div></div>
    <div></div>
</template>

既然指令是为了操作DOM元素，如果只有单个根节点那不会有问题，例如：

<script setup>
...
import ReverseVue from './Reserve.vue'
...
</script>
<template>
  ...
  <ReverseVue v-reserve="obj"/>
</template>

// Reverse.vue
<template>
    <!-- v-reserve 指令会被应用在此处 -->
    <div></div>
</template>

如果模板中是多个根节点，就会抛出警告，并且不执行指令

// Reverse.vue
<template>
    <!-- v-reserve 不会作用，并且会抛出警告 -->
    <div></div>
    <div></div>
</template>

结论：尽量不要在组件上使用自定义指令，除非能确定只会有一个根节点

几个实用的自定义指令

以下举例的指令都是全局指令

自动聚焦v-focus

聚焦比较特殊，兄弟元素间只会有一个聚焦，即将该指令作用于两个兄弟输入框上，只会自动聚焦一个

app.directive('focus', (el) => {
    el.focus();
})

防抖v-debounce

在实际项目开发中，经常会听到服务端的同事抱怨：前端怎么不做限流呀。前端做”限流“一般会采用防抖和节流，我们先来看如何实现防抖。

步骤：

• 首先我们得知道怎么写一个防抖函数
• 然后需要将防抖函数与el节点绑定，为了通用的话，还需要考虑传入事件类型
• 最后是卸载定时器等操作

app.directive('debounce', {
  mounted(el, binding) {
    // 至少需要回调函数以及监听事件类型
    if (typeof binding.value.fn !== 'function' || !binding.value.event) return;
    let delay = 200; // 默认延迟时间
    el.timer = null;
    el.handler = function() {
      if (el.timer) {
        clearTimeout(el.timer);
        el.timer = null;
      };
      el.timer = setTimeout(() => {
        binding.value.fn.apply(this, arguments)
        el.timer = null;
      }, binding.value.delay || delay);
    }
    el.addEventListener(binding.value.event, el.handler)
  },
  // 元素卸载前也记得清理定时器并且移除监听事件
  beforeUnmount(el, binding) {
    if (el.timer) {
      clearTimeout(el.timer);
      el.timer = null;
    }
    el.removeEventListener(binding.value.event, el.handler)
  }
})

在模板中使用：

<script setup>
const handleClick = () => {
  console.log('防抖点击');
}
</script>
<template>
  <button v-debounce="{fn: handleClick, event: 'click', delay: 200}">点击试试</button>
</template>

运行结果：

快速点击按钮并不会立即触发handleClick，而是会在指定的延迟时间后才会触发。

节流v-throttle

节流和防抖类似，都是用于前端”限流“。不同的是，防抖是限制执行次数，多次密集的触发只会执行最后一次，无规律，更关注结果；节流是限制执行频率，有节奏的执行，有规律， 更关注过程。

节流的实现和防抖差不多：

app.directive('throttle', {
  mounted(el, binding) {
    // 至少需要回调函数以及监听事件类型
    if (typeof binding.value.fn !== 'function' || !binding.value.event) return;
    let delay = 200;
    el.timer = null;
    el.handler = function() {
      if (el.timer) return;
      el.timer = setTimeout(() => {
        binding.value.fn.apply(this, arguments)
        el.timer = null;
      }, binding.value.delay || delay);
    }
    el.addEventListener(binding.value.event, el.handler)
  },
  // 元素卸载前也记得清理定时器并且移除监听事件
  beforeUnmount(el, binding) {
    if (el.timer) {
      clearTimeout(el.timer);
      el.timer = null;
    }
    el.removeEventListener(binding.value.event, el.handler)
  }
})

在模板中使用：

<script setup>
import {reactive} from 'vue'
const obj = reactive({
  hello: '',
  world: ''
})
const handleInput = () => {
  console.log('节流输入框的值：', obj.hello);
}
</script>
<template>
  <input v-throttle="{fn: handleInput, event: 'input', delay: 1000}" v-model="obj.hello" />
</template>

运行结果：

handleInput并不会因为我在输入框输入时的快慢而触发，而是在固定的时间间隔内触发一次，这就是节流。

弹窗隐藏v-hide

在实际开发时会有这样的需求：点击某一个按钮出现一个弹窗，然后点弹窗的其他区域时需要关闭弹窗，如果是点击的弹窗本身，除非是关闭操作，否则不关闭弹窗。

想要实现这种效果，大多数人都会想到全局监听click事件，并且判断点击的目标元素和我们的弹窗元素是不是同一个，如果不是那就隐藏弹窗。那么我们就来看看具体应该怎么实现：

app.directive('hide', {
  mounted(el, binding) {
    el.handler = function(e) {
      // 如果点击范围在绑定的元素范围内，那么将不执行指令操作，而是执行原点击事件
      if (el.contains(e.target)) return;
      if (typeof binding.value.fn === 'function') {
        // 绑定给指令的如果是一个函数，那么将回调并指定this
        binding.value.fn.apply(this, arguments)
        // 并不推荐使用style的方式来隐藏元素，这样的话控制弹窗的变量就无法改变，所以推荐使用回调函数
        // el.style.display = 'none';
        // 解除事件绑定
        document.removeEventListener('click', el.handler)
      }
    }
    // 监听全局的点击事件
    document.addEventListener('click', el.handler)
    // 如果同步绑定全局事件不生效，可以采用异步的方式
    // setTimeout(() => {
    //   document.addEventListener('click', el.handler)
    // }, 0);
  },
  // 解除事件绑定
  beforeUnmount(el) {
    document.removeEventListener('click', el.handler)
  }
})

在模板中使用：

<script setup>
import {ref} from 'vue'
let isShowModal = ref(false)
const showModal = () => {
  isShowModal.value = true;
}
const cancleModal = () => {
  console.log('cancleModal');
  isShowModal.value = false;
}
</script>
<template>
  <button @click.stop="showModal">点击显示弹窗</button>
  <div class="modal" v-hide="{fn: cancleModal}" v-if="isShowModal">
    <p>我是弹窗</p>
    <button @click.stop="cancleModal">关闭</button>
  </div>
</template>

运行结果：

总结

本文尽量采用通俗易懂的方式，完整的梳理了如何在Vue3中自定义指令。合理的使用指令，可以更快的帮助我们解决问题，值得注意的是：

• 选择指令的钩子函数时需要明确，不同的钩子函数呈现的效果是不一样的
• 应该及时卸载钩子函数定义的全局变量、定时器、事件绑定等，避免影响其他组件使用，以及内存泄漏
• 如果是涉及DOM操作的，我们第一时间应该想到是不是可以抽离成指令的方式

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