Vue --双向数据绑定原理

先说面试答案:

答:

vue.js是采用数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式,通过Object.defineProperty()来劫持各个属性的setter,getter,在数据变动时发布消息给订阅者,触发相应的监听回调来渲染视图。

具体步骤:

第一步: 需要observer(数据劫持)对数据对象进行递归遍历,包括子属性对象的属性,都加上 setter和getter这样的话,给这个对象的某个值赋值,就会触发setter,那么就能监听到了数据变化

第二步compiler(订阅者)解析模板指令,将模板中的变量替换成数据,然后初始化渲染页面视图,并将每个指令对应的节点绑定更新函数,添加监听数据的订阅者,一旦数据有变动,收到通知,更新视图

第三步Watcher(观察者)ObserverCompiler之间通信的桥梁,主要做的事情是:

1、在自身实例化时往属性订阅器(dep)里面添加自己

2、自身必须有一个update()方法

3、待属性变动dep.notice()通知时,能调用自身的update()方法,并触发Compile中绑定的回调,则功成身退。

第四步MVVM作为数据绑定的入口,整合Observer、Compiler和Watcher三者,通过Observer来监听自己的model数据变化,通过Compile来解析编译模板指令,最终利用Watcher搭起Observer和Compile之间的通信桥梁,达到数据变化 -> 视图更新;视图交互变化(input) -> 数据model变更的双向绑定效果。

回答以上内容即可,下方内容,可以帮助大家理解


一、Vue数据双向绑定的原理

  • new Vue({}) Vue核心类

1.接收选项数据 {el:‘#app’,data:{mag:‘’}

2.调用Observer,实现数据劫持

3.调用Compiler指令解析指令与模板插值

  • Observer 数据劫持类(数据劫持在vue生命周期中的 created阶段

1.数据劫持,把$data中的每个成员转换成getter和setter

2.初始化Dep

3.在getter中添加依赖watcher

4.在setter中通知更新页面

  • Dep 通知变化

1.收集Watcher 依赖

2.通知更新

  • Watcher 观察者

1.更新页面

2.每个节点对应一个 Watcher (类似侦听器)

3.节点编译Compiler 时实例化,实例保存到Dep观察者中

  • Compiler 解析指令-订阅者

1.负责解析指令和插值表达式

总结

1.vue首先通过Observer类,使用Object.defineProperty方法包装了数据,使object变成一个具有getter/setter属性的数据。

读取数据的时候通过getter方法读取,并在getter方法里面调用了Dep模块的dep.depend()方法收集依赖,并为该依赖创建一个对应的watcher实例。

通过setter方法改变数据的时候调用了Dep模块的dep.notify()方法来通知依赖,即依赖对应的watcher实例,遍历所有的watcher实例。

2.watcher实例不直接更新视图,而是交给scheduler调度器,scheduler维护一个事件队列通过nextTick执行事件,从而更新视图。

3.Compiler解析指令和模板,和Observer是同时进行的,将节点实例化后,将实例保存在Dep中,当Watcher 观察者发现数据变化通知视图更新。


二、什么是setter、getter

答:首先,他们就是一会要说的get、set

对象有两种属性:

  1. 数据属性: 就是我们经常使用的属性

  1. 访问器属性: 也称存取器属性(存取器属性就是一组获取和设置值的函数)

再看一行代码:

log打印出来的如下:

数据属性就是a和b;

get和set就是关键字 它们后面各自对应一个函数,这个函数就是上面红字部分所讲的,存储器属性。

get对应的方法称为getter,负责获取值,它不带任何参数。set对应的方法为setter,负责设置值,在它的函数体中,一切的return都是无效的。

三、什么是Object.defineProperty() ?

答:我们先看一句定义:

对象是由多个名/值对组成的无序的集合。对象中每个属性对应任意类型的值。

定义对象可以使用构造函数或字面量的形式:

除了以上添加属性的方式,当然还可以使用Object.defineProperty定义新属性或修改原有的属性;

语法:
Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)
参数:
obj: 必需。目标对象;
prop: 必需。需定义或修改的属性的名字;
descriptor: 必需。目标属性所拥有的特性;
返回值:
传入函数的对象,即第一个参数obj;

OK,定义介绍完了,我们现在说一下一会关于双向绑定我们要用到的知识点:存取器描述;(诶?你是不是发现和上面好像有点关系)

对头,它是这样使用的:

现在无论是你获取还是设置我们都可以接到通知,是不是有一点双向数据绑定的影子了,别急下面还有;

OK,我终于叨叨完没用的了,现在开始说正题,如何理解Vue的双向数据绑定,哈哈,先来一个定义:

Vue是采用数据劫持结合发布/订阅模式的方式,通过Object.defineProperty()来劫持各个属性的setter,getter,在数据变动时发布消息给订阅者,触发相应的监听回调。

我们来看一个很粗暴的栗子,low版双向绑定:

是不是有点明白了呢,当然这也不是全部,我们刚刚说的大概就是下面Observer的部分,对每个vue中的data中定义的属性循环用Object.defineProperty()实现数据劫持,以便利用其中的setter和getter,然后通知订阅者,订阅者会触发它的update方法,对视图进行更新。

别急,下面也很简单:

Dep,它就像一个依赖管理一样,小伙伴又问啥是依赖管理? 上图!

我用一个例子来解释一下上面这张图 下面高能预警:

在vue中v-model,v-name,{ {}}等都可以对数据进行展示,也就是说假如一个属性都通过这三个指令了,那么每当这个属性改变的时候,相应的这个三个指令的html视图也必须改变;

于是vue中就是每当有这样的可能用到双向绑定的指令,就在一个Dep中增加一个订阅者(addSub),其订阅者只是更新自己的指令对应的数据,也就是v-model='name'{ {name}}有两个对应的订阅者,各自管理自己的地方;

每当属性的set方法触发,就循环更新Dep中的订阅者(notify);

OK,Dep是不是很明白了呢

集合上面的那张图来看,就是Observer一旦有了set触发,就会通知到Dep,那Dep接到通知之后呢?从图上来看,下面所讲的就应该是Compiler了,也很简单:

首先,先要知道它负责干什么?

compiler主要做的事情是解析模板指令,将模板中的变量替换成数据

其次知道它什么时候要工作,只有两种情况,先上图:

1)初始化,init的时候 初始化渲染页面视图;

2)将每个指令对应的节点绑定更新函数,添加监听数据的订阅者;

Dep负责维护依赖,而订阅者则来自于compiler,一旦有数据变动,则会绑定更新函数,此时也就是产生了订阅者,这个时候Dep内就增加了一个订阅者,而一旦数据变动,则会收到通知,更新视图;

好了,你是不是觉得上面这行说不通,或是读不通,当然,因为上面的这个流程了缺少了,我们最后要说的Watcher,我把上面这句话补全,就是Watcher的工作了;

Dep负责维护依赖,而订阅者则来自于compiler,一旦有数据变动,则会通过Watcher绑定更新函数,此时Watcher也向Dep中添加了订阅者,一旦Dep接到Observer的通知,它就会再去通知Watcher,Watcher则会调用自身的update()方法,并触发Compile中绑定的回调,更新视图;

最后敲黑板:

首先我们为每个vue属性用Object.defineProperty()实现数据劫持,为每个属性分配一个订阅者集合的管理数组dep;

然后在编译的时候在该属性的数组dep中添加订阅者,v-model会添加一个订阅者,{ {}}也会,v-bind也会,只要用到该属性的指令理论上都会;

接着为input会添加监听事件,修改值就等于为该属性赋值,则会触发该属性的set方法,在set方法内通知订阅者数组dep,订阅者数组循环调用各订阅者的update方法更新视图。


下面让我们来看代码演示:

先简单的实现一个js的双向数据绑定来熟悉一下Object.defineProperty()方法

 <input type="text" id="in"/>
    输入的值为:<span id="out"></span>
    <script>
        var int = document.getElementById('in');
        var out = document.getElementById('out');
        var obj = {};
        Object.defineProperty(obj, 'msg', {
            enumerable: true,
            configurable: true,
            set (newVal) {
                out.innerHTML = newVal;
            }
        })
        int.addEventListener('input', function(e) {
            obj.msg = e.target.value;
        })
    </script>

这样我们就能实现js的双向数据绑定,随着文本框输入文字的变化,span中会同步显示相同的文字内容;这样就实现了 model => view 以及 view => model 的双向绑定。

通过给in输入框添加事件监听input来触发obj对象的set方法,而set再修改了访问器属性的同时,也修改了dom样式,改变了span标签内的文本。

四、Vue响应式的缺陷

1.Observer类的触发只发生在beforeCreate和created之间时间段

2.由于遍历时只能遍历到对象的当前属性,因此无法监测到将来动态增加或删除的属性。

3.会导致对象熟悉变化了(增加或者删除了),页面视图不会渲染更新。

解决方法:

  • 因此vue提供了$set$delete两个实例方法来解决这种情况。

// 新增
this.$set(this.obj, b, 2)

//删除
this.$delete(this.obj, b)

$delete 和 delete 的区别:

1. delete与vue.delete删除对象区别:无区别

delete和和Vue.delete都是对数组或对象进行删除的方法。这两种方法对于对象来说其实是没有区别的,使用方法会直接删除对象的属性(物理删除

let obj = {
name: 'fufu',
age: 20
}
// delete obj.age => {name: 'fufu'}
// Vue.delete(obj, 'age') => {name: 'fufu'}
// 测试发现对于对象来说delete和Vue.delete是没有任何区别的

2. delete与vue.delete删除数组的区别:

delete只是被删除的元素变成了 empty/undefined 其他的元素的键值还是不变。数组长度也不变。(逻辑删)

Vue.delete是直接删除该元素,改变数组的键值,长度发生变化。(物理删)

var a=[1,2,3,4]
var b=[1,2,3,4]
delete a[1]
console.log(a) //[1,undefined,3,4]
this.$delete(b,1)
console.log(b) //[1,3,4]

有Object.defineProperty() 和 Proxy 对象(代理)两种方式来实现数据双向绑定。 用对数据的劫持操作的方式。当访问或者修改某个对象的某个属性的时候,通过一段代码进行拦截行为,然后进行额外的操作,然后返回结果。

Vue2.x 是使用 Object.defindProperty(),来进行对对象的监听的;
Vue3.x 版本之后就改用Proxy,进行实现的。

使用Object.defineProperty()实现数据双向绑定:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>数据双向绑定</title>
</head>
<body>
  <input type="text" id="in">
  <span id="p1"></span>
  <script>
    var inputName = document.getElementById('in');
    var spanName = document.getElementById('p1');

    var student = {};
    Object.defineProperty(student, 'name', {
      get: function() {
        return val;
      },

      set: function(val) {
        spanName.innerHTML = val;
      }
    });
    inputName.oninput = function() {
      student.name = this.value;
    }
  </script>
</body>
</html>

使用Proxy(代理)实现数据双向绑定:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>数据双向绑定</title>
</head>
<body>
  <input type="text" id="in">
  <span id="p1"></span>
  <script>
    var inputName = document.getElementById('in');
    var spanName = document.getElementById('p1');

    var student = {};
    var proxy = new Proxy(student, {
        get: function(target, prop) {
          return target[prop];
        },

        set: function(target, prop, value) {
          target[prop] = value;
          observer();
        }
      });

      function observer() {
        inputName.value = student.name;
        spanName.innerHTML = student.name;
      }

      inputName.oninput = function() {
        proxy.name = this.value;
      }
  </script>
</body>
</html>

五、Vue3.0的响应式

- 实现原理:
- 通过Proxy(代理): 拦截对象中任意属性的变化, 包括:属性值的读写、属性的添加、属性的删除等。
- 通过Reflect(反射): 对源对象的属性进行操作。
      new Proxy(data, {
          // 拦截读取属性值
          get (target, prop) {
              return Reflect.get(target, prop)
          },
          // 拦截设置属性值或添加新属性
          set (target, prop, value) {
              // return Reflect.set(target, prop, value)
            Reflect.set(target, prop, value)
          },
          // 拦截删除属性
          deleteProperty (target, prop) {
              return Reflect.deleteProperty(target, prop)
          }
      })
      
      proxy.name = 'tom' 

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