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MVVM 的前世今生

MVVM 設(shè)計(jì)模式，是由 MVC（最早來(lái)源于后端）、MVP 等設(shè)計(jì)模式進(jìn)化而來(lái)，M - 數(shù)據(jù)模型（Model），VM - 視圖模型（ViewModel），V - 視圖層（View）。

在 MVC 模式中，除了 Model 和 View 層以外，其他所有的邏輯都在 Controller 中，Controller 負(fù)責(zé)顯示頁(yè)面、響應(yīng)用戶操作、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求及與 Model 的交互，隨著業(yè)務(wù)的增加和產(chǎn)品的迭代，Controller 中的處理邏輯越來(lái)越多、越來(lái)越復(fù)雜，難以維護(hù)。為了更好的管理代碼，為了更方便的擴(kuò)展業(yè)務(wù)，必須要為 Controller “瘦身”，需要更清晰的將用戶界面（UI）開(kāi)發(fā)從應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯與行為中分離，MVVM 為此而生。

很多 MVVM 的實(shí)現(xiàn)都是通過(guò)數(shù)據(jù)綁定來(lái)將 View 的邏輯從其他層分離，可以用下圖來(lái)簡(jiǎn)略的表示：

image

使用 MVVM 設(shè)計(jì)模式的前端框架很多，其中漸進(jìn)式框架 Vue 是典型的代表，并在開(kāi)發(fā)使用中深得廣大前端開(kāi)發(fā)者的青睞，我們這篇就根據(jù) Vue 對(duì)于 MVVM 的實(shí)現(xiàn)方式來(lái)簡(jiǎn)單模擬一版 MVVM 庫(kù)。

MVVM 的流程分析

在 Vue 的 MVVM 設(shè)計(jì)中，我們主要針對(duì) Compile（模板編譯）、Observer（數(shù)據(jù)劫持）、Watcher（數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)）和 Dep（發(fā)布訂閱）幾個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，核心邏輯流程可參照下圖：

類(lèi)似這種 “造輪子” 的代碼毋庸置疑一定是通過(guò)面向?qū)ο缶幊虂?lái)實(shí)現(xiàn)的，并嚴(yán)格遵循開(kāi)放封閉原則，由于 ES5 的面向?qū)ο缶幊瘫容^繁瑣，所以，在接下來(lái)的代碼中統(tǒng)一使用 ES6 的 class 來(lái)實(shí)現(xiàn)。

MVVM 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

在 Vue 中，對(duì)外只暴露了一個(gè)名為 Vue 的構(gòu)造函數(shù)，在使用的時(shí)候 new 一個(gè) Vue 實(shí)例，然后傳入了一個(gè) options 參數(shù)，類(lèi)型為一個(gè)對(duì)象，包括當(dāng)前 Vue 實(shí)例的作用域 el、模板綁定的數(shù)據(jù) data 等等。

我們模擬這種 MVVM 模式的時(shí)候也構(gòu)建一個(gè)類(lèi)，名字就叫 MVVM，在使用時(shí)同 Vue 框架類(lèi)似，需要通過(guò) new 指令創(chuàng)建 MVVM 的實(shí)例并傳入 options。

// 文件：MVVM.js
class MVVM {
    constructor(options) {
        // 先把 el 和 data 掛在 MVVM 實(shí)例上
        this.$el = options.el;
        this.$data = options.data;

        // 如果有要編譯的模板就開(kāi)始編譯
        if (this.$el) {
            // 數(shù)據(jù)劫持，就是把對(duì)象所有的屬性添加 get 和 set
            new Observer(this.$data);

            // 將數(shù)據(jù)代理到實(shí)例上
            this.proxyData(this.$data);

            // 用數(shù)據(jù)和元素進(jìn)行編譯
            new Compile(this.el, this);
        }
    }
    proxyData(data) { // 代理數(shù)據(jù)的方法
        Object.keys(data).forEach(key => {
            Object.defineProperty(this, key, {
                get() {
                    return data[key];
                }
                set(newVal) {
                    data[key] = newVal;
                }
            });
        });
    }
}

通過(guò)上面代碼，我們可以看出，在我們 new 一個(gè) MVVM 的時(shí)候，在參數(shù) options 中傳入了一個(gè) Dom 的根元素節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù) data 并掛在了當(dāng)前的 MVVM 實(shí)例上。

當(dāng)存在根節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，通過(guò) Observer 類(lèi)對(duì) data 數(shù)據(jù)進(jìn)行了劫持，并通過(guò) MVVM 實(shí)例的方法 proxyData 把 data 中的數(shù)據(jù)掛在當(dāng)前 MVVM 實(shí)例上，同樣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了劫持，是因?yàn)槲覀冊(cè)讷@取和修改數(shù)據(jù)的時(shí)候可以直接通過(guò) this 或 this.$data，在 Vue 中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)劫持的核心方法是 Object.defineProperty，我們也使用這個(gè)方式通過(guò)添加 getter 和 setter 來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)劫持。

最后使用 Compile 類(lèi)對(duì)模板和綁定的數(shù)據(jù)進(jìn)行了解析和編譯，并渲染在根節(jié)點(diǎn)上，之所以數(shù)據(jù)劫持和模板解析都使用類(lèi)的方式實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)榇a方便維護(hù)和擴(kuò)展，其實(shí)不難看出，MVVM 類(lèi)其實(shí)作為了 Compile 類(lèi)和 Observer 類(lèi)的一個(gè)橋梁。

模板編譯 Compile 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

Compile 類(lèi)在創(chuàng)建實(shí)例的時(shí)候需要傳入兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是當(dāng)前 MVVM 實(shí)例作用的根節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)參數(shù)就是 MVVM 實(shí)例，之所以傳入 MVVM 的實(shí)例是為了更方便的獲取 MVVM 實(shí)例上的屬性。

在 Compile 類(lèi)中，我們會(huì)盡量的把一些公共的邏輯抽取出來(lái)進(jìn)行最大限度的復(fù)用，避免冗余代碼，提高維護(hù)性和擴(kuò)展性，我們把 Compile 類(lèi)抽取出的實(shí)例方法主要分為兩大類(lèi)，輔助方法和核心方法，在代碼中用注釋標(biāo)明。

1、解析根節(jié)點(diǎn)內(nèi)的 Dom 結(jié)構(gòu)

// 文件：Compile.js
class Compile {
    constructor(el, vm) {
        this.el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
        this.vm = vm;

        // 如過(guò)傳入的根元素存在，才開(kāi)始編譯
        if (this.el) {
            // 1、把這些真實(shí)的 Dom 移動(dòng)到內(nèi)存中，即 fragment（文檔碎片）
            let fragment = this.node2fragment(this.el);
        }
    }

    /* 輔助方法 */
    // 判斷是否是元素節(jié)點(diǎn)
    isElementNode(node) {
        return node.nodeType === 1;
    }

    /* 核心方法 */
    // 將根節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移至文檔碎片
    node2fragment(el) {
        // 創(chuàng)建文檔碎片
        let fragment = document.createDocumentFragment();
        // 第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)
        let firstChild;

        // 循環(huán)取出根節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)并放入文檔碎片中
        while (firstChild = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(firstChild);
        }
        return fragment;
    }
}

上面編譯模板的過(guò)程中，前提條件是必須存在根元素節(jié)點(diǎn)，傳入的根元素節(jié)點(diǎn)允許是一個(gè)真實(shí)的 Dom 元素，也可以是一個(gè)選擇器，所以我們創(chuàng)建了輔助方法 isElementNode 來(lái)幫我們判斷傳入的元素是否是 Dom，如果是就直接使用，是選擇器就獲取這個(gè) Dom，最終將這個(gè)根節(jié)點(diǎn)存入 this.el 屬性中。

解析模板的過(guò)程中為了性能，我們應(yīng)取出根節(jié)點(diǎn)內(nèi)的子節(jié)點(diǎn)存放在文檔碎片中（內(nèi)存），需要注意的是將一個(gè) Dom 節(jié)點(diǎn)內(nèi)的子節(jié)點(diǎn)存入文檔碎片的過(guò)程中，會(huì)在原來(lái)的 Dom 容器中刪除這個(gè)節(jié)點(diǎn)，所以在遍歷根節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)時(shí)，永遠(yuǎn)是將第一個(gè)節(jié)點(diǎn)取出存入文檔碎片，直到節(jié)點(diǎn)不存在為止。

2、編譯文檔碎片中的結(jié)構(gòu)

在 Vue 中的模板編譯的主要就是兩部分，也是瀏覽器無(wú)法解析的部分，元素節(jié)點(diǎn)中的指令和文本節(jié)點(diǎn)中的 Mustache 語(yǔ)法（雙大括號(hào)）。

// 文件：Compile.js —— 完善
class Compile {
    constructor(el, vm) {
        this.el = this.isElementNode(el) ? el : document.querySelector(el);
        this.vm = vm;

        // 如過(guò)傳入的根元素存在，才開(kāi)始編譯
        if (this.el) {
            // 1、把這些真實(shí)的 Dom 移動(dòng)到內(nèi)存中，即 fragment（文檔碎片）
            let fragment = this.node2fragment(this.el);

            // ********** 以下為新增代碼 **********
            // 2、將模板中的指令中的變量和 {{}} 中的變量替換成真實(shí)的數(shù)據(jù)
            this.compile(fragment);

            // 3、把編譯好的 fragment 再塞回頁(yè)面中
            this.el.appendChild(fragment);
            // ********** 以上為新增代碼 **********
        }
    }

    /* 輔助方法 */
    // 判斷是否是元素節(jié)點(diǎn)
    isElementNode(node) {
        return node.nodeType === 1;
    }

    // ********** 以下為新增代碼 **********
    // 判斷屬性是否為指令
    isDirective(name) {
        return name.includes("v-");
    }
    // ********** 以上為新增代碼 **********

    /* 核心方法 */
    // 將根節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)移至文檔碎片
    node2fragment(el) {
        // 創(chuàng)建文檔碎片
        let fragment = document.createDocumentFragment();
        // 第一個(gè)子節(jié)點(diǎn)
        let firstChild;

        // 循環(huán)取出根節(jié)點(diǎn)中的節(jié)點(diǎn)并放入文檔碎片中
        while (firstChild = el.firstChild) {
            fragment.appendChild(firstChild);
        }
        return fragment;
    }

    // ********** 以下為新增代碼 **********
    // 解析文檔碎片
    compile(fragment) {
        // 當(dāng)前父節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，包含文本節(jié)點(diǎn)，類(lèi)數(shù)組對(duì)象
        let childNodes = fragment.childNodes;

        // 轉(zhuǎn)換成數(shù)組并循環(huán)判斷每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的類(lèi)型
        Array.from(childNodes).forEach(node => {
            if (this.isElementNode(node)) { // 是元素節(jié)點(diǎn)
                // 遞歸編譯子節(jié)點(diǎn)
                this.compile(node);

                // 編譯元素節(jié)點(diǎn)的方法
                this.compileElement(node);
            } else { // 是文本節(jié)點(diǎn)
                // 編譯文本節(jié)點(diǎn)的方法
                this.compileText(node);
            }
        });
    }
    // 編譯元素
    compileElement(node) {
        // 取出當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的屬性，類(lèi)數(shù)組
        let attrs = node.attributes;
        Array.form(attrs).forEach(attr => {
            // 獲取屬性名，判斷屬性是否為指令，即含 v-
            let attrName = attr.name;

            if (this.isDirective(attrName)) {
                // 如果是指令，取到該屬性值得變量在 data 中對(duì)應(yīng)得值，替換到節(jié)點(diǎn)中
                let exp = attr.value;

                // 取出方法名
                let [, type] = attrName.split("-");

                // 調(diào)用指令對(duì)應(yīng)得方法
                CompileUtil[type](node, this.vm, exp);
            }
        });

    }
    // 編譯文本
    compileText(node) {
        // 獲取文本節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容
        let exp = node.contentText;

        // 創(chuàng)建匹配 {{}} 的正則表達(dá)式
        let reg = /\{\{([^}+])\}\}/g;

        // 如果存在 {{}} 則使用 text 指令的方法
        if (reg.test(exp)) {
            CompileUtil["text"](node, this.vm, exp);
        }
    }
    // ********** 以上為新增代碼 **********
}

上面代碼新增內(nèi)容得主要邏輯就是做了兩件事：

• 調(diào)用 compile 方法對(duì) fragment 文檔碎片進(jìn)行編譯，即替換內(nèi)部指令和 Mustache 語(yǔ)法中變量對(duì)應(yīng)的值；
• 將編譯好的 fragment 文檔碎片塞回根節(jié)點(diǎn)。

在第一個(gè)步驟當(dāng)中邏輯是比較繁瑣的，首先在 compile 方法中獲取所有的子節(jié)點(diǎn)，循環(huán)進(jìn)行編譯，如果是元素節(jié)點(diǎn)需要遞歸 compile，傳入當(dāng)前元素節(jié)點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中抽取出了兩個(gè)方法，compileElement 和 compileText 用來(lái)對(duì)元素節(jié)點(diǎn)的屬性和文本節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。

compileElement 中的核心邏輯就是處理指令，取出元素節(jié)點(diǎn)所有的屬性判斷是否是指令，是指令則調(diào)用指令對(duì)應(yīng)的方法。compileText 中的核心邏輯就是取出文本的內(nèi)容通過(guò)正則表達(dá)式匹配出被 Mustache 語(yǔ)法的 “{{ }}” 包裹的內(nèi)容，并調(diào)用處理文本的 text 方法。

文本節(jié)點(diǎn)的內(nèi)容有可能存在 “{{ }} {{ }} {{ }}”，正則匹配默認(rèn)是貪婪的，為了防止第一個(gè) “{” 和最后一個(gè) “}” 進(jìn)行匹配，所以在正則表達(dá)式中應(yīng)使用非貪婪匹配。

在調(diào)用指令的方法時(shí)都是調(diào)用的 CompileUtil 下對(duì)應(yīng)的方法，我們之所以單獨(dú)把這些指令對(duì)應(yīng)的方法抽離出來(lái)存儲(chǔ)在 CompileUtil 對(duì)象下的目的是為了解耦，因?yàn)楹竺嫫渌念?lèi)還要使用。

3、CompileUtil 對(duì)象中指令方法的實(shí)現(xiàn)

CompileUtil 中存儲(chǔ)著所有的指令方法及指令對(duì)應(yīng)的更新方法，由于 Vue 的指令很多，我們這里只實(shí)現(xiàn)比較典型的 v-model 和 “{{ }}” 對(duì)應(yīng)的方法，考慮到后續(xù)更新的情況，我們統(tǒng)一把設(shè)置值到 Dom 中的邏輯抽取出對(duì)應(yīng)上面兩種情況的方法，存放到 CompileUtil 的 updater 對(duì)象中。

// 文件：CompileUtil.js
CompileUtil = {};

// 更新節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的方法
CompileUti.updater = {
    // 文本更新
    textUpdater(node, value) {
        node.textContent = value;
    },
    // 輸入框更新
    modelUpdater(node, value) {
        node.value = value;
    }
};

這部分的整個(gè)思路就是在 Compile 編譯模板后處理 v-model 和 “{{ }}” 時(shí)，其實(shí)都是用 data 中的數(shù)據(jù)替換掉 fragment 文檔碎片中對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)中的變量。因此會(huì)經(jīng)常性的獲取 data 中的值，在更新節(jié)點(diǎn)時(shí)又會(huì)重新設(shè)置 data 中的值，所以我們抽離出了三個(gè)方法 getVal、getTextVal 和 setVal 掛在了 CompileUtil 對(duì)象下。

// 文件：CompileUtil.js —— 取值方法
// 獲取 data 值的方法
CompileUtil.getVal = function (vm, exp) {
    // 將匹配的值用 . 分割開(kāi)，如 vm.data.a.b
    exp = exp.split(".");

    // 歸并取值
    return exp.reduce((prev, next) => {
        return prev[next];
    }, vm.$data);
};

// 獲取文本 {{}} 中變量在 data 對(duì)應(yīng)的值
CompileUtil.getTextVal = function (vm, exp) {
    // 使用正則匹配出 {{ }} 間的變量名，再調(diào)用 getVal 獲取值
    return exp.replace(/\{\{([^}]+)\}\}/g, (...args) => {
        return this.getVal(vm, args[1]);
    });
};

// 設(shè)置 data 值的方法
CompileUtil.setVal = function (vm, exp, newVal) {
    exp = exp.split(".");
    return exp.reduce((prev, next, currentIndex) => {
        // 如果當(dāng)前歸并的為數(shù)組的最后一項(xiàng)，則將新值設(shè)置到該屬性
        if(currentIndex === exp.length - 1) {
            return prev[next] = newVal
        }

        // 繼續(xù)歸并
        return prev[next];
    }, vm.$data);
}

獲取和設(shè)置 data 的值兩個(gè)方法 getVal 和 setVal 思路相似，由于獲取的變量層級(jí)不定，可能是 data.a，也可能是 data.obj.a.b，所以都是使用歸并的思路，借用 reduce 方法實(shí)現(xiàn)的，區(qū)別在于 setVal 方法在歸并過(guò)程中需要判斷是不是歸并到最后一級(jí)，如果是則設(shè)置新值，而 getTextVal 就是在 getVal 外包了一層處理 “{{ }}” 的邏輯。

在這些準(zhǔn)備工作就緒以后就可以實(shí)現(xiàn)我們的主邏輯，即對(duì) Compile 類(lèi)中解析的文本節(jié)點(diǎn)和元素節(jié)點(diǎn)指令中的變量用 data 值進(jìn)行替換，還記得前面說(shuō)針對(duì) v-model 和 “{{ }}” 進(jìn)行處理，因此設(shè)計(jì)了 model 和 text 兩個(gè)核心方法。

CompileUtil.model 方法的實(shí)現(xiàn)：

// 文件：CompileUtil.js —— model 方法
// 處理 v-model 指令的方法
CompileUtil.model = function (node, vm, exp) {
    // 獲取賦值的方法
    let updateFn = this.updater["modelUpdater"];

    // 獲取 data 中對(duì)應(yīng)的變量的值
    let value = this.getVal(vm, exp);

    // 添加觀察者，作用與 text 方法相同
    new Watcher(vm, exp, newValue => {
        updateFn && updateFn(node, newValue);
    });

    // v-model 雙向數(shù)據(jù)綁定，對(duì) input 添加事件監(jiān)聽(tīng)
    node.addEventListener('input', e => {
        // 獲取輸入的新值
        let newValue = e.target.value;

        // 更新到節(jié)點(diǎn)
        this.setVal(vm, exp, newValue);
    });

    // 第一次設(shè)置值
    updateFn && updateFn(vm, value);
};

CompileUtil.text 方法的實(shí)現(xiàn)：

// 文件：CompileUtil.js —— text 方法
// 處理文本節(jié)點(diǎn) {{}} 的方法
CompileUtil.text = function (node, vm, exp) {
    // 獲取賦值的方法
    let updateFn = this.updater["textUpdater"];

    // 獲取 data 中對(duì)應(yīng)的變量的值
    let value = this.getTextVal(vm, exp);

    // 通過(guò)正則替換，將取到數(shù)據(jù)中的值替換掉 {{ }}
    exp.replace(/\{\{([^}]+)\}\}/g, (...args) => {
        // 解析時(shí)遇到了模板中需要替換為數(shù)據(jù)值的變量時(shí)，應(yīng)該添加一個(gè)觀察者
        // 當(dāng)變量重新賦值時(shí)，調(diào)用更新值節(jié)點(diǎn)到 Dom 的方法
        new Watcher(vm, arg[1], newValue => {
            // 如果數(shù)據(jù)發(fā)生變化，重新獲取新值
            updateFn && updateFn(node, newValue);
        });
    });

    // 第一次設(shè)置值
    updateFn && updateFn(vm, value);
};

上面兩個(gè)方法邏輯相似，都獲取了各自的 updater 中的方法，對(duì)值進(jìn)行設(shè)置，并且在設(shè)置的同時(shí)為了后續(xù) data 中的數(shù)據(jù)修改，視圖的更新，創(chuàng)建了 Watcher 的實(shí)例，并在內(nèi)部用新值重新更新節(jié)點(diǎn)，不同的是 Vue 的 v-model 指令在表單中實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)據(jù)綁定，只要表單元素的 value 值發(fā)生變化，就需要將新值更新到 data 中，并響應(yīng)到頁(yè)面上。

所以我們的實(shí)現(xiàn)方式是給這個(gè)綁定了 v-model 的表單元素監(jiān)聽(tīng)了 input 事件，并在事件中實(shí)時(shí)的將新的 value 值更新到 data 中，至于 data 中的改變后響應(yīng)到頁(yè)面中需要另外三個(gè)類(lèi) Watcher、Observer 和 Dep 共同實(shí)現(xiàn)，我們下面就來(lái)實(shí)現(xiàn) Watcher 類(lèi)。

觀察者 Watcher 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

在 CompileUtil 對(duì)象的方法中創(chuàng)建 Watcher 實(shí)例的時(shí)候傳入了三個(gè)參數(shù)，即 MVVM 的實(shí)例、模板綁定數(shù)據(jù)的變量名 exp 和一個(gè) callback，這個(gè) callback 內(nèi)部邏輯是為了更新數(shù)據(jù)到 Dom，所以我們的 Watcher 類(lèi)內(nèi)部要做的事情就清晰了，獲取更改前的值存儲(chǔ)起來(lái)，并創(chuàng)建一個(gè) update 實(shí)例方法，在值被更改時(shí)去執(zhí)行實(shí)例的 callback 以達(dá)到視圖的更新。

// 文件：Watcher.js
class Watcher {
    constructor(vm, exp, callback) {
        this.vm = vm;
        this.exp = exp;
        this.callback = callback;

        // 更改前的值
        this.value = this.get();
    }
    get() {
        // 將當(dāng)前的 watcher 添加到 Dep 類(lèi)的靜態(tài)屬性上
        Dep.target = this;

        // 獲取值觸發(fā)數(shù)據(jù)劫持
        let value = CompileUtil.getVal(this.vm, this.exp);

        // 清空 Dep 上的 Watcher，防止重復(fù)添加
        Dep.target = null;
        return value;
    }
    update() {
        // 獲取新值
        let newValue = CompileUtil.getVal(this.vm, this.exp);
        // 獲取舊值
        let oldValue = this.value;

        // 如果新值和舊值不相等，就執(zhí)行 callback 對(duì) dom 進(jìn)行更新
        if(newValue !== oldValue) {
            this.callback();
        }
    }
}

看到上面代碼一定有兩個(gè)疑問(wèn)：

• 使用 get 方法獲取舊值得時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?dāng)前的實(shí)例掛在 Dep 上，在獲取值后為什么又清空了；
• update 方法內(nèi)部執(zhí)行了 callback 函數(shù)，但是 update 在什么時(shí)候執(zhí)行。

這就是后面兩個(gè)類(lèi) Dep 和 observer 要做的事情，我們首先來(lái)介紹 Dep，再介紹 Observer 最后把他們之間的關(guān)系整個(gè)串聯(lián)起來(lái)。

發(fā)布訂閱 Dep 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

其實(shí)發(fā)布訂閱說(shuō)白了就是把要執(zhí)行的函數(shù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在一個(gè)數(shù)組中管理，當(dāng)達(dá)到某個(gè)執(zhí)行條件時(shí)，循環(huán)這個(gè)數(shù)組并執(zhí)行每一個(gè)成員。

// 文件：Dep.js
class Dep {
    constructor() {
        this.subs = [];
    }
    // 添加訂閱
    addSub(watcher) {
        this.subs.push(watcher);
    }
    // 通知
    notify() {
        this.subs.forEach(watcher => watcher.update());
    }
}

在 Dep 類(lèi)中只有一個(gè)屬性，就是一個(gè)名為 subs 的數(shù)組，用來(lái)管理每一個(gè) watcher，即 Watcher 類(lèi)的實(shí)例，而 addSub 就是用來(lái)將 watcher 添加到 subs 數(shù)組中的，我們看到 notify 方法就解決了上面的一個(gè)疑問(wèn)，Watcher 類(lèi)的 update 方法是怎么執(zhí)行的，就是這樣循環(huán)執(zhí)行的。

接下來(lái)我們整合一下盲點(diǎn)：

• Dep 實(shí)例在哪里創(chuàng)建聲明，又是在哪里將 watcher 添加進(jìn) subs 數(shù)組的；
• Dep 的 notify 方法應(yīng)該在哪里調(diào)用；
• Watcher 內(nèi)容中，使用 get 方法獲取舊值得時(shí)候?yàn)槭裁匆獙?dāng)前的實(shí)例掛在 Dep 上，在獲取值后為什么又清空了。

這些問(wèn)題在最后一個(gè)類(lèi) Observer 實(shí)現(xiàn)的時(shí)候都將清晰，下面我們重點(diǎn)來(lái)看最后一部分核心邏輯。

數(shù)據(jù)劫持 Observer 類(lèi)的實(shí)現(xiàn)

還記得實(shí)現(xiàn) MVVM 類(lèi)的時(shí)候就創(chuàng)建了這個(gè)類(lèi)的實(shí)例，當(dāng)時(shí)傳入的參數(shù)是 MVVM 實(shí)例的 data 屬性，在 MVVM 中把數(shù)據(jù)通過(guò) Object.defineProperty 掛到了實(shí)例上，并添加了 getter 和 setter，其實(shí) Observer 類(lèi)主要目的就是給 data 內(nèi)的所有層級(jí)的數(shù)據(jù)都進(jìn)行這樣的操作。

// 文件：Observer.js
class Observer {
    constructor (data) {
        this.observe(data);
    }
    // 添加數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)
    observe(data) {
        // 驗(yàn)證 data
        if(!data || typeof data !== 'object') {
            return;
        }

        // 要對(duì)這個(gè) data 數(shù)據(jù)將原有的屬性改成 set 和 get 的形式
        // 要將數(shù)據(jù)一一劫持，先獲取到 data 的 key 和 value
        Object.keys(data).forEach(key => {
            // 劫持（實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)響應(yīng)式）
            this.defineReactive(data, key, data[key]);
            this.observe(data[key]); // 深度劫持
        });
    }
    // 數(shù)據(jù)響應(yīng)式
    defineReactive (object, key, value) {
        let _this = this;
        // 每個(gè)變化的數(shù)據(jù)都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)組，這個(gè)數(shù)組是存放所有更新的操作
        let dep = new Dep();

        // 獲取某個(gè)值被監(jiān)聽(tīng)到
        Object.defineProperty(object, key, {
            enumerable: true,
            configurable: true,
            get () { // 當(dāng)取值時(shí)調(diào)用的方法
                Dep.target && dep.addSub(Dep.target);
                return value;
            },
            set (newValue) { // 當(dāng)給 data 屬性中設(shè)置的值適合，更改獲取的屬性的值
                if(newValue !== value) {
                    _this.observe(newValue); // 重新賦值如果是對(duì)象進(jìn)行深度劫持
                    value = newValue;
                    dep.notify(); // 通知所有人數(shù)據(jù)更新了
                }
            }
        });
    }
}

在的代碼中 observe 的目的是遍歷對(duì)象，在內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劫持，即添加 getter 和 setter，我們把劫持的邏輯單獨(dú)抽取成 defineReactive 方法，需要注意的是 observe 方法在執(zhí)行最初就對(duì)當(dāng)前的數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)類(lèi)型驗(yàn)證，然后再循環(huán)對(duì)象每一個(gè)屬性進(jìn)行劫持，目的是給同為 Object 類(lèi)型的子屬性遞歸調(diào)用 observe 進(jìn)行深度劫持。

在 defineReactive 方法中，創(chuàng)建了 Dep 的實(shí)例，并對(duì) data 的數(shù)據(jù)使用 get 和 set 進(jìn)行劫持，還記得在模板編譯的過(guò)程中，遇到模板中綁定的變量，就會(huì)解析，并創(chuàng)建 watcher，會(huì)在 Watcher 類(lèi)的內(nèi)部獲取舊值，即當(dāng)前的值，這樣就觸發(fā)了 get，在 get 中就可以將這個(gè) watcher 添加到 Dep 的 subs 數(shù)組中進(jìn)行統(tǒng)一管理，因?yàn)樵诖a中獲取 data 中的值操作比較多，會(huì)經(jīng)常觸發(fā) get，我們又要保證 watcher 不會(huì)被重復(fù)添加，所以在 Watcher 類(lèi)中，獲取舊值并保存后，立即將 Dep.target 賦值為 null，并且在觸發(fā) get 時(shí)對(duì) Dep.target 進(jìn)行了短路操作，存在才調(diào)用 Dep 的 addSub 進(jìn)行添加。

而 data 中的值被更改時(shí)，會(huì)觸發(fā) set，在 set 中做了性能優(yōu)化，即判斷重新賦的值與舊值是否相等，如果相等就不重新渲染頁(yè)面，不等的情況有兩種，如果原來(lái)這個(gè)被改變的值是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型沒(méi)什么影響，如果是引用類(lèi)型，我們需要對(duì)這個(gè)引用類(lèi)型內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行劫持，因此遞歸調(diào)用了 observe，最后調(diào)用 Dep 的 notify 方法進(jìn)行通知，執(zhí)行 notify 就會(huì)執(zhí)行 subs 中所有被管理的 watcher 的 update，就會(huì)執(zhí)行創(chuàng)建 watcher 時(shí)的傳入的 callback，就會(huì)更新頁(yè)面。

在 MVVM 類(lèi)將 data 的屬性掛在 MVVM 實(shí)例上并劫持與通過(guò) Observer 類(lèi)對(duì) data 的劫持還有一層聯(lián)系，因?yàn)檎麄€(gè)發(fā)布訂閱的邏輯都是在 data 的 get 和 set 上，只要觸發(fā)了 MVVM 中的 get 和 set 內(nèi)部會(huì)自動(dòng)返回或設(shè)置 data 對(duì)應(yīng)的值，就會(huì)觸發(fā) data 的 get 和 set，就會(huì)執(zhí)行發(fā)布訂閱的邏輯。

通過(guò)上面長(zhǎng)篇大論的敘述后，這個(gè) MVVM 模式用到的幾個(gè)類(lèi)的關(guān)系應(yīng)該完全敘述清晰了，雖然比較抽象，但是細(xì)心琢磨還是會(huì)明白之間的關(guān)系和邏輯，下面我們就來(lái)對(duì)我們自己實(shí)現(xiàn)的這個(gè) MVVM 進(jìn)行驗(yàn)證。

驗(yàn)證 MVVM

我們按照 Vue 的方式根據(jù)自己的 MVVM 實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容簡(jiǎn)單的寫(xiě)了一個(gè)模板如下：

<!-- 文件：index.html -->
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>MVVM</title>
</head>
<body>
    <div id="app">
        <!-- 雙向數(shù)據(jù)綁定 靠的是表單 -->
        <input type="text" v-model="message">
        <div>{{message}}</div>
        <ul>
            <li>{{message}}</li>
        </ul>
        {{message}}
    </div>

    <!-- 引入依賴(lài)的 js 文件 -->
    <script src="./js/Watcher.js"></script>
    <script src="./js/Observer.js"></script>
    <script src="./js/Compile.js"></script>
    <script src="./js/CompileUtil.js"></script>
    <script src="./js/Dep.js"></script>
    <script src="./js/MVVM.js"></script>
    <script>
        let vm = new MVVM({
            el: '#app',
            data: {
                message: 'hello world!'
            }
        });
    </script>
</body>
</html>

打開(kāi) Chrom 瀏覽器的控制臺(tái)，在上面通過(guò)下面操作來(lái)驗(yàn)證：

• 輸入 vm.message = "hello" 看頁(yè)面是否更新；
• 輸入 vm.$data.message = "hello" 看頁(yè)面是否更新；
• 改變文本輸入框內(nèi)的值，看頁(yè)面的其他元素是否更新。

總結(jié)

通過(guò)上面的測(cè)試，相信應(yīng)該理解了 MVVM 模式對(duì)于前端開(kāi)發(fā)重大的意義，實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)據(jù)綁定，實(shí)時(shí)保證 View 層與 Model 層的數(shù)據(jù)同步，并可以讓我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)基于數(shù)據(jù)編程，而最少的操作 Dom，這樣大大提高了頁(yè)面渲染的性能，也可以使我們把更多的精力用于業(yè)務(wù)邏輯的開(kāi)發(fā)上。