浅谈vue双向绑定的原理

一、什么是双向绑定

我们先从单向绑定切入

单向绑定非常简单，就是把Model绑定到View，当我们用JavaScript代码更新Model时，View就会自动更新

双向绑定就很容易联想到了，在单向绑定的基础上，用户更新了View，Model的数据也自动被更新了，这种情况就是双向绑定

举个栗子

当用户填写表单时，View的状态就被更新了，如果此时可以自动更新Model的状态，那就相当于我们把Model和View做了双向绑定

关系图如下

二、双向绑定的原理是什么

我们都知道 Vue 是数据双向绑定的框架，双向绑定由三个重要部分构成

数据层（Model）：应用的数据及业务逻辑
视图层（View）：应用的展示效果，各类UI组件
业务逻辑层（ViewModel）：框架封装的核心，它负责将数据与视图关联起来

而上面的这个分层的架构方案，可以用一个专业术语进行称呼：MVVM

这里的控制层的核心功能便是 “数据双向绑定” 。自然，我们只需弄懂它是什么，便可以进一步了解数据绑定的原理

理解ViewModel

它的主要职责就是：

数据变化后更新视图
视图变化后更新数据

当然，它还有两个主要部分组成

监听器（Observer）：对所有数据的属性进行监听

解析器（Compiler）：对每个元素节点的指令进行扫描跟解析,根据指令模板替换数据,以及绑定相应的更新函数

三、实现双向绑定

我们还是以Vue为例，先来看看Vue中的双向绑定流程是什么的

new Vue()首先执行初始化，对data执行响应化处理，这个过程发生Observe中
同时对模板执行编译，找到其中动态绑定的数据，从data中获取并初始化视图，这个过程发生在Compile中
同时定义⼀个更新函数和Watcher，将来对应数据变化时Watcher会调用更新函数
由于data的某个key在⼀个视图中可能出现多次，所以每个key都需要⼀个管家Dep来管理多个Watcher
将来data中数据⼀旦发生变化，会首先找到对应的Dep，通知所有Watcher执行更新函数

流程图如下：

实现

先来一个构造函数：执行初始化，对data执行响应化处理

class Vue {constructor(options) {this.$options = options;this.$data = options.data;// 对data选项做响应式处理observe(this.$data);// 代理data到vm上proxy(this);// 执行编译new Compile(options.el, this);}
}

对data选项执行响应化具体操作

function observe(obj) {if (typeof obj !== "object" || obj == null) {return;}new Observer(obj);
}

class Observer {constructor(value) {this.value = value;this.walk(value);}walk(obj) {Object.keys(obj).forEach((key) => {defineReactive(obj, key, obj[key]);});}
}

编译Compile

对每个元素节点的指令进行扫描跟解析,根据指令模板替换数据,以及绑定相应的更新函数

class Compile {constructor(el, vm) {this.$vm = vm;this.$el = document.querySelector(el);  // 获取domif (this.$el) {this.compile(this.$el);}}compile(el) {const childNodes = el.childNodes; Array.from(childNodes).forEach((node) => { // 遍历子元素if (this.isElement(node)) {   // 判断是否为节点console.log("编译元素" + node.nodeName);} else if (this.isInterpolation(node)) {console.log("编译插值⽂本" + node.textContent);  // 判断是否为插值文本 {{}}}if (node.childNodes && node.childNodes.length > 0) {  // 判断是否有子元素this.compile(node);  // 对子元素进行递归遍历}});}isElement(node) {return node.nodeType == 1;}isInterpolation(node) {return node.nodeType == 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent);}
}

依赖收集

视图中会用到data中某key，这称为依赖。同⼀个key可能出现多次，每次都需要收集出来用⼀个Watcher来维护它们，此过程称为依赖收集

多个Watcher需要⼀个Dep来管理，需要更新时由Dep统⼀通知

实现思路

defineReactive时为每⼀个key创建⼀个Dep实例
初始化视图时读取某个key，例如name1，创建⼀个watcher1
由于触发name1的getter方法，便将watcher1添加到name1对应的Dep中
当name1更新，setter触发时，便可通过对应Dep通知其管理所有Watcher更新

// 负责更新视图
class Watcher {constructor(vm, key, updater) {this.vm = vmthis.key = keythis.updaterFn = updater
// 创建实例时，把当前实例指定到Dep.target静态属性上Dep.target = this// 读一下key，触发getvm[key]// 置空Dep.target = null}
// 未来执行dom更新函数，由dep调用的update() {this.updaterFn.call(this.vm, this.vm[this.key])}
}

声明Dep

class Dep {constructor() {this.deps = [];  // 依赖管理}addDep(dep) {this.deps.push(dep);}notify() { this.deps.forEach((dep) => dep.update());}
}

创建watcher时触发getter

class Watcher {constructor(vm, key, updateFn) {Dep.target = this;this.vm[this.key];Dep.target = null;}
}

依赖收集，创建Dep实例

function defineReactive(obj, key, val) {this.observe(val);const dep = new Dep();Object.defineProperty(obj, key, {get() {Dep.target && dep.addDep(Dep.target);// Dep.target也就是Watcher实例return val;},set(newVal) {if (newVal === val) return;dep.notify(); // 通知dep执行更新方法},});
}