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双向数据绑定是什么

双向数据绑定是什么

一、什么是双向绑定

我们先从单向绑定切入单向绑定非常简单，就是把Model绑定到View，当我们用JavaScript代码更新Model时，View就会自动更新双向绑定就很容易联想到了，在单向绑定的基础上，用户更新了View，Model的数据也自动被更新了，这种情况就是双向绑定举个栗子

当用户填写表单时，View的状态就被更新了，如果此时可以自动更新Model的状态，那就相当于我们把Model和View做了双向绑定关系图如下

二、双向绑定的原理是什么

我们都知道 Vue 是数据双向绑定的框架，双向绑定由三个重要部分构成

  • 数据层（Model）：应用的数据及业务逻辑
  • 视图层（View）：应用的展示效果，各类 UI 组件
  • 业务逻辑层（ViewModel）：框架封装的核心，它负责将数据与视图关联起来

而上面的这个分层的架构方案，可以用一个专业术语进行称呼：MVVM这里的控制层的核心功能便是 “数据双向绑定” 。自然，我们只需弄懂它是什么，便可以进一步了解数据绑定的原理

理解 ViewModel

它的主要职责就是：

  • 数据变化后更新视图
  • 视图变化后更新数据

当然，它还有两个主要部分组成

  • 监听器（Observer）：对所有数据的属性进行监听
  • 解析器（Compiler）：对每个元素节点的指令进行扫描跟解析,根据指令模板替换数据,以及绑定相应的更新函数

三、实现双向绑定

我们还是以Vue为例，先来看看Vue中的双向绑定流程是什么的

  1. new Vue()首先执行初始化，对data执行响应化处理，这个过程发生Observe中
  2. 同时对模板执行编译，找到其中动态绑定的数据，从data中获取并初始化视图，这个过程发生在Compile中
  3. 同时定义⼀个更新函数和Watcher，将来对应数据变化时Watcher会调用更新函数
  4. 由于data的某个key在⼀个视图中可能出现多次，所以每个key都需要⼀个管家Dep来管理多个Watcher
  5. 将来 data 中数据⼀旦发生变化，会首先找到对应的Dep，通知所有Watcher执行更新函数

流程图如下：

实现

先来一个构造函数：执行初始化，对data执行响应化处理

class Vue {
	constructor(options) {
		this.$options = options;
		this.$data = options.data; // 对data选项做响应式处理
		observe(this.$data); // 代理data到vm上
		proxy(this); // 执行编译
		new Compile(options.el, this);
	}
}

对data选项执行响应化具体操作

function observe(obj) {
	if (typeof obj !== 'object' || obj == null) {
		return;
	}
	new Observer(obj);
}

class Observer {
	constructor(value) {
		this.value = value;
		this.walk(value);
	}
	walk(obj) {
		Object.keys(obj).forEach((key) => {
			defineReactive(obj, key, obj[key]);
		});
	}
}

编译Compile

对每个元素节点的指令进行扫描跟解析,根据指令模板替换数据,以及绑定相应的更新函数

class Compile {
	constructor(el, vm) {
		this.$vm = vm;
		this.$el = document.querySelector(el); // 获取dom
		if (this.$el) {
			this.compile(this.$el);
		}
	}
	compile(el) {
		const childNodes = el.childNodes;
		Array.from(childNodes).forEach((node) => {
			// 遍历子元素
			if (this.isElement(node)) {
				// 判断是否为节点
				console.log('编译元素' + node.nodeName);
			} else if (this.isInterpolation(node)) {
				console.log('编译插值⽂本' + node.textContent); // 判断是否为插值文本 {{}}
			}
			if (node.childNodes && node.childNodes.length > 0) {
				// 判断是否有子元素
				this.compile(node); // 对子元素进行递归遍历
			}
		});
	}
	isElement(node) {
		return node.nodeType == 1;
	}
	isInterpolation(node) {
		return node.nodeType == 3 && /\{\{(.*)\}\}/.test(node.textContent);
	}
}

依赖收集

视图中会用到data中某key，这称为依赖。同⼀个key可能出现多次，每次都需要收集出来用⼀个Watcher来维护它们，此过程称为依赖收集多个Watcher需要⼀个Dep来管理，需要更新时由Dep统⼀通知

实现思路

  1. defineReactive时为每⼀个key创建⼀个Dep实例
  2. 初始化视图时读取某个key，例如name1，创建⼀个watcher1
  3. 由于触发name1的getter方法，便将watcher1添加到name1对应的 Dep 中
  4. 当name1更新，setter触发时，便可通过对应Dep通知其管理所有Watcher更新
// 负责更新视图
class Watcher {
	constructor(vm, key, updater) {
		this.vm = vm;
		this.key = key;
		this.updaterFn = updater; // 创建实例时，把当前实例指定到Dep.target静态属性上

		Dep.target = this; // 读一下key，触发get
		vm[key]; // 置空
		Dep.target = null;
	} // 未来执行dom更新函数，由dep调用的

	update() {
		this.updaterFn.call(this.vm, this.vm[this.key]);
	}
}

声明Dep

class Dep {
	constructor() {
		this.deps = []; // 依赖管理
	}
	addDep(dep) {
		this.deps.push(dep);
	}
	notify() {
		this.deps.forEach((dep) => dep.update());
	}
}

创建watcher时触发getter

class Watcher {
	constructor(vm, key, updateFn) {
		Dep.target = this;
		this.vm[this.key];
		Dep.target = null;
	}
}

依赖收集，创建Dep实例

function defineReactive(obj, key, val) {
	this.observe(val);
	const dep = new Dep();
	Object.defineProperty(obj, key, {
		get() {
			Dep.target && dep.addDep(Dep.target); // Dep.target也就是Watcher实例
			return val;
		},
		set(newVal) {
			if (newVal === val) return;
			dep.notify(); // 通知dep执行更新方法
		}
	});
}

参考文献

  • https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1022910821149312/1109527162256416
  • https://juejin.cn/post/6844903942254510087#heading-9
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