详解vue原理之观察模式Dep-＞Watcher

素颜马尾好姑娘i 2023-01-16 11:18 289阅读 0赞

根据前几节课，相信大家都明白的vue的基本原理 能够实现vue响应及渲染 这如果还不清楚的 请看上几篇文章

这节课 我们讲解vue中数据的响应实现 即vue中的观察模式 如果还不明白观察模式的 也请看我的文章[详解js中观察模式和订阅发布模式的区别][js]

## Dep(Dependency) ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzA5Nzk0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

**功能**

*  收集依赖，添加观察者(watcher)
 *  通知所有观察者

**结构**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzA5Nzk0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
下面是代码的基本实现

// 要实现数据的响应机制 即数据变化 视图变化
        // 在vue的响应机制中 我们要使用观察模式来监听数据的变化 
        // 因此 在vue中我们要实现Dep和watcher Dep的主要作用是收集依赖 在vue中的每一个响应属性 都会创建一个dep对象 负责手机依赖于该属性的所有依赖 即订阅者 并在数据更新时候发布通知 调用watcher对象中的update方法去更新视图 简单说明就是在数据劫持监听中的get去添加依赖 在set中去发布通知 
        
        class Dep { 
            // 存储所有观察者
            constructor() { 
                this.subs = []
            }
            // 添加观察者
            addSub(sub) { 
                if (sub && sub.update) { 
                    this.subs.push(sub)
                }
            }
            // 发布通知
            notify() { 
                this.subs.forEach(sub => { 
                    sub.update()
                })
            }
        }

**在 compiler类 中收集依赖，发送通知**

// defineReactive 中 // 创建 dep 对象收集依赖 
    const dep = new Dep()
    // getter 中 // get 的过程中收集依赖 
    
    Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
    // setter 中 // 当数据变化之后，发送通知
    dep.notify()

## Watcher ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzA5Nzk0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]  
**功能**

*  当数据变化触发依赖， dep 通知所有的 Watcher 实例更新视图
 *  自身实例化的时候往 dep 对象中添加自己

**结构**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzA5Nzk0NA_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

```cpp
    //具体代码实现如下
    class Watcher { 
            constructor(vm, key, cb) { 
                this.vm = vm;
                // data中的属性名称
                this.key = key;
                // 回调函数 负责更新视图
                this.cb = cb;
                // 把watcher对象记录到Dep类的静态属性target中
                Dep.target = this;
                // 触发get方法 在get方法中调用addSub
                this.oldValue = vm[key]
                Dep.target = null;
            }
            // 当数据发生变化的时候 更新视图
            update() { 
                let newValue = this.vm[this.key];
                if (newValue === this.oldValue) { 
                    return
                }
                this.cb(newValue)
            }
        }

在 compiler类 中为每一个指令/插值表达式创建 watcher 对象，监视数据的变化

// 因为在 textUpdater等中要使用 
    this updaterFn && updaterFn.call(this, node, this.vm[key], key) 
    // v-text 指令的更新方法 
    textUpdater (node, value, key) {  node.textContent = value }
    // 每一个指令中创建一个 watcher，观察数据的变化 
    new Watcher(this.vm, key, value => {  node.textContent = value }) }

附上完整的代码

// 具体实现步骤
        // 1： 通过属性 保存选项的数据
        // 2： 把data中的成员 转换为getter和setter 注入到vue实例中 方便使用
        // 3：调用observer对象 监听数据变化
        // 4：调用compiler 解析指令和插值表达式
        class Vue { 
            constructor(options) { 
                // 通过属性 保存选项的数据
                this.$options = options || { };//如果我们在调用vue构造函数的时候 没有传入参数 我们初始化一个空对象
                this.$data = options.data || { };
                this.$el = typeof options.el === 'string' ? document.querySelector(options.el) : options.el;//如果我们是传入的选择器 则将选择器转换为dom对象
                // 把data中的成员 转换为getter和setter 注入到vue实例中 方便使用
                this._proxyData(this.$data)
                // 调用observer对象 监听数据变化
                new Observer(this.$data)
                // 调用compiler 解析指令和插值表达式 
                new Compiler(this)
            }
            _proxyData(data) { //vue传过来的参数 转换为getter和setter
                // 遍历data的所有属性
                Object.keys(data).forEach(key => { 
                    Object.defineProperty(this, key, { 
                        // 可遍历 可枚举
                        enumerable: true,
                        configurable: true,
                        get() { 
                            return data[key]
                        },
                        set(newValue) { 
                            if (newValue === data[key]) { 
                                return
                            } else { 
                                data[key] = newValue;
                            }
                        }
                    })
                })
                // 把data中的属性 注入到vue实例中
    
            }
        }
        class Observer { 
            constructor(data) { 
                this.walk(data)
            }
            // 1. 判断数据是否是对象，如果不是对象返回 
            // 2. 如果是对象，遍历对象的所有属性，设置为 getter/setter
            walk(data) { 
                if (!data || typeof data != 'object') { 
                    return
                }
                Object.keys(data).forEach(key => { 
                    this.defineReactive(data, key, data[key])
                })
            }
            // 定义响应式成员 即对data总的数据实现setter和getter
            defineReactive(data, key, val) { 
                //负责收集依赖 并发布通知
                let dep = new Dep()
                const that = this
                // 如果 val 是对象，继续设置它下面的成员为响应式数据 
                this.walk(val)
                Object.defineProperty(data, key, { 
                    enumerable: true,
                    configurable: true,
                    get() { 
                        // 收集依赖
                        Dep.target && dep.addSub(Dep.target)
                        return val;
                    },
                    set(newValue) { 
                        if (val === newValue) { 
                            return
                        }
                        // 如果 newValue 是对象，设置 newValue 的成员为响应式 
                        that.walk(newValue)//这里不用this 因为在set方法中 在function的内部 会开启新的作用域 此时的this执行data对象 
                        val = newValue;
                        // 发布通知
                        dep.notify()
                    }
                })
            }
        }
        class Compiler { 
            constructor(vm) { 
                this.el = vm.$el;
                this.vm = vm;
                this.compile(this.el);
            }
            // 编译模板 处理文本节点和元素节点
            compile(el) { 
                const nodes = el.childNodes;
                Array.from(nodes).forEach(node => { 
                    if (this.isElementNode(node)) { 
                        this.compileElement(node);
                    } else if (this.isTextNode(node)) { 
                        this.compileText(node)
                    }
                    // 如果当前节点中还有子节点，递归编译
                    if (node.childNodes && node.childNodes.length) { 
                        this.compile(node)
                    }
                })
    
            }
            // 编译元素节点 处理指令
            compileElement(node) { 
                // 暂时只涉及v-text和v-model
                // 逻辑思路 首先我们获取node节点所有的属性 查找到我们需要的指令 并用值替换
                // 下面我们打印一下node的所有属性 具体可切换google浏览器查看
                // console.log(node.attributes)
    
                // 遍历所有的属性节点
                Array.from(node.attributes).forEach(attr => { //Array.from 将伪数组转换为数组
                    let attrName = attr.name;
                    if (this.isDirective(attrName)) { 
                        // 在指令中 有v-text v-model等各种各样的指令 我们不能用if语句判断 如果用if 在后期 如果增加了别的指令 则不便于维护 需要手动增加if判断
                        // 因此 我们讲指令的v-去掉 只保留后面部分 即:v-text -> text v-model ->model
                        attrName = attrName.substr(2)
                        let key = attr.value
                        this.update(node, key, attrName)
                    }
                })
                // 判断是否是指令
    
            }
            // 通过update方法拼接处对应指令对应的方法 方便后序或者 如：v-text指令 则为textUpdater方法 v-model指令 则为modelUpdater方法 Updater字符串固定 因此 在后续 如果追加的不同的指令 执行增加指令名+Updater凭借的方法
            // 通过update方法拼接处对应指令对应的方法 方便后序或者 如：v-text指令 则为textUpdater方法 v-model指令 则为modelUpdater方法 Updater字符串固定 因此 在后续 如果追加的不同的指令 执行增加指令名+Updater凭借的方法
            update(node, key, attrName) { 
                let updateFun = this[attrName + 'Updater']
                // updateFun && updateFun(node, this.vm[key])
                //将这里使用call改变this 引入这里的updateFun是直接调用 this对象不是compiler 为了在modelUpdater和textUpdater方法中的this指向是compiler而不是window 所以使用call将updateFun的this指向改为compiler
                // 增加key参数 是为了在textUpdater和modelUpdater方法中能有key使用
                updateFun && updateFun.call(this,node, this.vm[key], key)
            }
            textUpdater(node, value, key) { 
                node.textContent = value
                new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { 
                    node.textContent = newValue;
                })
            }
            modelUpdater(node, value, key) { 
                node.value = value
                new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { 
                    node.value = newValue;
                })
            }
            // 编译文本节点 处理插值表达式
            compileText(node) { 
                // console.dir(node)
                // { { msg }} 解析： 插值表达式 是双括号中奖有一个变量 变量的前后可能有空格 可能无空格 可能有多个空格 我们需要将变量提出来 因此用正则表达式
    
                // 详解{ { msg }}案例正则使用规则
                // 1：正则的使用规范 首先用//表示正则的开始和介绍
                // 2：插值表达式中有{ {}}，即前后两个大括号 因此这里的正则是 /{ {}}/
                // 3: 犹豫{是特殊符号 因此需要转义符\ 故正则是 /\{\{\}\}/
                // 4: 匹配花括号 即{ {}}中间的名字 而变量的名字前面都可能有空格 故：我们需要匹配任意的字符 使用点表示 即 '.' 点表示匹配任意的单个字符 ,不包括换行 后面跟上'+', 加号表示以前修饰的内容出现一次或者多次 因此 .+就可以匹配变量的名字 故 正则为: /\{\{.+\}\}/ 
                // 5: 我们在.+后面跟上问好'?' 表示今早的来结束匹配 故 正则为：/\{\{.+?\}\}/
                // 6: 通过/\{\{.+?\}\}/ 我们可以匹配到变量的名字 现在我们需要将匹配的变量名字提取出来 也就是把".+?"的这个位置的内容提取出来 在正则表达式中 这个非常简单 我们只需要需要提取内容的位置加上小括号(),小括号在正则中有分组的含义 我们可以获取到分组中的结果 最终的正则为/\{\{(.+?)\}\}/
                let reg = /\{ \{ (.+?)\}\}/
                let value = node.textContent;//获取文本的内容
                if (reg.test(value)) { 
                    let key = RegExp.$1.trim();//这里使用正则对象的构造函数 来获取第一个分组的内容 这里$1表示第一个分组的内容 如果要获取第二个 则用$2 获取之后 可能有空格 因此使trim去掉空格
                    node.textContent = value.replace(reg, this.vm[key]);//replace() 方法用于在字符串中用一些字符替换另一些字符，或替换一个与正则表达式匹配的子串。
                    new Watcher(this.vm, key, (newValue) => { 
                        node.textContent = newValue;
                    })
                }
            }
            // 判断元素是否是指令
            isDirective(attrName) { 
                return attrName.startsWith('v-')
            }
            // 判断元素是否是元素节点
            isElementNode(node) { 
                return node.nodeType === 1;
            }
            // 判断元素是否是文本节点
            isTextNode(node) { 
                return node.nodeType === 3;
            }
        }
        // 要实现数据的响应机制 即数据变化 视图变化
        // 在vue的响应机制中 我们要使用观察模式来监听数据的变化 
        // 因此 在vue中我们要实现Dep和watcher Dep的主要作用是收集依赖 在vue中的每一个响应属性 都会创建一个dep对象 负责手机依赖于该属性的所有依赖 即订阅者 并在数据更新时候发布通知 调用watcher对象中的update方法去更新视图 简单说明就是在数据劫持监听中的get去添加依赖 在set中去发布通知 
    
        class Dep { 
            // 存储所有观察者
            constructor() { 
                this.subs = []
            }
            // 添加观察者
            addSub(sub) { 
                if (sub && sub.update) { 
                    this.subs.push(sub)
                }
            }
            // 发布通知
            notify() { 
                this.subs.forEach(sub => { 
                    sub.update()
                })
            }
        }
        //数据变化 watcher去更新视图
        // 当我们去创建一个watcher对象时 需要把自己添加到自己的主题对象中去
        class Watcher { 
            constructor(vm, key, cb) { 
                this.vm = vm;
                // data中的属性名称
                this.key = key;
                // 回调函数 负责更新视图
                this.cb = cb;
                // 把watcher对象记录到Dep类的静态属性target中
                Dep.target = this;
                // 触发get方法 在get方法中调用addSub
                this.oldValue = vm[key]
                Dep.target = null;
            }
            // 当数据发生变化的时候 更新视图
            update() { 
                let newValue = this.vm[this.key];
                if (newValue === this.oldValue) { 
                    return
                }
                this.cb(newValue)
            }
        }
        let vm = new Vue({ 
            el: '#app',
            data: { 
                msg: 'hello',
                count: 123,
                person: { 
                    name: 'zs'
                }
            }
        })
        // vm.msg = { 'sex': 'ada' }

上一篇：[详解vue原理中的编译compiler][vue_compiler]  
下一篇：

[js]: https://blog.csdn.net/weixin_43097944/article/details/116099047
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