Vue源码解读（预）：手写一个简易版Vue
MVVM 设计模式，是由 MVC、MVP 等设计模式进化而来，M - 数据模型（Model），VM - 视图模型（ViewModel），V - 视图层（View）。MVVM 的核心是 ViewModel 层，它就像是一个中转站（value converter），负责转换 Model 中的数据对象来让数据变得更容易管理和使用，该层向上与视图层进行双向数据绑定，向下与 Model 层通过接口请求进行数据交互，起呈上启下作用。如下图所示：
Vue中的MVVM思想
使用 MVVM 设计模式的前端框架很多，其中渐进式框架 Vue 是典型的代表，深得广大前端开发者的青睐。
从上图中可以看出MVVM主要分为这么几个部分：
模板编译(Compile)
数据劫持(Observer)
订阅-发布(Dep)
观察者(Watcher)
我们来看一个 vue 的实例：
<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="x-ua-compatible" content="ie=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<div id="app">
{{ number }}
<script src="https: cdn.jsdelivr.net="" npm="" vue@2="" dist="" vue.js"="">
我们对原理进行分析一下：
首先 new Vue() 执行初始化，通过 Observer 对 data 上的属性执行响应式处理。也就是 Object.defineProperty 对数据属性进行劫持。
通过Compile 进行模板编译，对模板里动态绑定的数据，使用 data 数据进行初始化。
在模板初始化时，在触发Object.defineProperty 内的 getter 时，创建更新函数和 Watcher 类。
同一属性在模板中可能出现多次，就会创建多个Watcher ，就需要Dep 来统一管理。
当数据发生变化时，找到属性对应的 dep ，通知所有 Watcher 执行更新函数。
创建Vue类
// 创建 Vue 类class Vue {
constructor(options) {
// 保存选项
this.$options = options;
this.$data = options.data;
// 响应式处理
observe(this.$data)
// 将数据代理到实例上
proxyData(this, '$data')
// 用数据和元素进行编译
new Compiler(options.el, this)
}
}// 代理数据的方法function proxyData (vm, sourceKey) {
Object.keys(vm[sourceKey]).forEach(key => {
Object.defineProperty(vm, key, {
get () {
return vm[sourceKey][key]
},
set (newVal) {
vm[sourceKey][key] = newVal
}
})
})
}
上面代码创建了一个 Vue 类和 proxyData 方法，Vue 类接收 options 参数，内部调用 observe 方法对传入参数 options.data 数据，递归进行响应式处理。
使用 proxyData 方法把数据代理到实例上，让我们获取和修改数据的时候可以直接通过 this 或 this.$data, 如： this.number 或 this.$data.number 。
最后使用 Compiler 对模板进行编译，初始化动态绑定的数据。
模板编译（Compile）
// 模板编译class Compiler {
constructor(el, vm) {
this.$vm = vm;
this.$el = document.querySelector(el);
if (this.$el) {
// 执行编译
this.compile(this.$el)
}
}
compile (el) {
// 遍历 el 树
const childNodes = el.childNodes;
Array.from(childNodes).forEach((node) => {
if (this.isElementNode(node)) { // 元素节点
// 编译元素节点的方法
this.compileElement(node)
} else { // 文本节点
// 编译文本节点的方法
this.compileText(node)
}
// 如果还有子节点，继续递归
if (node.childNodes && node.childNodes.length > 0) {
this.compile(node);
}
})
}
// 判断是否是元素节点
isElementNode (node) {
return node.nodeType === 1
}
// 判断属性是否为指令
isDirective (attr) {
return attr.indexOf('v-') === 0
}
// 编译元素
compileElement (node) {
// 遍历节点属性
const nodeAttrs = node.attributes
Array.from(nodeAttrs).forEach((attr) => {
const attrName = attr.name // 属性名
const exp = attr.value // 动态判定的变量名
//找到 v-xxx 的指令，如 v-text/v-html
if (this.isDirective(attrName)) {
let [, dir] = attrName.split("-") // 指令名 如 text/html
// 调用指令对应得方法
this[dir] && thisdir
}
})
}
// 编译文本
compileText (node) {
let txt = node.textContent; // 获取文本节点的内容
let reg = /{{(.)}}/; // 创建匹配 {{}} 的正则表达式
// 如果存在 {{}} 则使用 text 指令的方法
if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) {
this.update(node, RegExp.$1.trim(), 'text')
}
}
update (node, exp, dir) {
// 调用指令对应的更新函数
const callback = this[dir + 'Updater'];
callback && callback(node, this.$vm[exp])
// 更新处理，创建 Watcher,保存更新函数
new Watcher(this.$vm, exp, function (val) {
callback && callback(node, val)
})
}
// v-text
text (node, exp) {
this.update(node, exp, 'text')
}
textUpdater (node, value) {
node.textContent = value
}
// v-html
html (node, exp) {
this.update(node, exp, 'html')
}
htmlUpdater (node, value) {
node.innerHTML = value
}
}
编译过程中，以根元素开始，也就是实例化 Vue 时传入的 options.el 进行递归编译节点，使用 isElementNode 方法判断是文本节点还是元素节点。
如果是文本节点，正则匹配（双大括号）{{ xxx }};使用 v-text 指令方式初始化读取数据。
若为元素节点，遍历属性，找到 v-text 或 v-html,初始化动态绑定的数据。
在初始化数据时，创建 Watcher 和更新函数。
数据劫持（Observer）
function observe (obj) {
if (typeof obj !== 'object' || obj == null) {
return;
}
// 传入境来的对象做响应式处理
new Observer(obj)
}function defineReactive (obj, key, val) {
// 递归劫持数据
observe(val)
// 创建与 key 对应的 Dep 管理相关的 Watcher
const dep = new Dep();
//对数据进行劫持
Object.defineProperty(obj, key, {
get () {
// 依赖收集
Dep.target && dep.addDep(Dep.target)
return val;
},
set (newVal) {
if (newVal !== val) {
// 如果 newVal 为 Object ,就需要对其响应式处理
observe(newVal)
val = newVal;
// 通知更新
dep.notify()
}
}
})
}class Observer {
constructor(value) {
this.value = value;
if (typeof value === 'object') {
this.walk(value)
}
}
// 对象数据响应化
walk (obj) {
Object.keys(obj).forEach(key => {
defineReactive(obj, key, obj[key])
})
}
}
上面代码，创建了 observe 和 defineReactive 方法，还有 Observer 类 。
observe 方法用于类型判断。
Observer 类收一个参数，若参数是 object 类型，调用 defineReactive 方法对其属性进行劫持。
在 defineReactive 方法中，通过 Object.defineProperty 对属性进行劫持。并对每个 key 创建 Dep 的实例，还记得模板编译时，对动态绑定的值，进行初始化的时候会创建 Watcher 吗？Watcher 内保存有对应的更新函数；defineReactive 中，数据被读取的时候，就会触发 getter , getter 中就会把 Watcher push 到对应的 Dep 中，这个过程就叫做依赖收集。当值发生改变的时候，触发 setter 调用这个key 所对应的 Dep 内的 notify 方法，通知更新。
订阅-发布（Dep）
class Dep {
constructor() {
this.deps = []
}
addDep (dep) {
this.deps.push(dep)
}
notify () {
this.deps.forEach(dep => dep.update())
}
}
每个 key 都会创建一个 Dep ，每个 Dep 内都会有一个 deps 数组，用来同一管理这个 key 所对应的 Watcher 实例。
addDep 方法用于添加订阅。
notify 方法用于通知更新。
观察者（Watcher）
// 观察者，保存更新函数。class Watcher {
constructor(vm, key, updateFn) {
this.vm = vm
this.key = key
this.updateFn = updateFn
Dep.target = this // 在静态属性上保存当前实例
this.vm[this.key] // 触发数据劫持 get
Dep.target = null // 在读取属性 触发get后，依赖收集完毕，现在置空
}
update () {
this.updateFn.call(this.vm, this.vm[this.key])
}
}
Watcher 类接收三个参数，Vue 的实例、 绑定的变量名 key 和 updateFn 更新方法。Watcher 在模板编译时被创建。我们用 Dep.target 静态属性来保存当前的实例。主动触发一次响应式的 getter , 使其实例被添加到 Dep 中，完成依赖收集，完成后，将静态属性 Dep.target 置空。
内部创建一个 update 更新方法。在 Dep 的 notify 方法通知更新时被调用。
完整代码
// 模板编译class Compiler {
constructor(el, vm) {
this.$vm = vm;
this.$el = document.querySelector(el);
if (this.$el) {
// 执行编译
this.compile(this.$el)
}
}
compile (el) {
// 遍历 el 树
const childNodes = el.childNodes;
Array.from(childNodes).forEach((node) => {
if (this.isElementNode(node)) { // 元素节点
// 编译元素节点的方法
this.compileElement(node)
} else { // 文本节点
// 编译文本节点的方法
this.compileText(node)
}
// 如果还有子节点，继续递归
if (node.childNodes && node.childNodes.length > 0) {
this.compile(node);
}
})
}
// 判断是否是元素节点
isElementNode (node) {
return node.nodeType === 1
}
// 判断属性是否为指令
isDirective (attr) {
return attr.indexOf('v-') === 0
}
// 编译元素
compileElement (node) {
// 遍历节点属性
const nodeAttrs = node.attributes
Array.from(nodeAttrs).forEach((attr) => {
const attrName = attr.name // 属性名
const exp = attr.value // 动态判定的变量名
//找到 v-xxx 的指令，如 v-text/v-html
if (this.isDirective(attrName)) {
let [, dir] = attrName.split("-") // 指令名 如 text/html
// 调用指令对应得方法
this[dir] && thisdir
}
})
}
// 编译文本
compileText (node) {
let txt = node.textContent; // 获取文本节点的内容
let reg = /{{(.)}}/; // 创建匹配 {{}} 的正则表达式
// 如果存在 {{}} 则使用 text 指令的方法
if (node.nodeType === 3 && reg.test(txt)) {
this.update(node, RegExp.$1.trim(), 'text')
}
}
update (node, exp, dir) {
// 调用指令对应的更新函数
const callback = this[dir + 'Updater'];
callback && callback(node, this.$vm[exp])
// 更新处理，创建 Watcher,保存更新函数
new Watcher(this.$vm, exp, function (val) {
callback && callback(node, val)
})
}
// v-text
text (node, exp) {
this.update(node, exp, 'text')
}
textUpdater (node, value) {
node.textContent = value
}
// v-html
html (node, exp) {
this.update(node, exp, 'html')
}
htmlUpdater (node, value) {
node.innerHTML = value
}
}// 创建 Vue 类class Vue {
constructor(options) {
// 保存选项
this.$options = options;
this.$data = options.data;
// 响应式处理
observe(this.$data)
// 将数据代理到实例上
proxyData(this, '$data')
// 用数据和元素进行编译
new Compiler(options.el, this)
}
}// 代理数据的方法function proxyData (vm, sourceKey) {
Object.keys(vm[sourceKey]).forEach(key => {
Object.defineProperty(vm, key, {
get () {
return vm[sourceKey][key]
},
set (newVal) {
vm[sourceKey][key] = newVal
}
})
})
}function observe (obj) {
if (typeof obj !== 'object' || obj == null) {
return;
}
// 传入境来的对象做响应式处理
new Observer(obj)
}function defineReactive (obj, key, val) {
// 递归劫持数据
observe(val)
// 创建与 key 对应的 Dep 管理相关的 Watcher
const dep = new Dep();
//对数据进行劫持
Object.defineProperty(obj, key, {
get () {
// 依赖收集
Dep.target && dep.addDep(Dep.target)
return val;
},
set (newVal) {
if (newVal !== val) {
// 如果 newVal 为 Object ,就需要对其响应式处理
observe(newVal)
val = newVal;
// 通知更新
dep.notify()
}
}
})
}class Observer {
constructor(value) {
this.value = value;
if (typeof value === 'object') {
this.walk(value)
}
}
// 对象数据响应化
walk (obj) {
Object.keys(obj).forEach(key => {
defineReactive(obj, key, obj[key])
})
}
}// 观察者，保存更新函数。class Watcher {
constructor(vm, key, updateFn) {
this.vm = vm
this.key = key
this.updateFn = updateFn
Dep.target = this // 在静态属性上保存当前实例
this.vm[this.key] // 触发数据劫持 get
Dep.target = null // 在读取属性 触发get后，依赖收集完毕，现在置空
}
update () {
this.updateFn.call(this.vm, this.vm[this.key])
}
}// 订阅-发布，管理某个key相关所有Watcher实例class Dep {
constructor() {
this.deps = []
}
addDep (dep) {
this.deps.push(dep)
}
notify () {
this.deps.forEach(dep => dep.update())
}
}
相关链接
Vue源码解读（预）：手写一个简易版Vue
Vue源码解读（一）：准备工作
Vue源码解读（二）：初始化和挂载
Vue源码解读（三）：响应式原理
Vue源码解读（四）：更新策略
Vue源码解读（五）：render和VNode
Vue源码解读（六）：update和patch
Vue源码解读（七）：模板编译
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