vue
vue用了好多年了,内部的那些原理也多少通过一些文章了解了一些,但是如果非让说出个所以然来,还是狗屁不通,今天我们就来从头搞一个自己的vue,虽然是残缺版,但是加深一下对vue原理的理解还是必须的。

MVVM

MVC是由三个词组合而成的,发展进化而来的MVVM好像多了个单词,但其实还有三个词。

  • model:模型,被binder监听,改变就会触发view的更新
  • view:视图,view变化通过binder自动更新到相应的model
  • viewModel:内部集成binder(数据绑定引擎),实现view和model的双向绑定,从而实现view或model的自动更新

这三个词当年刚接触vue的时候就已经牢记在心中了,但是现在都工作了几年的,不能说来说去还是这几句话,下面再来几句这么搞的好处:

  • 提升可维护性,提供双向绑定机制,解决了大量的手动同步问题
  • 同步逻辑交由binder处理,view跟着model同时变更,只需要保证一个准确,另一个就正确

没有完美的存在,所以还要说出一些问题:

  • 性能问题,简单的应用造成额外的性能消耗
  • 复杂的应用,视图较多,视图状态的维护成本增加,viewModel构建和维护成本高

Vue的运行机制

vue就是基于MVVM的一种实现,我们首先来从new vue这个所有的一切开始地方一步一步的去拨开vue神秘的面纱

image-20201214160048867.png

一套复杂的流程走下来,vue的思路其实还是很简单的。下面再用文字的形式说一遍上面的图,加深理解,搞定没问题

  1. new Vue(),创建vue实例,一切的开始
  2. init(),初始化生命周期,事件中心,初始化渲染,data,props,computed,watcher,执行beforeCreate钩子函数,执行created钩子函数
  3. $mounted将vue实例挂载到页面上
  4. 如果没有定义render而是定义了template,那么需要编译,将template编译成render function
    1. parse解析template形成AST
    2. optimize标记静态节点跳过diff算法
    3. generate将AST转化成render function
  5. 调用$mounted的mountComponent方法,先执行beforeMount钩子,然后就是另一个重点,实例化Watcher,在回调函数中调用updateComponent方法,此方法中调用render方法
  6. render方法将render function方法渲染成虚拟的DOM
  7. 生成虚拟dom树之后,调用update,来讲虚拟dom转化成真实的dom。此方法的过程是,调用patch,这个方法中会判断是否已经存在真实dom,如果没有,直接createElm创建真实dom,有的话调用patchVNode执行diff算法更新DOM

大致流程就是这样,另外其中的Watcher我们单领出来说:

利用Object.defineProperty监听vue实例的响应式数据变化从而实现数据劫持能力。

在render function被渲染的时候,读取vue实例中和视图相关的响应式数据,触发getter函数进行依赖收集,将观察者Watcher存放到订阅者Dep的subs中,此是就实现了MVVM中的Binder

数据发生变化的时候,会触发setter函数,setter会通知依赖收集中的Dep中和视图相应的Watcher,调用update方法更新视图

自己搞一个vue

上面的流程图和文字应该对vue的整个流程问题不大了,下面我们来自己写一个,这之后就不会再有问题了吧

下面只是把流程写出来,另外把源码贴出来,自己在编辑器里面敲一遍,很简单的

开头

先来一个html文件,放着一切的入口,我们就完全按照vue的形式来写

  1. // index.html
  2. <body>
  3. <div id="app">
  4. <h1>{{song}}</h1>
  5. <p>《{{album.name}}》是{{singer}}2005年11月发行的专辑</p>
  6. <p>主打歌为{{album.theme}}</p>
  7. <p>作词人为{{singer}}等人。</p>
  8. 为你弹奏肖邦的{{album.theme}}
  9. </div>
  10. <!--实现的mvvm-->
  11. <script src="mvvm.js"></script>
  12. <script>
  13. // 写法和Vue一样
  14. let mvvm = new Mvvm({
  15. el: '#app',
  16. data: { // Object.defineProperty(obj, 'song', '发如雪');
  17. song: '发如雪',
  18. album: {
  19. name: '十一月的萧邦',
  20. theme: '夜曲'
  21. },
  22. singer: '周杰伦'
  23. }
  24. });
  25. </script>
  26. </body>

打造MVVM,相当于Vue

  1. // 创建一个Mvvm构造函数
  2. // 这里用es6方法将options赋一个初始值,防止没传,等同于options || {}
  3. function Mvvm(options = {}) {
  4. // vm.$options Vue上是将所有属性挂载到上面
  5. // 所以我们也同样实现,将所有属性挂载到了$options
  6. this.$options = options;
  7. // this._data 这里也和Vue一样
  8. let data = this._data = this.$options.data;
  9. // 数据劫持
  10. observe(data);
  11. }

数据劫持函数observe实现

  1. // 创建一个Observe构造函数
  2. // 写数据劫持的主要逻辑
  3. function Observe(data) {
  4. // 所谓数据劫持就是给对象增加get,set
  5. // 先遍历一遍对象再说
  6. for (let key in data) { // 把data属性通过defineProperty的方式定义属性
  7. let val = data[key];
  8. observe(val); // 递归继续向下找,实现深度的数据劫持
  9. Object.defineProperty(data, key, {
  10. configurable: true,
  11. get() {
  12. return val;
  13. },
  14. set(newVal) { // 更改值的时候
  15. if (val === newVal) { // 设置的值和以前值一样就不理它
  16. return;
  17. }
  18. val = newVal; // 如果以后再获取值(get)的时候,将刚才设置的值再返回去
  19. observe(newVal); // 当设置为新值后,也需要把新值再去定义成属性
  20. }
  21. });
  22. }
  23. }
  24. // 外面再写一个函数
  25. // 不用每次调用都写个new
  26. // 也方便递归调用
  27. function observe(data) {
  28. // 如果不是对象的话就直接return掉
  29. // 防止递归溢出
  30. if (!data || typeof data !== 'object') return;
  31. return new Observe(data);
  32. }

这个时候你在输出data,就可以发现,data的每个属性上面都有了get和set

数据代理

  1. function Mvvm(options = {}) {
  2. // 数据劫持
  3. observe(data);
  4. // this 代理了this._data
  5. + for (let key in data) {
  6. Object.defineProperty(this, key, {
  7. configurable: true,
  8. get() {
  9. return this._data[key]; // 如this.a = {b: 1}
  10. },
  11. set(newVal) {
  12. this._data[key] = newVal;
  13. }
  14. });
  15. + }
  16. }
  17. // 此时就可以简化写法了
  18. console.log(mvvm.a.b); // 1
  19. mvvm.a.b = 'ok';
  20. console.log(mvvm.a.b); // 'ok'

+代表新增部分

数据编译

  1. function Mvvm(options = {}) {
  2. // observe(data);
  3. // 编译
  4. + new Compile(options.el, this);
  5. }
  6. // 创建Compile构造函数
  7. function Compile(el, vm) {
  8. // 将el挂载到实例上方便调用
  9. vm.$el = document.querySelector(el);
  10. // 在el范围里将内容都拿到,当然不能一个一个的拿
  11. // 可以选择移到内存中去然后放入文档碎片中,节省开销
  12. let fragment = document.createDocumentFragment();
  13. while (child = vm.$el.firstChild) {
  14. fragment.appendChild(child); // 此时将el中的内容放入内存中
  15. }
  16. // 对el里面的内容进行替换
  17. function replace(frag) {
  18. Array.from(frag.childNodes).forEach(node => {
  19. let txt = node.textContent;
  20. let reg = /\{\{(.*?)\}\}/g; // 正则匹配{{}}
  21. if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) { // 即是文本节点又有大括号的情况{{}}
  22. console.log(RegExp.$1); // 匹配到的第一个分组 如: a.b, c
  23. let arr = RegExp.$1.split('.');
  24. let val = vm;
  25. arr.forEach(key => {
  26. val = val[key]; // 如this.a.b
  27. });
  28. // 用trim方法去除一下首尾空格
  29. node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();
  30. }
  31. // 如果还有子节点,继续递归replace
  32. if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
  33. replace(node);
  34. }
  35. });
  36. }
  37. replace(fragment); // 替换内容
  38. vm.$el.appendChild(fragment); // 再将文档碎片放入el中
  39. }

发布订阅

这一部分就是Watcher的实现了,主要逻辑就是一个数组存放观察者

  1. // 发布订阅模式 订阅和发布 如[fn1, fn2, fn3]
  2. function Dep() {
  3. // 一个数组(存放函数的事件池)
  4. this.subs = [];
  5. }
  6. Dep.prototype = {
  7. addSub(sub) {
  8. this.subs.push(sub);
  9. },
  10. notify() {
  11. // 绑定的方法,都有一个update方法
  12. this.subs.forEach(sub => sub.update());
  13. }
  14. };
  15. // 监听函数
  16. // 通过Watcher这个类创建的实例,都拥有update方法
  17. function Watcher(fn) {
  18. this.fn = fn; // 将fn放到实例上
  19. }
  20. Watcher.prototype.update = function() {
  21. this.fn();
  22. };
  23. let watcher = new Watcher(() => console.log(111)); //
  24. let dep = new Dep();
  25. dep.addSub(watcher); // 将watcher放到数组中,watcher自带update方法, => [watcher]
  26. dep.addSub(watcher);
  27. dep.notify(); // 111, 111

数据视图更新

上面只是做到了发布订阅,但是并美誉应用到我们的vue中,如何应用,是我们的视图跟着更新呢

  1. function Observe(data) {
  2. + let dep = new Dep();
  3. // 省略...
  4. Object.defineProperty(data, key, {
  5. get() {
  6. + Dep.target && dep.addSub(Dep.target); // 将watcher添加到订阅事件中 [watcher]
  7. return val;
  8. },
  9. set(newVal) {
  10. if (val === newVal) {
  11. return;
  12. }
  13. val = newVal;
  14. observe(newVal);
  15. + dep.notify(); // 让所有watcher的update方法执行即可
  16. }
  17. })
  18. }
  19. function replace(frag) {
  20. // 省略...
  21. // 替换的逻辑
  22. node.textContent = txt.replace(reg, val).trim();
  23. // 监听变化
  24. // 给Watcher再添加两个参数,用来取新的值(newVal)给回调函数传参
  25. + new Watcher(vm, RegExp.$1, newVal => {
  26. node.textContent = txt.replace(reg, newVal).trim();
  27. + });
  28. }
  29. // 重写Watcher构造函数
  30. function Watcher(vm, exp, fn) {
  31. this.fn = fn;
  32. + this.vm = vm;
  33. + this.exp = exp;
  34. // 添加一个事件
  35. // 这里我们先定义一个属性
  36. + Dep.target = this;
  37. + let arr = exp.split('.');
  38. + let val = vm;
  39. + arr.forEach(key => { // 取值
  40. + val = val[key]; // 获取到this.a.b,默认就会调用get方法
  41. + });
  42. + Dep.target = null;
  43. }
  44. Watcher.prototype.update = function() {
  45. // notify的时候值已经更改了
  46. // 再通过vm, exp来获取新的值
  47. + let arr = this.exp.split('.');
  48. + let val = this.vm;
  49. + arr.forEach(key => {
  50. + val = val[key]; // 通过get获取到新的值
  51. + });
  52. this.fn(val); // 将每次拿到的新值去替换{{}}的内容即可
  53. };

这里有点复杂,主要是自己动手qiao’yi’b

双向数据绑定

  1. // html结构
  2. <input v-model="c" type="text">
  3. // 数据部分
  4. data: {
  5. a: {
  6. b: 1
  7. },
  8. c: 2
  9. }
  10. function replace(frag) {
  11. // 省略...
  12. + if (node.nodeType === 1) { // 元素节点
  13. let nodeAttr = node.attributes; // 获取dom上的所有属性,是个类数组
  14. Array.from(nodeAttr).forEach(attr => {
  15. let name = attr.name; // v-model type
  16. let exp = attr.value; // c text
  17. if (name.includes('v-')){
  18. node.value = vm[exp]; // this.c 为 2
  19. }
  20. // 监听变化
  21. new Watcher(vm, exp, function(newVal) {
  22. node.value = newVal; // 当watcher触发时会自动将内容放进输入框中
  23. });
  24. node.addEventListener('input', e => {
  25. let newVal = e.target.value;
  26. // 相当于给this.c赋了一个新值
  27. // 而值的改变会调用set,set中又会调用notify,notify中调用watcher的update方法实现了更新
  28. vm[exp] = newVal;
  29. });
  30. });
  31. + }
  32. if (node.childNodes && node.childNodes.length) {
  33. replace(node);
  34. }
  35. }

主要就是编译的时候,多处理一个v-的字符

computed和mounted

  1. // html结构
  2. <p>求和的值是{{sum}}</p>
  3. data: { a: 1, b: 9 },
  4. computed: {
  5. sum() {
  6. return this.a + this.b;
  7. },
  8. noop() {}
  9. },
  10. mounted() {
  11. setTimeout(() => {
  12. console.log('所有事情都搞定了');
  13. }, 1000);
  14. }
  15. function Mvvm(options = {}) {
  16. // 初始化computed,将this指向实例
  17. + initComputed.call(this);
  18. // 编译
  19. new Compile(options.el, this);
  20. // 所有事情处理好后执行mounted钩子函数
  21. + options.mounted.call(this); // 这就实现了mounted钩子函数
  22. }
  23. function initComputed() {
  24. let vm = this;
  25. let computed = this.$options.computed; // 从options上拿到computed属性 {sum: ƒ, noop: ƒ}
  26. // 得到的都是对象的key可以通过Object.keys转化为数组
  27. Object.keys(computed).forEach(key => { // key就是sum,noop
  28. Object.defineProperty(vm, key, {
  29. // 这里判断是computed里的key是对象还是函数
  30. // 如果是函数直接就会调get方法
  31. // 如果是对象的话,手动调一下get方法即可
  32. // 如: sum() {return this.a + this.b;},他们获取a和b的值就会调用get方法
  33. // 所以不需要new Watcher去监听变化了
  34. get: typeof computed[key] === 'function' ? computed[key] : computed[key].get,
  35. set() {}
  36. });
  37. });
  38. }