簡易mvvm庫的設計實現

caoym 發布于2019-08-21 11:17 / 1295人閱讀

摘要：前言模式即模式簡稱單項雙向數據綁定的實現，讓前端開發者們從繁雜的事件中解脫出來，很方便的處理數據和之間的聯動。本文將從的雙向數據綁定入手剖析庫設計的核心代碼與思路。

前言

mvvm模式即model-view-viewmodel模式簡稱,單項/雙向數據綁定的實現，讓前端開發者們從繁雜的dom事件中解脫出來，很方便的處理數據和ui之間的聯動。
本文將從vue的雙向數據綁定入手,剖析mvvm庫設計的核心代碼與思路。

需求整理與分析 整理

數據一旦改變則更新數據對應的ui

ui改變則觸發事件改變ui對應的數據

分析

通過dom節點的指令獲取刷新函數，用來刷新指定的ui。

實現一個橋接的方法,讓刷新函數和需要的數據關聯起來

監聽數據變化,數據改變后通過橋接方法調用刷新函數

ui改變觸發對應的dom事件在改變特定的數據

實現思路

實現observer,重新定義data，為data上每個屬性增加setter,getter以監聽數據的變化

實現compile,掃描模版template，提取每個dom節點中的指令信息

實現directive,通過指令信息是實例化對應的directive實例,不同類型的directive擁有不同的刷新函數update

實現watcher,讓observer的屬性監聽函數與directive的update函數做一一對應,以實現數據變化后更新視圖

模塊劃分

MVVM目前劃分為observer,compile,directive,watcher四個模塊

數據監聽模塊observer

通過es5規范中的object.defineProperty方式實現對數據的監聽
實現思路:
遞歸遍歷data,將data下面所有屬性都加上set,get方法,以實現對所有屬性的攔截.
注意:對象可能含有數組屬性,數組的內置有push,pop,splice等方法改變內部數據.
此時做法是改變數組的原型鏈,在原型鏈中增加一層自定義的push,pop,splice方法做攔截，這些方法里面加上我們自己的回調函數,然后在調用原生的push,pop,splice等方法.
具體可以看我上一篇文章js對象監聽實現
observer.js代碼

export function Observer(obj) {
    this.$observe = function(_obj) {
        var type = Object.prototype.toString.call(_obj);
        if (type == "[object Object]") {
            this.$observeObj(_obj);
        } else if (type == "[object Array]") {
            this.$cloneArray(_obj);
        }
    };

    this.$observeObj = function(obj) {
        var t = this;
        Object.keys(obj).forEach(function(prop) {
            var val = obj[prop];
            defineProperty(obj, prop, val);
            if (prop != "__observe__") {
                t.$observe(val);
            }
        });
    };

    this.$cloneArray = function(a_array) {
        var ORP = ["push", "pop", "shift", "unshift", "splice", "sort", "reverse"];
        var arrayProto = Array.prototype;
        var newProto = Object.create(arrayProto);
        ORP.forEach(function(prop) {
            Object.defineProperty(newProto, prop, {
                value: function(newVal) {
                    var dep = a_array.__observe__;
                    var re=arrayProto[prop].apply(a_array, arguments);
                    dep.notify();
                    return re;
                },
                enumerable: false,
                configurable: true,
                writable: true
            });
        });
        a_array.__proto__ = newProto;
    };

    this.$observe(obj, []);
}

var addObserve = function(val) {
    if (!val || typeof val != "object") {
        return;
    }
    var dep = new Dep();
    if (isArray(val)) {
        val.__observe__ = dep;
        return dep;
    }

}

export function defineProperty(obj, prop, val) {
    if (prop == "__observe__") {
        return;
    }
    val = val || obj[prop];
    var dep = new Dep();

    obj.__observe__ = dep;
    var childDep = addObserve(val);

    Object.defineProperty(obj, prop, {
        get: function() {
            var target = Dep.target;
            if (target) {
                dep.addSub(target);
                if (childDep) {
                    childDep.addSub(target);
                }
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if(newVal!=val){
                val = newVal;
                dep.notify();
            }
        }
    });
}

編譯模塊compiler

實現思路:
1.將模版template上的dom遍歷一遍,將其存入文檔碎片frag
2.遍歷frag，通過attributes獲取節點的屬性信息,在通過正則表達式過濾屬性信息，進而拿到元素節點和文檔節點的指令信息

 var complieTemplate = function (nodes, model) {
      if ((nodes.nodeType == 1 || nodes.nodeType == 11) && !isScript(nodes)) {
        paserNode(model, nodes);
        if (nodes.hasChildNodes()) {
          nodes.childNodes.forEach(node=> {
            complieTemplate(node, model);
          })
        }
      }
    };
    
    var paserNode = function (model, node) {
  var attributes = node.attributes || [];
  var direct_array = [];
  var scope = {
    parentNode: node.parentNode,
    nextNode: node.nextElementSibling,
    el: node,
    model: model,
    direct_array: direct_array
  };

  attributes = toArray(attributes);
  var textContent = node.textContent;
  var attrs = [];
  var vfor;

  attributes.forEach(attr => {
    var name = attr.name;
    if (isDirective(name)) {
      if (name == "v-for") {
        vfor = attr;
      } else {
        attrs.push(attr);
      }
      removeAttribute(node, name);
    }
  });

  //bug  nodeType=3
  var textValue = stringParse(textContent);
  if (textValue) {
    attrs.push({
      name: "v-text",
      value: textValue
    });
    node.textContent = "";
  }

  if (vfor) {
    scope.attrs = attrs;
    attrs = [vfor];
  }

  attrs.forEach(function (attr) {
    var name = attr.name;
    var val = attr.value;
    var directiveType = "v" + /v-(w+)/.exec(name)[1];
    var Directive = directives[directiveType];
    if (Directive) {
      direct_array.push(new Directive(val, scope));
    }
  });
};

var isDirective = function (attr) {
  return /v-(w+)/.test(attr)
};

var isScript = function isScript(el) {
  return el.tagName === "SCRIPT" && (
      !el.hasAttribute("type") ||
      el.getAttribute("type") === "text/javascript"
    )
}

指令模塊directive

指令信息如：v-text,v-for,v-model等。

每種指令信息需要的初始化動作以及指令的刷新函數update都可能不一樣，所以我們把它抽象出來多帶帶做一個模塊。當然也有公用的如公共屬性,統一的watcher實例化,unbind.

update函數則具體定義所屬指令如何渲染ui

如簡單的vtext指令的update函數如下:

vt.update = function (textContent) {
    this.el.textContent = textContent;
};

結構圖

數據訂閱模塊watcher

watcher的功能是讓directive和observer模塊關聯起來。
初始化的時候做兩件事:

將directive模塊的update函數當參數傳入,并將其存入自身update屬性中

調用getValue,從而獲取對象data的特定屬性值,進而觸發一次之前在observer定義的屬性函數的getter方法。

由于在defineProperty函數中定義的dep變量在setter和getter函數里有引用,使dep變量處于閉包狀態沒有釋放,此時在getter方法中通過判斷Depend.target的存在,來獲取訂閱者watcher,通過發布者dep儲存起來。
數據的每個屬性都有一個唯一的的dep變量，記錄著所有訂閱者watcher的信息,一旦屬性有變化，調用setter函數的時候觸發dep.notify(),通知所有已訂閱的watcher,進而執行所有與該屬性關聯的刷新函數，最后更新指定的ui。

watcher 初始化部分代碼:

  Depend.target = this;
  this.value = this.getValue();
  Depend.target = null;

observer.js 屬性定義代碼:

export function defineProperty(obj, prop, val) {
    if (prop == "__observe__") {
        return;
    }
    val = val || obj[prop];
    var dep = new Dep();

    obj.__observe__ = dep;
    var childDep = addObserve(val);

    Object.defineProperty(obj, prop, {
        get: function() {
            var target = Dep.target;
            if (target) {
                dep.addSub(target);
                if (childDep) {
                    childDep.addSub(target);
                }
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if(newVal!=val){
                val = newVal;
                dep.notify();
            }
        }
    });
}

流程圖

簡單的流程圖如下:

效果圖

代碼地址 總結

本文基本對mvvm庫的需求整理，拆分，以及對拆分模塊的逐一實現來達到整體雙向綁定功能的實現,當然目前市場上的mvvm庫功能絕不止于此,本文只是略舉個人認為的核心代碼。
如果思路和實現上的問題，也請各位斧正，謝謝閱讀！

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