# MVVM 双向数据绑定
# 一、什么是双向绑定
我们先从单向绑定切入,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
以下是其他解释:
Model 层:对应服务端的数据
View 层:视图模板,做的是数据绑定的声明、 指令的声明、 事件绑定的声明
ViewModel 层:View层 需要的数据,负责具体业务逻辑
Vue 的 MVVM 双向数据绑定是通过 数据劫持 + 发布订阅模式 实现的
真正实现其实靠的也是ES5
中提供的 Object.defineProperty
(定义对象上的属性和值),当然这是不兼容的所以Vue等只支持了IE8+
优点:
- 自动更新dom: 利用双向绑定,数据更新后视图自动更新,让开发者从繁琐的手动dom中解放
- 分离视图(View)和模型(Model),降低代码耦合,提高视图或者逻辑的重用性
- 提高可测试性: ViewModel的存在可以帮助开发者更好地编写测试代码
缺点:
- 产生性能问题,对于简单的应用会造成额外的性能消耗。
- 对于复杂的应用,视图状态较多,视图状态的维护成本增加,ViewModel构建和维护成本高。
- Bug很难被调试: 因为使用双向绑定的模式,当你看到界面异常了,有可能是你View的代码有Bug,也可能是Model的代码有问题。
# 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
- ES5: `Object.defineProperty` - 2.0
- ES6: `Proxy` - 3.0
使用Object.defineProperty缺点:
1. 对原始数据克隆
2. 需要分别给对象中的每一个对象属性设置监听
# 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,这个过程发生在Observer
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.$el = document.querySelector(el); // 获取dom
if (this.$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 = vm
this.key = key
this.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get
vm[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
},
});
}