简易mvvm库的设计实现

摘要：前言模式即模式简称单项双向数据绑定的实现，让前端开发者们从繁杂的事件中解脱出来，很方便的处理数据和之间的联动。本文将从的双向数据绑定入手剖析库设计的核心代码与思路。

mvvm模式即model-view-viewmodel模式简称,单项/双向数据绑定的实现，让前端开发者们从繁杂的dom事件中解脱出来，很方便的处理数据和ui之间的联动。
本文将从vue的双向数据绑定入手,剖析mvvm库设计的核心代码与思路。

数据一旦改变则更新数据对应的ui

ui改变则触发事件改变ui对应的数据

通过dom节点的指令获取刷新函数，用来刷新指定的ui。

实现一个桥接的方法,让刷新函数和需要的数据关联起来

监听数据变化,数据改变后通过桥接方法调用刷新函数

ui改变触发对应的dom事件在改变特定的数据

实现observer,重新定义data，为data上每个属性增加setter,getter以监听数据的变化

实现compile,扫描模版template，提取每个dom节点中的指令信息

实现directive,通过指令信息是实例化对应的directive实例,不同类型的directive拥有不同的刷新函数update

实现watcher,让observer的属性监听函数与directive的update函数做一一对应,以实现数据变化后更新视图

MVVM目前划分为observer,compile,directive,watcher四个模块

通过es5规范中的object.defineProperty方式实现对数据的监听
实现思路:
递归遍历data,将data下面所有属性都加上set,get方法,以实现对所有属性的拦截.
注意:对象可能含有数组属性,数组的内置有push,pop,splice等方法改变内部数据.
此时做法是改变数组的原型链,在原型链中增加一层自定义的push,pop,splice方法做拦截，这些方法里面加上我们自己的回调函数,然后在调用原生的push,pop,splice等方法.
具体可以看我上一篇文章js对象监听实现
observer.js代码

export function Observer(obj) {
    this.$observe = function(_obj) {
        var type = Object.prototype.toString.call(_obj);
        if (type == "[object Object]") {
            this.$observeObj(_obj);
        } else if (type == "[object Array]") {
            this.$cloneArray(_obj);
        }
    };

    this.$observeObj = function(obj) {
        var t = this;
        Object.keys(obj).forEach(function(prop) {
            var val = obj[prop];
            defineProperty(obj, prop, val);
            if (prop != "__observe__") {
                t.$observe(val);
            }
        });
    };

    this.$cloneArray = function(a_array) {
        var ORP = ["push", "pop", "shift", "unshift", "splice", "sort", "reverse"];
        var arrayProto = Array.prototype;
        var newProto = Object.create(arrayProto);
        ORP.forEach(function(prop) {
            Object.defineProperty(newProto, prop, {
                value: function(newVal) {
                    var dep = a_array.__observe__;
                    var re=arrayProto[prop].apply(a_array, arguments);
                    dep.notify();
                    return re;
                },
                enumerable: false,
                configurable: true,
                writable: true
            });
        });
        a_array.__proto__ = newProto;
    };

    this.$observe(obj, []);
}

var addObserve = function(val) {
    if (!val || typeof val != "object") {
        return;
    }
    var dep = new Dep();
    if (isArray(val)) {
        val.__observe__ = dep;
        return dep;
    }

}

export function defineProperty(obj, prop, val) {
    if (prop == "__observe__") {
        return;
    }
    val = val || obj[prop];
    var dep = new Dep();

    obj.__observe__ = dep;
    var childDep = addObserve(val);

    Object.defineProperty(obj, prop, {
        get: function() {
            var target = Dep.target;
            if (target) {
                dep.addSub(target);
                if (childDep) {
                    childDep.addSub(target);
                }
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if(newVal!=val){
                val = newVal;
                dep.notify();
            }
        }
    });
}

实现思路:
1.将模版template上的dom遍历一遍,将其存入文档碎片frag
2.遍历frag，通过attributes获取节点的属性信息,在通过正则表达式过滤属性信息，进而拿到元素节点和文档节点的指令信息

 var complieTemplate = function (nodes, model) {
      if ((nodes.nodeType == 1 || nodes.nodeType == 11) && !isScript(nodes)) {
        paserNode(model, nodes);
        if (nodes.hasChildNodes()) {
          nodes.childNodes.forEach(node=> {
            complieTemplate(node, model);
          })
        }
      }
    };
    
    var paserNode = function (model, node) {
  var attributes = node.attributes || [];
  var direct_array = [];
  var scope = {
    parentNode: node.parentNode,
    nextNode: node.nextElementSibling,
    el: node,
    model: model,
    direct_array: direct_array
  };

  attributes = toArray(attributes);
  var textContent = node.textContent;
  var attrs = [];
  var vfor;

  attributes.forEach(attr => {
    var name = attr.name;
    if (isDirective(name)) {
      if (name == "v-for") {
        vfor = attr;
      } else {
        attrs.push(attr);
      }
      removeAttribute(node, name);
    }
  });

  //bug  nodeType=3
  var textValue = stringParse(textContent);
  if (textValue) {
    attrs.push({
      name: "v-text",
      value: textValue
    });
    node.textContent = "";
  }

  if (vfor) {
    scope.attrs = attrs;
    attrs = [vfor];
  }

  attrs.forEach(function (attr) {
    var name = attr.name;
    var val = attr.value;
    var directiveType = "v" + /v-(w+)/.exec(name)[1];
    var Directive = directives[directiveType];
    if (Directive) {
      direct_array.push(new Directive(val, scope));
    }
  });
};

var isDirective = function (attr) {
  return /v-(w+)/.test(attr)
};

var isScript = function isScript(el) {
  return el.tagName === "SCRIPT" && (
      !el.hasAttribute("type") ||
      el.getAttribute("type") === "text/javascript"
    )
}

指令信息如：v-text,v-for,v-model等。

每种指令信息需要的初始化动作以及指令的刷新函数update都可能不一样，所以我们把它抽象出来多带带做一个模块。当然也有公用的如公共属性,统一的watcher实例化,unbind.

update函数则具体定义所属指令如何渲染ui

如简单的vtext指令的update函数如下:

vt.update = function (textContent) {
    this.el.textContent = textContent;
};

watcher的功能是让directive和observer模块关联起来。
初始化的时候做两件事:

将directive模块的update函数当参数传入,并将其存入自身update属性中

调用getValue,从而获取对象data的特定属性值,进而触发一次之前在observer定义的属性函数的getter方法。

由于在defineProperty函数中定义的dep变量在setter和getter函数里有引用,使dep变量处于闭包状态没有释放,此时在getter方法中通过判断Depend.target的存在,来获取订阅者watcher,通过发布者dep储存起来。
数据的每个属性都有一个唯一的的dep变量，记录着所有订阅者watcher的信息,一旦属性有变化，调用setter函数的时候触发dep.notify(),通知所有已订阅的watcher,进而执行所有与该属性关联的刷新函数，最后更新指定的ui。

watcher 初始化部分代码:

  Depend.target = this;
  this.value = this.getValue();
  Depend.target = null;

observer.js 属性定义代码:

export function defineProperty(obj, prop, val) {
    if (prop == "__observe__") {
        return;
    }
    val = val || obj[prop];
    var dep = new Dep();

    obj.__observe__ = dep;
    var childDep = addObserve(val);

    Object.defineProperty(obj, prop, {
        get: function() {
            var target = Dep.target;
            if (target) {
                dep.addSub(target);
                if (childDep) {
                    childDep.addSub(target);
                }
            }
            return val;
        },
        set: function(newVal) {
            if(newVal!=val){
                val = newVal;
                dep.notify();
            }
        }
    });
}

简单的流程图如下:

本文基本对mvvm库的需求整理，拆分，以及对拆分模块的逐一实现来达到整体双向绑定功能的实现,当然目前市场上的mvvm库功能绝不止于此,本文只是略举个人认为的核心代码。
如果思路和实现上的问题，也请各位斧正，谢谢阅读！