Vue双向绑定原理

Vue 双向绑定原理

参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/138710460

1. 原理

图片说明

View的变化能实时让Model发生变化，而Model的变化也能实时更新View。

View 的变化能实时让Model发生变化，而Model的变化也能实时更新View。

Vue数据双向绑定原理是通过 数据劫持结合发布者-订阅者模式 的方式来实现的，首先是通过 ES5 提供的 Object.defineProperty() 方法来劫持（监听）各属性的 getter、setter，并在当监听的属性发生变动时通知订阅者，是否需要更新，若更新就会执行对应的更新函数。

第一个参数：目标对象；

第二个参数：目标参数里面的属性；

第三个参数：想要设置的属性描述符，包含如下几个默认值：

{
  value: undefined, // 属性的值
  get: undefined,   // 获取属性值时触发的方法
  set: undefined,   // 设置属性值时触发的方法
  writable: false,  // 属性值是否可修改，false不可改
  enumerable: false, // 属性是否可以用for...in 和 Object.keys()枚举
  configurable: false  // 该属性是否可以用delete删除，false不可删除，为false时也不能再修改该参数
}

var obj = {    
    name:'Vue是响应式吗？'
}

Object.defineProperty(obj, "name",{
    get(){        
        console.log("get方法被触发");
        dep.depend(); // 这里进行依赖收集
        return value;
    },
    set(val){        
        console.log("set方法被触发");
        value = newValue;
        // self.render();
        dep.notify();  // 这里进行virtualDom更新，通知需要更新的组件render
    }
})

var str = obj.name;         // get方法被触发
obj.name = "Vue是响应式的";  // set方法被触发

2.1 实现原理

由于是在不同的数据上触发同步，可以精确的将变更发送给绑定的视图，而不是对所有的视图都执行一次检测。要实现 Vue 中的双向数据绑定，大致可以划分三个模块：Observer、Compile、Watcher，如图：

图片说明

2.2 实现发布者订阅者模式

2.2.1 实现一个 Observer

Observer 是一个数据监听器，其实现核心方法就是 Object.defineProperty()。如果要对所有属性都进行监听的话，那么可以通过递归方法遍历所有属性值，并对其进行 Object.defineProperty() 处理

如下代码实现了一个Observer。

function Observer(data) {
    this.data = data;
    this.walk(data);
}

Observer.prototype = {
    walk: function(data) {
        //这里是通过对一个对象进行遍历，对这个对象的所有属性都进行监听
        var self = this;
        Object.keys(data).forEach(function(key) {
            self.defineReactive(data, key, data[key]);
        });
    },
    defineReactive: function(data, key, val) {
        // 递归遍历所有子属性
        var dep = new Dep();
        var childObj = observe(val);
        Object.defineProperty(data, key, {
            enumerable: true,
            configurable: true,
            get: function getter () {
                if (Dep.target) {
                    // 在这里添加一个订阅者
                    console.log(Dep.target)
                    dep.addSub(Dep.target);
                }
                return val;
            },
            // setter，如果对一个对象属性值改变，就会触发setter中的dep.notify(),
            //通知watcher（订阅者）数据变更，执行对应订阅者的更新函数，来更新视图。
            set: function setter (newVal) {
                if (newVal === val) {
                    return;
                }
                val = newVal;
                // 新的值是object的话，进行监听
                childObj = observe(newVal);
                dep.notify();
            }
        });
    }
};

function observe(value, vm) {
    if (!value || typeof value !== 'object') {
        return;
    }
    return new Observer(value);
};
// 消息订阅器Dep，订阅器Dep主要负责收集订阅者，然后在属性变化的时候执行对应订阅者的更新函数
function Dep () {
    this.subs = [];
}
Dep.prototype = {  
 /**
 * [订阅器添加订阅者]
 * @param  {[Watcher]} sub [订阅者]
 */
    addSub: function(sub) {
        this.subs.push(sub);
    }, 
    // 通知订阅者数据变更
    notify: function() {
        this.subs.forEach(function(sub) {
            sub.update();
        });
    }
};
Dep.target = null;

2.2.2 实现一个 Watcher

Watcher 就是一个订阅者。用于将 Observer 发来的 update 消息处理，执行 Watcher 绑定的更新函数。

如下代码实现了一个 Watcher：

// vm，就是之后要写的SelfValue对象，相当于Vue中的new Vue的一个对象。
// exp是node节点的v-model或v-on：click等指令的属性值。

function Watcher(vm, exp, cb) {
    this.cb = cb;
    this.vm = vm;
    this.exp = exp;
    this.value = this.get();  // 将自己添加到订阅器的操作
}

Watcher.prototype = {    
    update: function() {        
        this.run();
    },    
    run: function() {        
        var value = this.vm.data[this.exp];        
        var oldVal = this.value;        
        if (value !== oldVal) {            
            this.value = value;            
            this.cb.call(this.vm, value, oldVal);
        }
    },    
    get: function() {
        Dep.target = this;  // 缓存自己
        // 这里获取vm.data[this.exp] 时，会调用Observer中Object.defineProperty中的get函数
        var value = this.vm.data[this.exp]  // 强制执行监听器里的get函数
        Dep.target = null;  // 释放自己
        return value;
    }
};

2.3 总结

Vue响应式原理总结

Object.defineProperty - get ，用于依赖收集
Object.defineProperty - set，用于依赖更新
每个 data 声明的属性，都拥有一个的专属依赖收集器 Dep.subs
依赖收集器 subs 保存的依赖是 watcher
watcher可用于进行视图更新

2. 版本比较

Vue是基于依赖收集的双向绑定；

3.0之前的版本使用Object.defineProperty，3.0新版使用Proxy

2.1 基于数据劫持/依赖收集的双向绑定的优点

不需要显示的调用，Vue利用数据劫持+发布订阅，可以直接通知变化并且驱动视图
直接得到精确的变化数据，劫持了属性setter，当属性值改变我们可以精确的获取变化的内容newVal，不需要额外的diff操作

2.2 Object.defineProperty的缺点

不能监听数组；因为数组没有getter和setter，因为数组长度不确定，如果太长性能负担太大
只能监听属性，而不是整个对象；需要遍历属性；
只能监听属性变化，不能监听属性的删减；

2.3 Proxy好处

Proxy可以监听数组，不用单独处理数组；
Object.defineProperty需要指定对象和属性，对于多层嵌套的对象需要递归监听，Proxy可以直接监听整个对象，不需要递归；
Object.defineProperty的get方法没有传入参数，如果我们需要返回原值，需要在外部缓存一遍之前的值，Proxy的get方***传入对象和属性，可以直接在函数内部操作，不需要外部变量；
set方法也有类似的问题，Object.defineProperty的set方法传入参数只有newValue，也需要手动将newValue赋给外部变量，Proxy的set也会传入对象和属性，可以直接在函数内部操作；
new Proxy()会返回一个新对象，不会污染源原对象；

vue.prototype.observer = function(obj){
  var self = this;
  this.$data = new Proxy(this.$data, {
    get: function(target, key){
      return target[key];
    },
    set: function(target, key, newValue){
      target[key] = newValue;
      self.render();
    }
  });
}