160行代码仿Vue实现极简双向绑定[详细注释]

前言

现在的前端面试不管你用的什么框架，总会问你这个框架的双向绑定机制，有的甚至要求你现场实现一个双向绑定出来，那对于没有好好研究过这方面知识的同学来说，当然是很难的，接下来本文用160行代码带你实现一个极简的双向绑定机制。如果喜欢的话可以点波赞/关注，支持一下，希望大家看完本文可以有所收获。

本文是在面试题：你能写一个Vue的双向数据绑定吗？的基础上仔细研究+改动，并添加了详细注释，而成的。

个人博客了解一下：obkoro1.com

效果GIF：

demo地址：

codepen:仿Vue极简双向绑定

Github:仿Vue极简双向绑定

了解Object.defineProperty()：

这个API是实现双向绑定的核心，最主要的作用是重写数据的get、set方法，现在的三大框架(vue react angular)也都是通过这个API来实现双向绑定的。

使用方式：

let obj = {
  singer: "周杰伦"
};
let value = "青花瓷";
Object.defineProperty(obj, "music", {
  // value: '七里香', // 设置属性的值 下面设置了get set函数 所以这里不能设置
  configurable: false, // 是否可以删除属性 默认不能删除
  // writable: true,  // 是否可以修改对象 下面设置了get set函数 所以这里不能设置
  enumerable: true, // music是否可以被枚举 默认是不能被枚举(遍历)
  // ☆ get,set设置时不能设置writable和value，要一对一对设置，交叉设置/同时存在 就会报错
  get() {
    // 获取obj.music的时候就会调用get方法
    // let value = "强行设置get的返回值"; // 打开注释 读取属性永远都是‘强行设置get的返回值’
    return value;
  },
  set(val) {
    // 将修改的值重新赋给song
    value = val;
  }
});
console.log(obj.music); // 青花瓷
delete obj.music; // configurable设为false 删除无效
console.log(obj.music); // 青花瓷
obj.music = "听妈妈的话"; 
console.log(obj.music); // 听妈妈的话
for (let key in obj) {
  // 默认情况下通过defineProperty定义的属性是不能被枚举(遍历)的
  // 需要设置enumerable为true才可以 否则只能拿到singer 属性
  console.log(key); // singer, music
}

示例demo：

对，这里有个demo。

画一下重点：

get,set设置时不能设置writable和value, 他们是一对情侣的存在，交叉设置或同时存在,会报错
通过defineProperty设置的属性，默认不能删除，不能遍历，当然你可以通过设置更改他们。
get、set 是函数，可以做的事情很多。

兼容性：IE 9,Firefox 4, Chorme 5,Opera 11.6,Safari 5.1

更详细的可以看一下MDN

实现思路：

mvvm系列的双向绑定，关键步骤：

实现数据监听器Observer，用Object.defineProperty()重写数据的get、set，值更新就在set中通知订阅者更新数据。
实现模板编译Compile，深度遍历dom树，对每个元素节点的指令模板进行替换数据以及订阅数据。
实现Watch用于连接Observer和Compile，能够订阅并收到每个属性变动的通知，执行指令绑定的相应回调函数，从而更新视图。
mvvm入口函数，整合以上三者。

流程图：

这部分讲的很清楚，现在有点懵逼也没关系，看完代码，自己copy下来玩一玩之后，回头再看实现思路，相信会有收获的。

具体代码实现：

html结构：

<div id="app">
    <input type="text" v-model="name">
    <h3 v-bind="name"></h3>
    <input type="text" v-model="testData1">
    <h3>{{ testData1 }}</h3>
    <input type="text" v-model="testData2">
    <h3>{{ testData2 }}</h3>
</div>

看到这个模板，相信用过Vue的同学都不会陌生。

调用方法：

采用类Vue方式来使用双向绑定：

 window.onload = function () {
    var app = new myVue({
        el: '#app', // dom
        data: { // 数据
            testData1: '仿Vue',
            testData2: '极简双向绑定',
            name: 'OBKoro1'
        }
    })
}

创建myVue函数：

实际上这里是我们实现思路中的第四步，用于整合数据监听器this._observer()、指令解析器this._compile()以及连接Observer和Compile的_watcherTpl的watch池。

function myVue(options = {}) {  // 防止没传，设一个默认值
    this.$options = options; // 配置挂载
    this.$el = document.querySelector(options.el); // 获取dom
    this._data = options.data; // 数据挂载
    this._watcherTpl = {}; // watcher池
    this._observer(this._data); // 传入数据，执行函数，重写数据的get set
    this._compile(this.$el); // 传入dom，执行函数，编译模板 发布订阅
};

Watcher函数:

这是实现思路中的第三步，因为下方数据监听器_observer()需要用到Watcher函数，所以这里就先讲了。

像实现思路中所说的，这里起到了连接Observer和Compile的作用：

在模板编译_compile()阶段发布订阅
在赋值操作的时候，更新视图

// new Watcher() 为this._compile()发布订阅+ 在this._observer()中set(赋值)的时候更新视图
function Watcher(el, vm, val, attr) {
    this.el = el; // 指令对应的DOM元素
    this.vm = vm; // myVue实例
    this.val = val; // 指令对应的值 
    this.attr = attr; // dom获取值，如value获取input的值 / innerHTML获取dom的值
    this.update(); // 更新视图
}
Watcher.prototype.update = function () { 
    this.el[this.attr] = this.vm._data[this.val]; // 获取data的最新值 赋值给dom 更新视图
}

没有看错，代码量就这么多，可能需要把整个代码连接起来，多看几遍才能够理解。

实现数据监听器_observer()：

实现思路中的第一步，用Object.defineProperty()遍历data重写所有属性的get set。

然后在给对象的某个属性赋值的时候，就会触发set。

在set中我们可以监听到数据的变化，然后就可以触发watch更新视图。

myVue.prototype._observer = function (obj) {
       var _this = this;
       Object.keys(obj).forEach(key => { // 遍历数据
           _this._watcherTpl[key] = { // 每个数据的订阅池()
               _directives: []
           };
           var value = obj[key]; // 获取属性值
           var watcherTpl = _this._watcherTpl[key]; // 数据的订阅池
           Object.defineProperty(_this._data, key, { // 双向绑定最重要的部分 重写数据的set get
               configurable: true,  // 可以删除
               enumerable: true, // 可以遍历
               get() {
                   console.log(`${key}获取值：${value}`);
                   return value; // 获取值的时候 直接返回
               },
               set(newVal) { // 改变值的时候 触发set
                   console.log(`${key}更新：${newVal}`);
                   if (value !== newVal) {
                       value = newVal;
                       watcherTpl._directives.forEach((item) => { // 遍历订阅池 
                           item.update();
                           // 遍历所有订阅的地方(v-model+v-bind+{{}}) 触发this._compile()中发布的订阅Watcher 更新视图  
                       });
                   }
               }
           })
       });
   }

实现Compile 模板编译

这里是实现思路中的第三步，让我们来总结一下这里做了哪些事情：

首先是深度遍历dom树，遍历每个节点以及子节点。
将模板中的变量替换成数据，初始化渲染页面视图。
把指令绑定的属性添加到对应的订阅池中
一旦数据有变动，收到通知，更新视图。

myVue.prototype._compile = function (el) {
    var _this = this, nodes = el.children; // 获取app的dom
    for (var i = 0, len = nodes.length; i < len; i++) { // 遍历dom节点
        var node = nodes[i];
        if (node.children.length) {
            _this._compile(node);  // 递归深度遍历 dom树
        }
        // 如果有v-model属性，并且元素是INPUT或者TEXTAREA，我们监听它的input事件    
        if (node.hasAttribute('v-model') && (node.tagName = 'INPUT' || node.tagName == 'TEXTAREA')) {
            node.addEventListener('input', (function (key) {
                var attVal = node.getAttribute('v-model'); // 获取v-model绑定的值
                _this._watcherTpl[attVal]._directives.push(new Watcher( // 将dom替换成属性的数据并发布订阅 在set的时候更新数据
                    node,
                    _this,
                    attVal,
                    'value'
                ));
                return function () {
                    _this._data[attVal] = nodes[key].value;  // input值改变的时候 将新值赋给数据 触发set=>set触发watch 更新视图
                }
            })(i));
        }
        if (node.hasAttribute('v-bind')) { // v-bind指令 
            var attrVal = node.getAttribute('v-bind'); // 绑定的data
            _this._watcherTpl[attrVal]._directives.push(new Watcher( // 将dom替换成属性的数据并发布订阅 在set的时候更新数据
                node,
                _this,
                attrVal,
                'innerHTML'
            ))
        }
        var reg = /\{\{\s*([^}]+\S)\s*\}\}/g, txt = node.textContent;   // 正则匹配{{}}
        if (reg.test(txt)) {
            node.textContent = txt.replace(reg, (matched, placeholder) => {
                // matched匹配的文本节点包括{{}}, placeholder 是{{}}中间的属性名
                var getName = _this._watcherTpl; // 所有绑定watch的数据
                getName = getName[placeholder];  // 获取对应watch 数据的值
                if (!getName._directives) { // 没有事件池 创建事件池
                    getName._directives = [];
                }
                getName._directives.push(new Watcher( // 将dom替换成属性的数据并发布订阅 在set的时候更新数据
                    node,
                    _this,
                    placeholder,
                    'innerHTML'
                ));
                return placeholder.split('.').reduce((val, key) => {
                    return _this._data[key]; // 获取数据的值 触发get 返回当前值 
                }, _this.$el);
            });
        }
    }
}