摘要：儲存訂閱器因為屬性被監(jiān)聽，這一步會執(zhí)行監(jiān)聽器里的方法這一步我們把也給弄了出來，到這一步我們已經實現(xiàn)了一個簡單的雙向綁定了，我們可以嘗試把兩者結合起來看下效果?？偨Y本文主要是對雙向綁定原理的學習與實現(xiàn)。

當今前端天下以 Angular、React、vue 三足鼎立的局面，你不選擇一個陣營基本上無法立足于前端，甚至是兩個或者三個陣營都要選擇，大勢所趨。

所以我們要時刻保持好奇心，擁抱變化，只有在不斷的變化中你才能利于不敗之地，保守只能等死。

最近在學習 Vue，一直以來對它的雙向綁定只能算了解并不深入，最近幾天打算深入學習下，通過幾天的學習查閱資料，算是對它的原理有所認識，所以自己動手寫了一個雙向綁定的例子，下面我們一步步看如何實現(xiàn)的。

看完這篇文章之后我相信你會對 Vue 的雙向綁定原理有一個清楚的認識。也能幫助我們更好的認識 Vue。

先看效果圖

//代碼：

    
    
{{name}}

在正式開始之前我們先來說說數(shù)據(jù)綁定的事情，數(shù)據(jù)綁定我的理解就是讓數(shù)據(jù)M（model）展示到 視圖V（view）上。我們常見的架構模式有 MVC、MVP、MVVM模式，目前前端框架基本上都是采用 MVVM 模式實現(xiàn)雙向綁定，Vue 自然也不例外。但是各個框架實現(xiàn)雙向綁定的方法略有所不同，目前大概有三種實現(xiàn)方式。

發(fā)布訂閱模式

Angular 的臟查機制

數(shù)據(jù)劫持

而 Vue 則采用的是數(shù)據(jù)劫持與發(fā)布訂閱相結合的方式實現(xiàn)雙向綁定，數(shù)據(jù)劫持主要通過 Object.defineProperty 來實現(xiàn)。

這篇文章我們不詳細討論 Object.defineProperty 的用法，我們主要看看它的存儲屬性 get 與 set。我們來看看通過它設置的對象屬性之后有何變化。

var people = {
    name: "Modeng",
    age: 18
}
people.age; //18
people.age = 20;

上述代碼就是普通的獲取/設置對象的屬性，看不到什么奇怪的變化。

var modeng = {}
var age;
Object.defineProperty(modeng, "age", {
  get: function () {
    console.log("獲取年齡");
    return age;
  },
  set: function (newVal) {
    console.log("設置年齡");
    age = newVal;
  }
});
modeng.age = 18;
console.log(modeng.age);

你會發(fā)現(xiàn)通過上述操作之后，我們訪問 age 屬性時會自動執(zhí)行 get 函數(shù)，設置 age 屬性時，會自動執(zhí)行 set 函數(shù)，這就給我們的雙向綁定提供了非常大的方便。

我們知道 MVVM 模式在于數(shù)據(jù)與視圖的保持同步，意思是說數(shù)據(jù)改變時會自動更新視圖，視圖發(fā)生變化時會更新數(shù)據(jù)。

所以我們需要做的就是如何檢測到數(shù)據(jù)的變化然后通知我們去更新視圖，如何檢測到視圖的變化然后去更新數(shù)據(jù)。檢測視圖這個比較簡單，無非就是我們利用事件的監(jiān)聽即可。

那么如何才能知道數(shù)據(jù)屬性發(fā)生變化呢？這個就是利用我們上面說到的 Object.defineProperty 當我們的屬性發(fā)生變化時，它會自動觸發(fā) set 函數(shù)從而能夠通知我們去更新視圖。

通過上面的描述與分析我們知道 Vue 是通過數(shù)據(jù)劫持結合發(fā)布訂閱模式來實現(xiàn)雙向綁定的。我們也知道數(shù)據(jù)劫持是通過 Object.defineProperty 方法，當我們知道這些之后，我們就需要一個監(jiān)聽器 Observer 來監(jiān)聽屬性的變化。得知屬性發(fā)生變化之后我們需要一個 Watcher 訂閱者來更新視圖，我們還需要一個 compile 指令解析器，用于解析我們的節(jié)點元素的指令與初始化視圖。所以我們需要如下：

Observer 監(jiān)聽器：用來監(jiān)聽屬性的變化通知訂閱者

Watcher 訂閱者：收到屬性的變化，然后更新視圖

Compile 解析器：解析指令，初始化模版，綁定訂閱者

順著這條思路我們一步一步去實現(xiàn)。

監(jiān)聽器的作用就是去監(jiān)聽數(shù)據(jù)的每一個屬性，我們上面也說了使用 Object.defineProperty 方法，當我們監(jiān)聽到屬性發(fā)生變化之后我們需要通知 Watcher 訂閱者執(zhí)行更新函數(shù)去更新視圖，在這個過程中我們可能會有很多個訂閱者 Watcher 所以我們要創(chuàng)建一個容器 Dep 去做一個統(tǒng)一的管理。

function defineReactive(data, key, value) {
  //遞歸調用，監(jiān)聽所有屬性
  observer(value);
  var dep = new Dep();
  Object.defineProperty(data, key, {
    get: function () {
      if (Dep.target) {
        dep.addSub(Dep.target);
      }
      return value;
    },
    set: function (newVal) {
      if (value !== newVal) {
        value = newVal;
        dep.notify(); //通知訂閱器
      }
    }
  });
}

function observer(data) {
  if (!data || typeof data !== "object") {
    return;
  }
  Object.keys(data).forEach(key => {
    defineReactive(data, key, data[key]);
  });
}

function Dep() {
  this.subs = [];
}
Dep.prototype.addSub = function (sub) {
  this.subs.push(sub);
}
Dep.prototype.notify = function () {
  console.log("屬性變化通知 Watcher 執(zhí)行更新視圖函數(shù)");
  this.subs.forEach(sub => {
    sub.update();
  })
}
Dep.target = null;

以上我們就創(chuàng)建了一個監(jiān)聽器 Observer，我們現(xiàn)在可以嘗試一下給一個對象添加監(jiān)聽然后改變屬性會有何變化。

var modeng = {
  age: 18
}
observer(modeng);
modeng.age = 20;

我們可以看到瀏覽器控制臺打印出 “屬性變化通知 Watcher 執(zhí)行更新視圖函數(shù)” 說明我們實現(xiàn)的監(jiān)聽器沒毛病，既然監(jiān)聽器有了，我們就可以通知屬性變化了，那肯定是需要 Watcher 的時候了。

Watcher 主要是接受屬性變化的通知，然后去執(zhí)行更新函數(shù)去更新視圖，所以我們做的主要是有兩步：

把 Watcher 添加到 Dep 容器中，這里我們用到了 監(jiān)聽器的 get 函數(shù)

接收到通知，執(zhí)行更新函數(shù)。

function Watcher(vm, prop, callback) {
  this.vm = vm;
  this.prop = prop;
  this.callback = callback;
  this.value = this.get();
}
Watcher.prototype = {
  update: function () {
    const value = this.vm.$data[this.prop];
    const oldVal = this.value;
    if (value !== oldVal) {
      this.value = value;
      this.callback(value);
    }
  },
  get: function () {
    Dep.target = this; //儲存訂閱器
    const value = this.vm.$data[this.prop]; //因為屬性被監(jiān)聽，這一步會執(zhí)行監(jiān)聽器里的 get方法
    Dep.target = null;
    return value;
  }
}

這一步我們把 Watcher 也給弄了出來，到這一步我們已經實現(xiàn)了一個簡單的雙向綁定了，我們可以嘗試把兩者結合起來看下效果。

function Mvue(options, prop) {
    this.$options = options;
    this.$data = options.data;
    this.$prop = prop;
    this.$el = document.querySelector(options.el);
    this.init();
}
Mvue.prototype.init = function () {
    observer(this.$data);
    this.$el.textContent = this.$data[this.$prop];
    new Watcher(this, this.$prop, value => {
        this.$el.textContent = value;
    });
}

這里我們嘗試利用一個實例來把數(shù)據(jù)與需要監(jiān)聽的屬性傳遞進來，通過監(jiān)聽器監(jiān)聽數(shù)據(jù)，然后添加屬性訂閱，綁定更新函數(shù)。

{{name}}
const vm = new Mvue({
    el: "#app",
    data: {
        name: "我是摩登"
    }
}, "name");

我們可以看到數(shù)據(jù)已經正常的顯示在頁面上，那么我們在通過控制臺去修改數(shù)據(jù)，發(fā)生變化后視圖也會跟著修改。

到這一步我們我們基本上已經實現(xiàn)了一個簡單的雙向綁定，但是不難發(fā)現(xiàn)我們這里的屬性都是寫死的，也沒有指令模板的解析，所以下一步我們來實現(xiàn)一個模板解析器。

Compile 的主要作用一個是用來解析指令初始化模板，一個是用來添加添加訂閱者，綁定更新函數(shù)。

因為在解析 DOM 節(jié)點的過程中我們會頻繁的操作 DOM， 所以我們利用文檔片段（DocumentFragment）來幫助我們去解析 DOM 優(yōu)化性能。

function Compile(vm) {
  this.vm = vm;
  this.el = vm.$el;
  this.fragment = null;
  this.init();
}
Compile.prototype = {
  init: function () {
    this.fragment = this.nodeFragment(this.el);
  },
  nodeFragment: function (el) {
    const fragment = document.createDocumentFragment();
    let child = el.firstChild;
    //將子節(jié)點，全部移動文檔片段里
    while (child) {
      fragment.appendChild(child);
      child = el.firstChild;
    }
    return fragment;
  }
}

然后我們就需要對整個節(jié)點和指令進行處理編譯，根據(jù)不同的節(jié)點去調用不同的渲染函數(shù)，綁定更新函數(shù)，編譯完成之后，再把 DOM 片段添加到頁面中。

Compile.prototype = {
  compileNode: function (fragment) {
    let childNodes = fragment.childNodes;
    [...childNodes].forEach(node => {
      let reg = /{{(.*)}}/;
      let text = node.textContent;
      if (this.isElementNode(node)) {
        this.compile(node); //渲染指令模板
      } else if (this.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
        let prop = RegExp.$1;
        this.compileText(node, prop); //渲染{{}} 模板
      }

      //遞歸編譯子節(jié)點
      if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
        this.compileNode(node);
      }
    });
  },
  compile: function (node) {
    let nodeAttrs = node.attributes;
    [...nodeAttrs].forEach(attr => {
      let name = attr.name;
      if (this.isDirective(name)) {
        let value = attr.value;
        if (name === "v-model") {
          this.compileModel(node, value);
        }
        node.removeAttribute(name);
      }
    });
  },
  //省略。。。
}

因為代碼比較長如果全部貼出來會影響閱讀，我們主要是講整個過程實現(xiàn)的思路，文章結束我會把源碼發(fā)出來，有興趣的可以去查看全部代碼。

到這里我們的整個的模板編譯也已經完成，不過這里我們并沒有實現(xiàn)過多的指令，我們只是簡單的實現(xiàn)了 v-model 指令，本意是通過這篇文章讓大家熟悉與認識 Vue 的雙向綁定原理，并不是去創(chuàng)造一個新的 MVVM 實例。所以并沒有考慮很多細節(jié)與設計。

現(xiàn)在我們實現(xiàn)了 Observer、Watcher、Compile，接下來就是把三者給組織起來，成為一個完整的 MVVM。

這里我們創(chuàng)建一個 Mvue 的類（構造函數(shù)）用來承載 Observer、Watcher、Compile 三者。

function Mvue(options) {
  this.$options = options;
  this.$data = options.data;
  this.$el = document.querySelector(options.el);
  this.init();
}
Mvue.prototype.init = function () {
  observer(this.$data);
  new Compile(this);
}

然后我們就去測試一下結果，看看我們實現(xiàn)的 Mvue 是不是真的可以運行。

    
{{name}}

我們嘗試去修改數(shù)據(jù)，也完全沒問題，但是有個問題就是我們修改數(shù)據(jù)時時通過 vm.$data.name 去修改數(shù)據(jù)，而不是想 Vue 中直接用 vm.name 就可以去修改，那這個是怎么做到的呢？其實很簡單，Vue 做了一步數(shù)據(jù)代理操作。

我們來改造下 Mvue 添加數(shù)據(jù)代理功能，我們也是利用 Object.defineProperty 方法進行一步中間的轉換操作，間接的去訪問。

function Mvue(options) {
  this.$options = options;
  this.$data = options.data;
  this.$el = document.querySelector(options.el);
  //數(shù)據(jù)代理
  Object.keys(this.$data).forEach(key => {
    this.proxyData(key);
  });

  this.init();
}
Mvue.prototype.init = function () {
  observer(this.$data);
  new Compile(this);
}
Mvue.prototype.proxyData = function (key) {
  Object.defineProperty(this, key, {
    get: function () {
      return this.$data[key]
    },
    set: function (value) {
      this.$data[key] = value;
    }
  });
}

到這里我們就可以像 Vue 一樣去修改我們的屬性了，非常完美。完全自己動手實現(xiàn)，你也來試試把，體驗下自己動手寫代碼的樂趣。

本文主要是對 Vue 雙向綁定原理的學習與實現(xiàn)。

主要是對整個思路的學習，并沒有考慮到太多的實現(xiàn)與設計的細節(jié)，所以還存在很多問題，并不完美。

源碼地址，整個過程的全部代碼，希望對你有所幫助。

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