摘要：對(duì)于的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)綁定，經(jīng)過(guò)反復(fù)地看源碼和博客講解，總算能夠理解它的實(shí)現(xiàn)了，心累分享一下學(xué)習(xí)成果，同時(shí)也算是做個(gè)記錄。

對(duì)于vue.js的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)綁定，經(jīng)過(guò)反復(fù)地看源碼和博客講解，總算能夠理解它的實(shí)現(xiàn)了，心累~ 分享一下學(xué)習(xí)成果，同時(shí)也算是做個(gè)記錄。完整代碼GitHub地址：https://github.com/hanrenguang/Dynamic-data-binding。也可以到倉(cāng)庫(kù)的 README 閱讀本文。

不知道有沒(méi)有同學(xué)和我一樣，看著vue的源碼卻不知從何開(kāi)始，真叫人頭大。硬生生地看了observer, watcher, compile這幾部分的源碼，只覺(jué)得一臉懵逼。最終，從這里得到啟發(fā)，作者寫得很好，值得一讀。

關(guān)于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)綁定呢，需要搞定的是 Dep , Observer , Watcher , Compile 這幾個(gè)類，他們之間有著各種聯(lián)系，想要搞懂源碼，就得先了解他們之間的聯(lián)系。下面來(lái)理一理：

Observer 所做的就是劫持監(jiān)聽(tīng)所有屬性，當(dāng)有變動(dòng)時(shí)通知 Dep

Watcher 向 Dep 添加訂閱，同時(shí)，屬性有變化時(shí)，Observer 通知 Dep，Dep 則通知 Watcher

Watcher 得到通知后，調(diào)用回調(diào)函數(shù)更新視圖

Compile 則是解析所綁定元素的 DOM 結(jié)構(gòu)，對(duì)所有需要綁定的屬性添加 Watcher 訂閱

由此可以看出，當(dāng)屬性發(fā)生變化時(shí)，是由Observer -> Dep -> Watcher -> update view，Compile 在最開(kāi)始解析 DOM 并添加 Watcher 訂閱后就功成身退了。

從程序執(zhí)行的順序來(lái)看的話，即 new Vue({}) 之后，應(yīng)該是這樣的：先通過(guò) Observer 劫持所有屬性，然后 Compile 解析 DOM 結(jié)構(gòu)，并添加 Watcher 訂閱，再之后就是屬性變化 -> Observer -> Dep -> Watcher -> update view，接下來(lái)就說(shuō)說(shuō)具體的實(shí)現(xiàn)。

網(wǎng)上的很多源碼解讀都是從 Observer 開(kāi)始的，而我會(huì)從 new 一個(gè)MVVM實(shí)例開(kāi)始，按照程序執(zhí)行順序去解釋或許更容易理解。先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

    
    


    

        
{{user.name}}
        
{{user.age}}
    

    
    

接下來(lái)都將以其為例來(lái)分析。下面來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)略的 MVVM 的實(shí)現(xiàn)，在此將其命名為 hue。為了方便起見(jiàn)，為 data 屬性設(shè)置了一個(gè)代理，通過(guò) vm._data 來(lái)訪問(wèn) data 的屬性顯得麻煩且冗余，通過(guò)代理，可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題，在注釋中也有說(shuō)明。添加完屬性代理后，調(diào)用了一個(gè) observe 函數(shù)，這一步做的就是 Observer 的屬性劫持了，這一步具體怎么實(shí)現(xiàn)，暫時(shí)先不展開(kāi)。先記住他為 data 的屬性添加了 getter 和 setter。

function Hue(options) {
    this.$options = options || {};
    let data = this._data = this.$options.data,
        self = this;

    Object.keys(data).forEach(function(key) {
        self._proxyData(key);
    });

    observe(data);

    self.$compile = new Compile(self, options.el || document.body);
}

// 為 data 做了一個(gè)代理，
// 訪問(wèn) vm.xxx 會(huì)觸發(fā) vm._data[xxx] 的getter，取得 vm._data[xxx] 的值，
// 為 vm.xxx 賦值則會(huì)觸發(fā) vm._data[xxx] 的setter
Hue.prototype._proxyData = function(key) {
    let self = this;
    Object.defineProperty(self, key, {
        configurable: false,
        enumerable: true,
        get: function proxyGetter() {
            return self._data[key];
        },
        set: function proxySetter(newVal) {
            self._data[key] = newVal;
        }
    });
};

再往下看，最后一步 new 了一個(gè) Compile，下面我們就來(lái)講講 Compile。

new Compile(self, options.el || document.body) 這一行代碼中，第一個(gè)參數(shù)是當(dāng)前 Hue 實(shí)例，第二個(gè)參數(shù)是綁定的元素，在上面的示例中為class為 .test 的div。

關(guān)于 Compile，這里只實(shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單的 textContent 的綁定。而 Compile 的代碼沒(méi)什么難點(diǎn)，很輕易就能讀懂，所做的就是解析 DOM，并添加 Watcher 訂閱。關(guān)于 DOM 的解析，先將根節(jié)點(diǎn) el 轉(zhuǎn)換成文檔碎片 fragment 進(jìn)行解析編譯操作，解析完成后，再將 fragment 添加回原來(lái)的真實(shí) DOM 節(jié)點(diǎn)中。來(lái)看看這部分的代碼：

function Compile(vm, el) {
    this.$vm = vm;
    this.$el = this.isElementNode(el)
        ? el
        : document.querySelector(el);

    if (this.$el) {
        this.$fragment = this.node2Fragment(this.$el);
        this.init();
        this.$el.appendChild(this.$fragment);
    }
}

Compile.prototype.node2Fragment = function(el) {
    let fragment = document.createDocumentFragment(),
        child;

    // 也許有同學(xué)不太理解這一步，不妨動(dòng)手寫個(gè)小例子觀察一下他的行為
    while (child = el.firstChild) {
        fragment.appendChild(child);
    }

    return fragment;
};

Compile.prototype.init = function() {
    // 解析 fragment
    this.compileElement(this.$fragment);
};

以上面示例為例，此時(shí)若打印出 fragment，可觀察到其包含兩個(gè)p元素：

{{user.name}}
{{user.age}}

下一步就是解析 fragment，直接看代碼及注釋吧：

Compile.prototype.compileElement = function(el) {
    let childNodes = Array.from(el.childNodes),
        self = this;

    childNodes.forEach(function(node) {
        let text = node.textContent,
            reg = /{{(.*)}}/;

        // 若為 textNode 元素，且匹配 reg 正則
        // 在上例中會(huì)匹配 "{{user.name}}" 及 "{{user.age}}"
        if (self.isTextNode(node) && reg.test(text)) {
            // 解析 textContent，RegExp.$1 為匹配到的內(nèi)容，在上例中為 "user.name" 及 "user.age"
            self.compileText(node, RegExp.$1);
        }

        // 遞歸
        if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
            self.compileElement(node);
        }
    });
};

Compile.prototype.compileText = function(node, exp) {
    // this.$vm 即為 Hue 實(shí)例，exp 為正則匹配到的內(nèi)容，即 "user.name" 或 "user.age"
    compileUtil.text(node, this.$vm, exp);
};

let compileUtil = {
    text: function(node, vm, exp) {
        this.bind(node, vm, exp, "text");
    },

    bind: function(node, vm, exp, dir) {
        // 獲取更新視圖的回調(diào)函數(shù)
        let updaterFn = updater[dir + "Updater"];

        // 先調(diào)用一次 updaterFn，更新視圖
        updaterFn && updaterFn(node, this._getVMVal(vm, exp));

        // 添加 Watcher 訂閱
        new Watcher(vm, exp, function(value, oldValue) {
            updaterFn && updaterFn(node, value, oldValue);
        });
    },

    // 根據(jù) exp，獲得其值，在上例中即 "vm.user.name" 或 "vm.user.age"
    _getVMVal: function(vm, exp) {
        let val = vm;
        exp = exp.trim().split(".");
        exp.forEach(function(k) {
            val = val[k];
        });
        return val;
    }
};

let updater = {
    // Watcher 訂閱的回調(diào)函數(shù)
    // 在此即更新 node.textContent，即 update view
    textUpdater: function(node, value) {
        node.textContent = typeof value === "undefined"
            ? ""
            : value;
    }
};

正如代碼中所看到的，Compile 在解析到 {{xxx}} 后便添加了 xxx 屬性的訂閱，即 new Watcher(vm, exp, callback)。理解了這一步后，接下來(lái)就需要了解怎么實(shí)現(xiàn)相關(guān)屬性的訂閱了。先從 Observer 開(kāi)始談起。

從最簡(jiǎn)單的情況來(lái)考慮，即不考慮數(shù)組元素的變化。暫時(shí)先不考慮 Dep 與 Observer 的聯(lián)系。先看看 Observer 構(gòu)造函數(shù)：

function Observer(data) {
    this.data = data;
    this.walk(data);
}

Observer.prototype.walk = function(data) {
    const keys = Object.keys(data);
    // 遍歷 data 的所有屬性
    for (let i = 0; i < keys.length; i++) {
        // 調(diào)用 defineReactive 添加 getter 和 setter
        defineReactive(data, keys[i], data[keys[i]]);
    }
};

接下來(lái)通過(guò) Object.defineProperty 方法給所有屬性添加 getter 和 setter，就達(dá)到了我們的目的。屬性有可能也是對(duì)象，因此需要對(duì)屬性值進(jìn)行遞歸調(diào)用。

function defineReactive(obj, key, val) {
    // 對(duì)屬性值遞歸，對(duì)應(yīng)屬性值為對(duì)象的情況
    let childObj = observe(val);

    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            // 直接返回屬性值
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if (newVal === val) {
                return;
            }
            // 值發(fā)生變化時(shí)修改閉包中的 val，
            // 保證在觸發(fā) getter 時(shí)返回正確的值
            val = newVal;

            // 對(duì)新賦的值進(jìn)行遞歸，防止賦的值為對(duì)象的情況
            childObj = observe(newVal);
        }
    });
}

最后補(bǔ)充上 observe 函數(shù)，也即 Hue 構(gòu)造函數(shù)中調(diào)用的 observe 函數(shù)：

function observe(val) {
    // 若 val 是對(duì)象且非數(shù)組，則 new 一個(gè) Observer 實(shí)例，val 作為參數(shù)
    // 簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)：是對(duì)象就繼續(xù)。
    if (!Array.isArray(val) && typeof val === "object") {
        return new Observer(val);
    }
}

這樣一來(lái)就對(duì) data 的所有子孫屬性（不知有沒(méi)有這種說(shuō)法。。）都進(jìn)行了“劫持”。顯然到目前為止，這并沒(méi)什么用，或者說(shuō)如果只做到這里，那么和什么都不做沒(méi)差別。于是 Dep 上場(chǎng)了。我認(rèn)為理解 Dep 與 Observer 和 Watcher 之間的聯(lián)系是最重要的，先來(lái)談?wù)?Dep 在 Observer 里做了什么。

在每一次 defineReactive 函數(shù)被調(diào)用之后，都會(huì)在閉包中新建一個(gè) Dep 實(shí)例，即 let dep = new Dep()。Dep 提供了一些方法，先來(lái)說(shuō)說(shuō) notify 這個(gè)方法，它做了什么事？就是在屬性值發(fā)生變化的時(shí)候通知 Dep，那么我們的代碼可以增加如下：

function defineReactive(obj, key, val) {
    let childObj = observe(val);
    const dep = new Dep();

    Object.defineProperty(obj, key, {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: function() {
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if (newVal === val) {
                return;
            }

            val = newVal;
            childObj = observe(newVal);

            // 發(fā)生變動(dòng)
            dep.notify();
        }
    });
}

如果僅考慮 Observer 與 Dep 的聯(lián)系，即有變動(dòng)時(shí)通知 Dep，那么這里就算完了，然而在 vue.js 的源碼中，我們還可以看到一段增加在 getter 中的代碼：

// ...
get: function() {
    if (Dep.target) {
        dep.depend();
    }
    return val;
}
// ...

這個(gè) depend 方法呢，它又做了啥？答案是為閉包中的 Dep 實(shí)例添加了一個(gè) Watcher 的訂閱，而 Dep.target 又是啥？他其實(shí)是一個(gè) Watcher 實(shí)例，？？？一臉懵逼，先記住就好，先看一部份的 Dep 源碼：

// 標(biāo)識(shí)符，在 Watcher 中有用到，先不用管
let uid = 0;

function Dep() {
    this.id = uid++;
    this.subs = [];
}

Dep.prototype.depend = function() {
    // 這一步相當(dāng)于做了這么一件事：this.subs.push(Dep.target)
    // 即添加了 Watcher 訂閱，addDep 是 Watcher 的方法
    Dep.target.addDep(this);
};

// 通知更新
Dep.prototype.notify = function() {
    // this.subs 的每一項(xiàng)都為一個(gè) Watcher 實(shí)例
    this.subs.forEach(function(sub) {
        // update 為 Watcher 的一個(gè)方法，更新視圖
        // 沒(méi)錯(cuò)，實(shí)際上這個(gè)方法最終會(huì)調(diào)用到 Compile 中的 updaterFn，
        // 也即 new Watcher(vm, exp, callback) 中的 callback
        sub.update();
    });
};

// 在 Watcher 中調(diào)用
Dep.prototype.addSub = function(sub) {
    this.subs.push(sub);
};

// 初始時(shí)引用為空
Dep.target = null;

也許看到這還是一臉懵逼，沒(méi)關(guān)系，接著往下。大概有同學(xué)會(huì)疑惑，為什么要把添加 Watcher 訂閱放在 getter 中，接下來(lái)我們來(lái)說(shuō)說(shuō)這 Watcher 和 Dep 的故事。

先讓我們回顧一下 Compile 做的事，解析 fragment，然后給相應(yīng)屬性添加訂閱：new Watcher(vm, exp, cb)。new 了這個(gè) Watcher 之后，Watcher 怎么辦呢，就有了下面這樣的對(duì)話：

Watcher：hey Dep，我需要訂閱 exp 屬性的變動(dòng)。

Dep：這我可做不到，你得去找 exp 屬性中的 dep，他能做到這件事。

Watcher：可是他在閉包中啊，我無(wú)法和他聯(lián)系。

Dep：你拿到了整個(gè) Hue 實(shí)例 vm，又知道屬性 exp，你可以觸發(fā)他的 getter 啊，你在 getter 里動(dòng)些手腳不就行了。

Watcher：有道理，可是我得讓 dep 知道是我訂閱的啊，不然他通知不到我。

Dep：這個(gè)簡(jiǎn)單，我?guī)湍?，你每次觸發(fā) getter 前，把你的引用告訴 Dep.target 就行了。記得辦完事后給 Dep.target 置空。

于是就有了上面 getter 中的代碼：

// ...
get: function() {
    // 是否是 Watcher 觸發(fā)的
    if (Dep.target) {
        // 是就添加進(jìn)來(lái)
        dep.depend();
    }
    return val;
}
// ...

現(xiàn)在再回頭看看 Dep 部分的代碼，是不是好理解些了。如此一來(lái)， Watcher 需要做的事情就簡(jiǎn)單明了了：

function Watcher(vm, exp, cb) {
    this.$vm = vm;
    this.cb = cb;
    this.exp = exp;
    this.depIds = new Set();

    // 返回一個(gè)用于獲取相應(yīng)屬性值的函數(shù)
    this.getter = parseGetter(exp.trim());

    // 調(diào)用 get 方法，觸發(fā) getter
    this.value = this.get();
}

Watcher.prototype.get = function() {
    const vm = this.$vm;
    // 將 Dep.target 指向當(dāng)前 Watcher 實(shí)例
    Dep.target = this;
    // 觸發(fā) getter
    let value = this.getter.call(vm, vm);
    // Dep.target 置空
    Dep.target = null;
    return value;
};

Watcher.prototype.addDep = function(dep) {
    const id = dep.id;
    if (!this.depIds.has(id)) {
        // 添加訂閱，相當(dāng)于 dep.subs.push(this)
        dep.addSub(this);
        this.depIds.add(id);
    }
};

function parseGetter(exp) {
    if (/[^w.$]/.test(exp)) {
        return;
    }

    let exps = exp.split(".");

    return function(obj) {
        for (let i = 0; i < exps.length; i++) {
            if (!obj)
                return;
            obj = obj[exps[i]];
        }
        return obj;
    };
}

最后還差一部分，即 Dep 通知變化后，Watcher 的處理，具體的函數(shù)調(diào)用流程是這樣的：dep.notify() -> sub.update()，直接上代碼：

Watcher.prototype.update = function() {
    this.run();
};

Watcher.prototype.run = function() {
    let value = this.get();
    let oldVal = this.value;

    if (value !== oldVal) {
        this.value = value;
        // 調(diào)用回調(diào)函數(shù)更新視圖
        this.cb.call(this.$vm, value, oldVal);
    }
};

到這就算寫完了，本人水平有限，若有不足之處歡迎指出，一起探討。

https://github.com/DMQ/mvvm