Vue 雙向綁定原理


Vue.js最核心的功能有兩個,一是響應式的數據綁定系統,二是組件系統。

一、訪問器屬性:Object.defineProperty

ECMAScript 262v5帶來的新東西,FF把它歸入為javaScript 1.8.5的功能之一。

語法:Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

參數:obj:目標對象;prop:需要定義的屬性或方法的名字;descriptor:目標屬性所擁有的特性。

可供定義的特性列表:

  • value:屬性的值
  • writable:如果為false,屬性的值就不能被重寫。
  • get: 一旦目標屬性被訪問就會調回此方法,並將此方法的運算結果返回用戶。
  • set:一旦目標屬性被賦值,就會調回此方法。
  • configurable:如果為false,則任何嘗試刪除目標屬性或修改屬性以下特性(writable, configurable, enumerable)的行為將被無效化。
  • enumerable:是否能在for...in循環中遍歷出來或在Object.keys中列舉出來。

說明:Object.defineProperty() 方法設置屬性時,屬性不能同時聲明訪問器屬性( set 和 get )和 writable 或者 value 屬性。 意思就是,某個屬性設置了 writable 或者 value 屬性,那么這個屬性就不能聲明 get 和 set 了,反之亦然。

因為 Object.defineProperty() 在聲明一個屬性時,不允許同一個屬性出現兩種以上存取訪問控制。 

二、極簡綁定實現

<input type="text" id="a”>
<span id="b"></span>
<script>
    var obj = {};
    Object.defineProperty(obj,'hello',{
         set: function(newVal){
              document.getElementById('a').val = newVal;
              document.getElementById('b').innerHTML = newVal;
         },
         get: function(){
              return document.getElementById('b').innerHTML;
         }
    });

    document.addEventListener('keyup',function(e){
         obj.hello = e.target.value;
    });
</script>

三、 DocumentFragment

DocumentFragment 接口表示文檔的一部分(或一段)。更確切地說,它表示一個或多個鄰接的 Document 節點和它們的所有子孫節點。DocumentFragment 節點不屬於文檔樹,繼承的 parentNode 屬性總是 null。

不過它有一種特殊的行為,該行為使得它非常有用,即當請求把一個 DocumentFragment 節點插入文檔樹時,插入的不是 DocumentFragment 自身,而是它的所有子孫節點。這使得 DocumentFragment 成了有用的占位符,暫時存放那些一次插入文檔的節點。它還有利於實現文檔的剪切、復制和粘貼操作。可以用 Document.createDocumentFragment() 方法創建新的空 DocumentFragment 節點。

DocumentFragment。程序員可以使用DocumentFragment將一批子元素添加到任何類似node的父節點上,對這批子元素的操作不需要一個真正的根節點。可以不依賴可見的DOM來構造一個DOM結構,它比直接操作DOM快70%。

<ul id="list"></ul>

// Create the fragment
var frag = document.createDocumentFragment();
// Create numerous list items, add to fragment
for(var x = 0; x < 10; x++) {
        var li = document.createElement("li");
        li.innerHTML = "List item " + x;
        frag.appendChild(li);
}
// Mass-add the fragment nodes to the list
listNode.appendChild(frag);

當需要進行大量DOM操作時,盡量使用DocumentFragement,它會讓你的應用變的更快! Vue進行編譯時,就是將掛載目標的所有子節點劫持(真的是劫持)到DocumentFragment中,經過一番處理后,再將DocumentFragment整體返回插入掛載目標。

function nodeToFragment (node, vm) {
    var flag = document.createDocumentFragment();
    var child;
    while (child = node.firstChild) {
        compile(child, vm);
        flag.append(child); // 將子節點劫持到文檔片段中
    }
    return flag;
}

 

四、Vue實現

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Two-way data-binding</title>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <input type="text" v-model="text">
        {{ text }}
    </div>

    <script>
        function observe (obj, vm) {
            Object.keys(obj).forEach(function (key) {
                defineReactive(vm, key, obj[key]);
            });
        }
        function defineReactive (obj, key, val) {
            var dep = new Dep();
            Object.defineProperty(obj, key, {
                get: function () {
                    // 添加訂閱者watcher到主題對象Dep
                    if (Dep.target) dep.addSub(Dep.target);
                    return val
                },
                set: function (newVal) {
                    if (newVal === val) return
                val = newVal;
                    // 作為發布者發出通知
                    dep.notify();
                }
            });
        }
        function nodeToFragment (node, vm) {
            var flag = document.createDocumentFragment();
            var child;
            while (child = node.firstChild) {
                compile(child, vm);
                flag.append(child); // 將子節點劫持到文檔片段中
            }
            return flag;
        }
        function compile (node, vm) {
            var reg = /\{\{(.*)\}\}/;
            // 節點類型為元素
            if (node.nodeType === 1) {
                var attr = node.attributes;
                // 解析屬性
                for (var i = 0; i < attr.length; i++) {
                    if (attr[i].nodeName == 'v-model') {
                        var name = attr[i].nodeValue; // 獲取v-model綁定的屬性名
                        node.addEventListener('input', function (e) {
                            // 給相應的data屬性賦值,進而觸發該屬性的set方法
                            vm[name] = e.target.value;
                        });
                        node.value = vm[name]; // 將data的值賦給該node
                        node.removeAttribute('v-model');
                    }
                };
            }
            // 節點類型為text
            if (node.nodeType === 3) {
                if (reg.test(node.nodeValue)) {
                    var name = RegExp.$1; // 獲取匹配到的字符串
                    name = name.trim();
                    // node.nodeValue = vm[name]; // 將data的值賦給該node
                    new Watcher(vm, node, name);        
                }
            }
        }
        function Watcher (vm, node, name) {
            Dep.target = this;    
            this.name = name;
            this.node = node;
            this.vm = vm;
            this.update();
            Dep.target = null;
        }
    Watcher.prototype = {
        update: function () {
            this.get();
            this.node.nodeValue = this.value;
        },
        // 獲取data中的屬性值
        get: function () {
            this.value = this.vm[this.name]; // 觸發相應屬性的get
        }
    }
    function Dep () {
        this.subs = []
    }
    Dep.prototype = {
        addSub: function(sub) {
            this.subs.push(sub);
        },
        notify: function() {
            this.subs.forEach(function(sub) {
                sub.update();
            });
        }
    };
        function Vue (options) {
            this.data = options.data;
            var data = this.data;
            observe(data, this);
            var id = options.el;
            var dom = nodeToFragment(document.getElementById(id), this);
            // 編譯完成后,將dom返回到app中
            document.getElementById(id).appendChild(dom); 
        }
        var vm = new Vue({
            el: 'app',
            data: {
                text: 'hello world'
            }
        });
    </script>

</body>
</html>    

五、其他綁定方式

1.Angularjs內部會維護一個序列,將所有需要監控的屬性放在這個序列中,當發生某些特定事件時(注意,這里並不是定時的而是由某些特殊事件觸發的),Angularjs會調用 $digest 方法,這個方法內部做的邏輯就是遍歷所有的watcher,對被監控的屬性做對比,對比其在方法調用前后屬性值有沒有發生變化,如果發生變化,則調用對應的handler。http://www.html-js.com/article/2145

這種方式的缺點很明顯,遍歷輪訓watcher是非常消耗性能的,特別是當單頁的監控數量達到一個數量級的時候。

2.使用ECMAScript7中的 Object.observe 方法對對象(或者其屬性)進行監控觀察,一旦其發生變化時,將會執行相應的handler。(目前已被發起人撤回)

3.封裝屬性訪問器

在php中的 __get() 和 __set() 方法。在javascript中也有類似的概念,不過不叫魔術方法,而是叫做訪問器 

var data = {
    name: "erik",
    getName: function() {
        return this.name;
    },
    setName: function(name) {
        this.name = name;
    }
};

從上面的代碼中我們可以管中窺豹,比如 data 中的 getName() 和 setName() 方法,我們可以簡單的將其看成 data.name 的訪問器(或者叫做 存取器 )。

其實,針對上述的代碼,更加嚴格一點的話,不允許直接訪問 data.name 屬性,所有對 data.name 的讀寫都必須通過 data.getName() 和 data.setName() 方法。所以,想象一下,一旦某個屬性不允許對其進行直接讀寫,而必須是通過訪問器進行讀寫時,那么我當然通過重寫屬性的訪問器方法來做一些額外的情,比如屬性值變更監控。使用屬性訪問器來做數據雙向綁定的原理就是在此。

這種方法當然也有弊端,最突出的就是每添加一個屬性監控,都必須為這個屬性添加對應訪問器方法,否則這個屬性的變更就無法捕獲。 

Object.defineProperty 方法

vue.js和avalon.js實現數據雙向綁定的原理就是屬性訪問器。不過它當然不會像上述示例代碼一樣原始。它使用了ECMAScript5.1(ECMA-262)中定義的標准屬性 Object.defineProperty 方法。針對國內行情,部分還不支持Object.defineProperty 低級瀏覽器采用VBScript作了完美兼容,不像其他的mvvm框架已經逐漸放棄對低端瀏覽器的支持。 

 
參考:


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