Vue源码解析---数据的双向绑定

本文主要抽离Vue源码中数据双向绑定的核心代码，解析Vue是如何实现数据的双向绑定

核心思想是ES5的Object.defineProperty()和发布-订阅模式

整体结构

1. 改造Vue实例中的data，通过Object.defineProperty()将其所有属性设置为访问器属性
2. 对每个属性添加Observer，并在observer中添加订阅者对象序列Dep
3. 添加订阅者对象Watcher，每次初始化的时候添加到对应data属性中的Dep之中

所有，我们从代码的角度将整体分为三个部分：监听数据变化、管理订阅者、订阅者

监听数据变化

使用ES5中的Object.defineProperty将data中的属性修改为访问者属性

// Dep用于订阅者的存储和收集，将在下面实现
import Dep from 'Dep'
// Observer类用于给data属性添加set&get方法
export default class Observer{
    constructor(value){
        this.value = value
        this.walk(value)
    }
    walk(value){
        Object.keys(value).forEach(key => this.convert(key, value[key]))
    }
    convert(key, val){
        defineReactive(this.value, key, val)
    }
}
export function defineReactive(obj, key, val){
    // 用于存放某个属性的所有订阅者
    var dep = new Dep()
    // 给当前属性的值添加监听
    var chlidOb = observe(val)
    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: ()=> {
            console.log('get value')
            // 如果Dep类存在target属性，将其添加到dep实例的subs数组中
            // target指向一个Watcher实例，每个Watcher都是一个订阅者
            // Watcher实例在实例化过程中，会读取data中的某个属性，从而触发当前get方法
            if(Dep.target){
                dep.addSub(Dep.target)
            }
            return val
        },
        set: (newVal) => {
            console.log('new value setted')
            if(val === newVal) return
            val = newVal
            // 对新值进行监听
            chlidOb = observe(newVal)
            // 通知所有订阅者，数值被改变了
            dep.notify()
        }
    })
}
export function observe(value){
    // 当值不存在，或者不是复杂数据类型时，不再需要继续深入监听
    if(!value || typeof value !== 'object'){
        return
    }
    return new Observer(value)
}

管理订阅者

对订阅者进行收集，存储和通知

export default class Dep{
    constructor(){
        this.subs = []
    }
    addSub(sub){
        // 在收集订阅者的时候，需要对subs中的订阅者进行去重，这边不详细解析
        this.subs.push(sub)
    }
    notify(){
        // 通知所有的订阅者(Watcher)，触发订阅者的相应逻辑处理
        this.subs.forEach((sub) => sub.update())
    }
}

订阅者

每个watcher对象都是对data中每个属性的订阅，是多对一的关系，每个watcher只能对应一个data属性，而一个data属性可以对应多个watcher

import Dep from 'Dep'
export default class Watcher{
    constructor(vm, expOrFn, cb){
        this.vm = vm // 被订阅的数据一定来自于当前Vue实例
        this.cb = cb // 当数据更新时想要做的事情
        this.expOrFn = expOrFn // 被订阅的数据
        this.val = this.get() // 维护更新之前的数据
    }
    // 对外暴露的接口，用于在订阅的数据被更新时，由订阅者管理员(Dep)调用
    update(){
        this.run()
    }
    run(){
        const val = this.get()
        if(val !== this.val){
            this.val = val;
            this.cb.call(this.vm)
        }
    }
    get(){
        // 当前订阅者(Watcher)读取被订阅数据的最新更新后的值时，通知订阅者管理员收集当前订阅者
        Dep.target = this
        const val = this.vm._data[this.expOrFn]
        // 置空，用于下一个Watcher使用
        Dep.target = null
        return val;
    }
}

实例

下边我们创建一个简易的Vue来实际运行下对数据的监听

import Observer, {observe} from 'Observer'
import Watcher from 'Watcher'
export default class Vue{
    constructor(options = {}){
        // 简化了$options的处理
        this.$options = options
        // 简化了对data的处理
        let data = this._data = this.$options.data
        // 将所有data最外层属性代理到Vue实例上
        Object.keys(data).forEach(key => this._proxy(key))
        // 监听数据
        observe(data)
    }
    // 对外暴露调用订阅者的接口，内部主要在指令中使用订阅者
    $watch(expOrFn, cb){
        new Watcher(this, expOrFn, cb)
    }
    _proxy(key){
        Object.defineProperty(this, key, {
            configurable: true,
            enumerable: true,
            get: () => this._data[key],
            set: (val) => {
                this._data[key] = val
            }
        })
    }
}

import Vue from './Vue';
let demo = new Vue({
    data: {
        'a': {
            'ab': {
                'c': 'C'
            }
        },
        'b': [
            'bb': 'BB',
            'bbb': 'BBB'
        ],
        'c': 'C'
    }
});
demo.$watch('c', () => console.log('c is changed'));
// get value
demo.$watch('a.ab', () => console.log('a.ab is changed'));
demo.$watch('b', () => console.log('b is changed'));
// get value
demo.c = 'CCC';
// new value setted
// get value
// c is changed
demo.a.ab = 'AB';
// get value
// new value setted
demo.b.push({'bbbb': 'BBBB'});
// get value

根据实例的输出结果，我们很奇怪的发现，只有对简单的数据监听才能实现数据双向绑定。

1. demo.$watch('a.ab', () => console.log('a.ab is changed'))注册订阅者并没有调用getter
2. demo.a.ab = 'AB'有监听到数据的变化，并没有调用对应的callback
3. demo.b.push({'bbbb': 'BBBB'})对数值进行操作，并没有调用对应的callback

这是为什么呢？因为我们对数据的监听的实现，目前仅限于简单对应，对于某个属性内部有更多复杂属性时，就无能为力了。

为了实现进一步对数据和复杂对象的监听，请戳Vue源码解析---数组的双向绑定和Vue源码解析---复杂队形的双向绑定