MVVM框架简单实现

众所周知当下是MVVM盛行的时代，从早期的Angular到现在的React和Vue，再从最初的三分天下到现在的两虎相争。

无疑不给我们的开发带来了一种前所未有的新体验，告别了操作DOM的思维，换上了数据驱动页面的思想，果然时代的进步，改变了我们许多许多。

啰嗦话多了起来，这样不好。我们来进入今天的主题

划重点

MVVM 双向数据绑定在Angular1.x版本的时候通过的是脏值检测来处理

而现在无论是React还是Vue还是最新的Angular，其实实现方式都更相近了

那就是通过数据劫持+发布订阅模式

真正实现其实靠的也是ES5中提供的Object.defineProperty，当然这是不兼容的所以Vue等只支持了IE8+

为什么是它

Object.defineProperty()说实在的我们大家在开发中确实用的不多，多数是修改内部特性，不过就是定义对象上的属性和值么？干嘛搞的这么费劲(纯属个人想法)

But在实现框架or库的时候却发挥了大用场了，这个就不多说了，只不过轻舟一片而已，还没到写库的实力

知其然要知其所以然，来看看如何使用

let obj = {};

let song = '发如雪';

obj.singer = '周杰伦';  

Object.defineProperty(obj, 'music', {

    // 1. value: '七里香',

    configurable: true,     // 2. 可以配置对象，删除属性

    // writable: true,         // 3. 可以修改对象

    enumerable: true,        // 4. 可以枚举

    // ☆ get,set设置时不能设置writable和value，它们代替了二者且是互斥的

    get() {     // 5. 获取obj.music的时候就会调用get方法

        return song;

    },

    set(val) {      // 6. 将修改的值重新赋给song

        song = val;

    }

});

// 下面打印的部分分别是对应代码写入顺序执行

console.log(obj);   // {singer: '周杰伦', music: '七里香'}  // 1

delete obj.music;   // 如果想对obj里的属性进行删除，configurable要设为true  2

console.log(obj);   // 此时为  {singer: '周杰伦'}

obj.music = '听妈妈的话';   // 如果想对obj的属性进行修改，writable要设为true  3

console.log(obj);   // {singer: '周杰伦', music: "听妈妈的话"}

for (let key in obj) {

    // 默认情况下通过defineProperty定义的属性是不能被枚举(遍历)的

    // 需要设置enumerable为true才可以

    // 不然你是拿不到music这个属性的，你只能拿到singer

    console.log(key);   // singer, music    4

}

console.log(obj.music);   // '发如雪'  5

obj.music = '夜曲';       // 调用set设置新的值

console.log(obj.music);   // '夜曲'    6

复制代码

以上是关于Object.defineProperty的用法

下面我们来写个实例看看，这里我们以Vue为参照去实现怎么写MVVM

// index.html

<body>

    <div id="app">

        <h1>{{song}}</h1>

        <p>《{{album.name}}》是{{singer}}2005年11月发行的专辑</p>

        <p>主打歌为{{album.theme}}</p>

        <p>作词人为{{singer}}等人。</p>

        为你弹奏肖邦的{{album.theme}}

    </div>

    <!--实现的mvvm-->

    <script src="mvvm.js"></script>

    <script>

        // 写法和Vue一样

        let mvvm = new Mvvm({

            el: '#app',

            data: {     // Object.defineProperty(obj, 'song', '发如雪');

                song: '发如雪',

                album: {

                    name: '十一月的萧邦',

                    theme: '夜曲'

                },

                singer: '周杰伦'

            }

        });

    </script>

</body>

复制代码

上面是html里的写法，相信用过Vue的同学并不陌生

那么现在就开始实现一个自己的MVVM吧

打造MVVM

// 创建一个Mvvm构造函数

// 这里用es6方法将options赋一个初始值，防止没传，等同于options || {}

function Mvvm(options = {}) {

    // vm.$options Vue上是将所有属性挂载到上面

    // 所以我们也同样实现,将所有属性挂载到了$options

    this.$options = options;

    // this._data 这里也和Vue一样

    let data = this._data = this.$options.data;

    // 数据劫持

    observe(data);

}

复制代码

数据劫持

为什么要做数据劫持？

观察对象，给对象增加Object.defineProperty
vue特点是不能新增不存在的属性不存在的属性没有get和set
深度响应因为每次赋予一个新对象时会给这个新对象增加defineProperty(数据劫持)

多说无益，一起看代码

// 创建一个Observe构造函数

// 写数据劫持的主要逻辑

function Observe(data) {

    // 所谓数据劫持就是给对象增加get,set

    // 先遍历一遍对象再说

    for (let key in data) {     // 把data属性通过defineProperty的方式定义属性

        let val = data[key];

        observe(val);   // 递归继续向下找，实现深度的数据劫持

        Object.defineProperty(data, key, {

            configurable: true,

            get() {

                return val;

            },

            set(newVal) {   // 更改值的时候

                if (val === newVal) {   // 设置的值和以前值一样就不理它

                    return;

                }

                val = newVal;   // 如果以后再获取值(get)的时候，将刚才设置的值再返回去

                observe(newVal);    // 当设置为新值后，也需要把新值再去定义成属性

            }

        });

    }

}

// 外面再写一个函数

// 不用每次调用都写个new

// 也方便递归调用

function observe(data) {

    // 如果不是对象的话就直接return掉

    // 防止递归溢出

    if (!data || typeof data !== 'object') return;

    return new Observe(data);

}

复制代码

以上代码就实现了数据劫持，不过可能也有些疑惑的地方比如：递归

再来细说一下为什么递归吧，看这个栗子

    let mvvm = new Mvvm({

        el: '#app',

        data: {

            a: {

                b: 1

            },

            c: 2

        }

    });

复制代码

我们在控制台里看下

被标记的地方就是通过递归observe(val)进行数据劫持添加上了get和set，递归继续向a里面的对象去定义属性，亲测通过可放心食用

接下来说一下observe(newVal)这里为什么也要递归

还是在可爱的控制台上，敲下这么一段代码 mvvm._data.a = {b:'ok'}

然后继续看图说话

通过observe(newVal)加上了现在大致明白了为什么要对设置的新值也进行递归observe了吧，哈哈，so easy

数据劫持已完成，我们再做个数据代理

数据代理

数据代理就是让我们每次拿data里的数据时，不用每次都写一长串，如mvvm._data.a.b这种，我们其实可以直接写成mvvm.a.b这种显而易见的方式

下面继续看下去，+号表示实现部分

function Mvvm(options = {}) {

    // 数据劫持

    observe(data);

    // this 代理了this._data

+   for (let key in data) {

        Object.defineProperty(this, key, {

            configurable: true,

            get() {

                return this._data[key];     // 如this.a = {b: 1}

            },

            set(newVal) {

                this._data[key] = newVal;

            }

        });

+   }

}

// 此时就可以简化写法了

console.log(mvvm.a.b);   // 1

mvvm.a.b = 'ok';

console.log(mvvm.a.b);  // 'ok'

复制代码

写到这里数据劫持和数据代理都实现了，那么接下来就需要编译一下了，把{{}}里面的内容解析出来

数据编译

function Mvvm(options = {}) {

    // observe(data);

    // 编译

+   new Compile(options.el, this);

}

// 创建Compile构造函数

function Compile(el, vm) {

    // 将el挂载到实例上方便调用

    vm.$el = document.querySelector(el);

    // 在el范围里将内容都拿到，当然不能一个一个的拿

    // 可以选择移到内存中去然后放入文档碎片中，节省开销

    let fragment = document.createDocumentFragment();

    while (child = vm.$el.firstChild) {

        fragment.appendChild(child);    // 此时将el中的内容放入内存中

    }

    // 对el里面的内容进行替换

    function replace(frag) {

        Array.from(frag.childNodes).forEach(node => {

            let txt = node.textContent;

            let reg = /\{\{(.*?)\}\}/g;   // 正则匹配{{}}

            if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) { // 即是文本节点又有大括号的情况{{}}

                console.log(RegExp.$1); // 匹配到的第一个分组 如： a.b, c

                let arr = RegExp.$1.split('.');

                let val = vm;

                arr.forEach(key => {

                    val = val[key];     // 如this.a.b

                });

                // 用trim方法去除一下首尾空格

                node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();

            }

            // 如果还有子节点，继续递归replace

            if (node.childNodes && node.childNodes.length) {

                replace(node);

            }

        });

    }

    replace(fragment);  // 替换内容

    vm.$el.appendChild(fragment);   // 再将文档碎片放入el中

}

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看到这里在面试中已经可以初露锋芒了，那就一鼓作气，做事做全套，来个一条龙

现在数据已经可以编译了，但是我们手动修改后的数据并没有在页面上发生改变

下面我们就来看看怎么处理，其实这里就用到了特别常见的设计模式，发布订阅模式

发布订阅

发布订阅主要靠的就是数组关系，订阅就是放入函数，发布就是让数组里的函数执行

// 发布订阅模式  订阅和发布 如[fn1, fn2, fn3]

function Dep() {

    // 一个数组(存放函数的事件池)

    this.subs = [];

}

Dep.prototype = {

    addSub(sub) {

        this.subs.push(sub);

    },

    notify() {

        // 绑定的方法，都有一个update方法

        this.subs.forEach(sub => sub.update());

    }

};

// 监听函数

// 通过Watcher这个类创建的实例，都拥有update方法

function Watcher(fn) {

    this.fn = fn;   // 将fn放到实例上

}

Watcher.prototype.update = function() {

    this.fn();

};

let watcher = new Watcher(() => console.log(111));  //

let dep = new Dep();

dep.addSub(watcher);    // 将watcher放到数组中,watcher自带update方法， => [watcher]

dep.addSub(watcher);

dep.notify();   //  111, 111

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数据更新视图

现在我们要订阅一个事件，当数据改变需要重新刷新视图，这就需要在replace替换的逻辑里来处理
通过new Watcher把数据订阅一下，数据一变就执行改变内容的操作

function replace(frag) {

    // 省略...

    // 替换的逻辑

    node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();

    // 监听变化

    // 给Watcher再添加两个参数，用来取新的值(newVal)给回调函数传参

+   new Watcher(vm, RegExp.$1, newVal => {

        node.textContent = txt.replace(reg, newVal).trim();

+   });

}

// 重写Watcher构造函数

function Watcher(vm, exp, fn) {

    this.fn = fn;

+   this.vm = vm;

+   this.exp = exp;

    // 添加一个事件

    // 这里我们先定义一个属性

+   Dep.target = this;

+   let arr = exp.split('.');

+   let val = vm;

+   arr.forEach(key => {    // 取值

+      val = val[key];     // 获取到this.a.b，默认就会调用get方法

+   });

+   Dep.target = null;

}

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当获取值的时候就会自动调用get方法，于是我们去找一下数据劫持那里的get方法

function Observe(data) {

+   let dep = new Dep();

    // 省略...

    Object.defineProperty(data, key, {

        get() {

+           Dep.target && dep.addSub(Dep.target);   // 将watcher添加到订阅事件中 [watcher]

            return val;

        },

        set(newVal) {

            if (val === newVal) {

                return;

            }

            val = newVal;

            observe(newVal);

+           dep.notify();   // 让所有watcher的update方法执行即可

        }

    })

}

复制代码

当set修改值的时候执行了dep.notify方法，这个方法是执行watcher的update方法，那么我们再对update进行修改一下

Watcher.prototype.update = function() {

    // notify的时候值已经更改了

    // 再通过vm, exp来获取新的值

+   let arr = this.exp.split('.');

+   let val = this.vm;

+   arr.forEach(key => {

+       val = val[key];   // 通过get获取到新的值

+   });

    this.fn(val);   // 将每次拿到的新值去替换{{}}的内容即可

};

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现在我们数据的更改可以修改视图了，这很good，还剩最后一点，我们再来看看面试常考的双向数据绑定吧

双向数据绑定

    // html结构

    <input v-model="c" type="text">

    // 数据部分

    data: {

        a: {

            b: 1

        },

        c: 2

    }

    function replace(frag) {

        // 省略...

+       if (node.nodeType === 1) {  // 元素节点

            let nodeAttr = node.attributes; // 获取dom上的所有属性,是个类数组

            Array.from(nodeAttr).forEach(attr => {

                let name = attr.name;   // v-model  type

                let exp = attr.value;   // c        text

                if (name.includes('v-')){

                    node.value = vm[exp];   // this.c 为 2

                }

                // 监听变化

                new Watcher(vm, exp, function(newVal) {

                    node.value = newVal;   // 当watcher触发时会自动将内容放进输入框中

                });

                node.addEventListener('input', e => {

                    let newVal = e.target.value;

                    // 相当于给this.c赋了一个新值

                    // 而值的改变会调用set，set中又会调用notify，notify中调用watcher的update方法实现了更新

                    vm[exp] = newVal;

                });

            });

+       }

        if (node.childNodes && node.childNodes.length) {

            replace(node);

        }

    }

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大功告成，面试问Vue的东西不过就是这个罢了，什么双向数据绑定怎么实现的，问的一点心意都没有，差评！！！

大官人请留步，本来应该收手了，可临时起意(手痒)，再写点功能吧，再加个computed(计算属性)和mounted(钩子函数)吧

computed(计算属性) && mounted(钩子函数)

    // html结构

    <p>求和的值是{{sum}}</p>

    data: { a: 1, b: 9 },

    computed: {

        sum() {

            return this.a + this.b;

        },

        noop() {}

    },

    mounted() {

        setTimeout(() => {

            console.log('所有事情都搞定了');

        }, 1000);

    }

    function Mvvm(options = {}) {

        // 初始化computed,将this指向实例

+       initComputed.call(this);

        // 编译

        new Compile(options.el, this);

        // 所有事情处理好后执行mounted钩子函数

+       options.mounted.call(this); // 这就实现了mounted钩子函数

    }

    function initComputed() {

        let vm = this;

        let computed = this.$options.computed;  // 从options上拿到computed属性   {sum: ƒ, noop: ƒ}

        // 得到的都是对象的key可以通过Object.keys转化为数组

        Object.keys(computed).forEach(key => {  // key就是sum,noop

            Object.defineProperty(vm, key, {

                // 这里判断是computed里的key是对象还是函数

                // 如果是函数直接就会调get方法

                // 如果是对象的话，手动调一下get方法即可

                // 如： sum() {return this.a + this.b;},他们获取a和b的值就会调用get方法

                // 所以不需要new Watcher去监听变化了

                get: typeof computed[key] === 'function' ? computed[key] : computed[key].get,

                set() {}

            });

        });

    }

复制代码

写了这些内容也不算少了，最后做一个形式上的总结吧

总结

通过自己实现的mvvm一共包含了以下东西

通过Object.defineProperty的get和set进行数据劫持
通过遍历data数据进行数据代理到this上
通过{{}}对数据进行编译
通过发布订阅模式实现数据与视图同步
通过通过通过，收了，感谢大官人的留步了

补充

针对以上代码在实现编译的时候还是会有一些小bug，再次经过研究和高人指点，完善了编译，下面请看修改后的代码

修复：两个相邻的{{}}正则匹配，后一个不能正确编译成对应的文本，如{{album.name}} {{singer}}

function Compile(el, vm) {

    // 省略...

    function replace(frag) {

        // 省略...

        if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) {

            function replaceTxt() {

                node.textContent = txt.replace(reg, (matched, placeholder) => {

                    console.log(placeholder);   // 匹配到的分组 如：song, album.name, singer...

                    new Watcher(vm, placeholder, replaceTxt);   // 监听变化，进行匹配替换内容

                    return placeholder.split('.').reduce((val, key) => {

                        return val[key];

                    }, vm);

                });

            };

            // 替换

            replaceTxt();

        }

    }

}

复制代码

上面代码主要实现依赖的是reduce方法，reduce 为数组中的每一个元素依次执行回调函数

如果还有不太清楚的，那我们单独抽出来reduce这部分再看一下

    // 将匹配到的每一个值都进行split分割

    // 如:'song'.split('.') => ['song'] => ['song'].reduce((val, key) => val[key])

    // 其实就是将vm传给val做初始值，reduce执行一次回调返回一个值

    // vm['song'] => '周杰伦'

    // 上面不够深入，我们再来看一个

    // 再如：'album.name'.split('.') => ['album', 'name'] => ['album', 'name'].reduce((val, key) => val[key])

    // 这里vm还是做为初始值传给val，进行第一次调用，返回的是vm['album']

    // 然后将返回的vm['album']这个对象传给下一次调用的val

    // 最后就变成了vm['album']['name'] => '十一月的萧邦'

    return placeholder.split('.').reduce((val, key) => {

        return val[key];

    }, vm);

复制代码

reduce的用处多多，比如计算数组求和是比较普通的方法了，还有一种比较好用的妙处是可以进行二维数组的展平(flatten)，各位不妨来看最后一眼

let arr = [

  [1, 2],

  [3, 4],

  [5, 6]

];

let flatten = arr.reduce((previous, current) => {

  return previous.concat(current);

});

console.log(flatten); // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

// ES6中也可以利用...展开运算符来实现的，实现思路一样，只是写法更精简了

flatten = arr.reduce((a, b) => [...a, ...b]);

console.log(flatten); // [1, 2, 3, 4, 5, 6]

复制代码

再次感谢父老乡亲，兄弟姐妹们的观看了！这回真的是最后一眼了，已经到底了！

作者：chenhongdong
链接：https://juejin.im/post/5abdd6f6f265da23793c4458
来源：掘金
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