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Vue 的数据绑定机制

相关问题#

  • Vue 是如何实现数据劫持的
  • Vue 是如何实现双向绑定的
  • MVVM 是什么

回答关键点#

响应式对象 数据劫持 双向绑定 MVVM(Model-View-ViewModel) 发布/订阅模式(publish-subscribe pattern)

响应式对象

Vue2 通过 Object.defineProperty,Vue3 通过 Proxy 来劫持 state 中各个属性的 setter、getter,通过 getter 收集依赖。当 state 中的数据发生变动之后发布通知给订阅者更新数据。

双向绑定

Vue 通过 v-model 实现双向绑定。v-model 实际是 v-bind:xxxv-on:xxx 的语法糖。当触发元素对应的事件(如 input、change 等)时更新数据(ViewModel),当数据(ViewModel)更新时同步更新到元素的对应属性(View)上。

MVVM(Model-View-ViewModel)

MVVM 模式是一种软件架构模式,相比 MVC 模式多了一个 ViewModel 层。有助于将图形用户界面的开发与业务逻辑或后端逻辑(数据模型)的开发分离开来。

  • Model:模型层,负责处理业务逻辑以及和服务器端进行交互。
  • View:视图层,将数据通过 UI 展现出来。
  • ViewModel:视图模型层,连接 Model 层和 View 层。

知识点深入#

1. 前置概念#

在详细说明原理之前,需要对以下概念有一定的认知:

  1. Dep:实现发布订阅模式的模块。
  2. Watcher:订阅更新和触发视图更新的模块。

2. 实现原理#

image

上图是 Vue 官网描述 Vue 内数据变化与发布更新的流程,我们以响应式对象、依赖收集、数据更新的顺序详细说明整个过程。

2.1 响应式对象#

Vue2 通过 Object.defineProperty,Vue3 通过 Proxy 来劫持 state 中各个属性的 getter、setter。其中 getter 中主要是通过 Dep 收集依赖这个属性的订阅者,setter 中则是在属性变化后通知 Dep 收集到的订阅者,派发更新。

以下是 Dep 的伪代码:

export default class Dep {  static target?: Watcher;  subs: Array<Watcher>;
  constructor () {    this.subs = []  }
  /**   * 添加订阅者(watcher)   **/  addSub (sub: Watcher) {    this.subs.push(sub)  }
  /**   * 移除订阅者(watcher)   **/  removeSub (sub: Watcher) {    remove(this.subs, sub)  }
  /**   * 添加订阅(调用订阅者上的 addDep 方法)   **/  depend () {    if (Dep.target) {      Dep.target.addDep(this)    }  }
  /**   * 遍历通知订阅者更新   **/  notify () {    const subs = this.subs.slice()    for (let i = 0, l = subs.length; i < l; i++) {      subs[i].update()    }  }}
Dep.target = null

以下是生成响应式对象的伪代码:

/** * 生成响应式对象 * 为了方便理解,以下代码略有修改,省略了部分不相关内容 */export function defineReactive (  obj: Object,  key: string,  val: any,) {  const dep = new Dep()  Object.defineProperty(obj, key, {    enumerable: true,    configurable: true,    get: function reactiveGetter () {      // 每次 get 时如果有订阅者则添加订阅      if (Dep.target) {        dep.depend()      }      return val    },    set: function reactiveSetter (newVal) {      val = newVal      // 每次更新数据之后广播更新      dep.notify()    }  })}

2.2 依赖收集#

Vue 会在需要使用到属性的地方新建一个 Watcher 的实例 watcher,watcher 实例化时会读取对应属性的内容,从而触发 1.1 中的 getter,将 watcher 注册进 Dep 中。

以下是 Watcher 的伪代码:

/** * 为了方便理解,以下代码略有修改,省略了部分不相关内容 */export default class Watcher {  vm: Component;  getter: Function;  value: any;  cb: Function;
  constructor (    vm: Component,    exp: string  ) {    this.vm = vm    this.cb = cb    // 获取表达式对应的属性的 getter    this.getter = parsePath(exp)    this.value = this.get()  }
  /**   * 获取最新的值   **/  get () {    // 将 Dep 的当前订阅者指向当前 watcher    Dep.target = this    let value    const vm = this.vm    // 获取对应属性值    value = this.getter.call(vm, vm)    // 清空 Dep 当前订阅者    Dep.target = null    return value  }
  /**   * 订阅   **/  addDep (dep: Dep) {    // 将当前 watcher 添加到 Dep 的订阅者列表中    dep.addSub(this)  }
  /**   * 更新视图   **/  update () {    const value = this.get()    const oldValue = this.value    // 调用 callback 更新视图    this.cb.call(this.vm, value, oldValue)  }}

2.3 数据更新#

state 属性更新时会触发属性的 setter,setter 中会触发 Dep 的更新,Dep 通知 1.2 中收集到的 watcher 更新,watcher 获取到更新的数据之后触发更新视图。

3. 无法监听到的变化#

由于受到 JavaScript 设计的限制,Vue2 使用的 Object.defineProperty 并不能完全劫持所有数据的变化,以下是几种无法正常劫持的变化:

  • 无法劫持新创建的属性,为了解决这个问题,Vue 提供了 Vue.set 以创建新属性。
  • 无法劫持数组的变化,为了解决这个问题,Vue 对数组原生方法进行了劫持。
  • 无法劫持利用索引修改数组元素,这个问题同样可以用 Vue.set 解决。

4. Vue2 与 Vue3 的差异#

Vue2 与 Vue3 数据绑定机制的主要差异是劫持方式。Vue2 使用的是 Object.defineProperty 而 Vue3 使用的是 ProxyProxy 可以创建一个对象的代理,从而实现对这个对象基本操作的拦截和自定义。

特性definePropertyProxy
劫持新创建属性
劫持数组变化
劫持索引修改数组元素
兼容性IE8及以上不支持IE

参考资料#

  1. Vuejs 官网
  2. Vuejs 源码
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