vue响应式原理（数据双向绑定的原理）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了vue响应式原理（数据双向绑定的原理）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
先来了解一下几个相关概念
1、渐进式框架
下面是摘自知乎的一个解答（个人认为讲述比较好的回答）：
在我看来，渐进式代表的含义是：主张最少。
每个框架都不可避免会有自己的一些特点，从而会对使用者有一定的要求，这些要求就是主张，主张有强有弱，它的强势程度会影响在业务开发中的使用方式。
比如说，Angular，它两个版本都是强主张的，如果你用它，必须接受以下东西：
- 必须使用它的模块机制- 必须使用它的依赖注入- 必须使用它的特殊形式定义组件（这一点每个视图框架都有，难以避免）
所以Angular是带有比较强的排它性的，如果你的应用不是从头开始，而是要不断考虑是否跟其他东西集成，这些主张会带来一些困扰。
比如React，它也有一定程度的主张，它的主张主要是函数式编程的理念，比如说，你需要知道什么是副作用，什么是纯函数，如何隔离副作用。它的侵入性看似没有Angular那么强，主要因为它是软性侵入。
Vue可能有些方面是不如React，不如Angular，但它是渐进的，没有强主张，你可以在原有大系统的上面，把一两个组件改用它实现，当jQuery用；也可以整个用它全家桶开发，当Angular用；还可以用它的视图，搭配你自己设计的整个下层用。你可以在底层数据逻辑的地方用OO和设计模式的那套理念，也可以函数式，都可以，它只是个轻量视图而已，只做了自己该做的事，没有做不该做的事，仅此而已。
渐进式的含义，我的理解是：没有多做职责之外的事。
2、MVC模式
MVC的全称是Model-View-Controller，模型-视图-控制器，整个结构分成三层：
● 最上面一层，视图层（View）：用户界面（UI）
● 最底层，是核心的“数据层”：保存数据
● 中间层，控制层（Controller）：处理业务逻辑，负责根据用户从“视图层”输入的指令，选取“数据层”的数据，然后对其进行相应的操作，产生最终的结果
各部分的通信方式如下：
A、View传送指令到Controller
B、Controller完成业务逻辑后，要求Model改变状态
C、Model将新的数据发送到View,用户得到反馈
所有通信都是单向的。
栗子：
以计算机的计算器为例，解释一下MVC模式（不一定使用这种模式编写）：
外部的按钮和最上面的显示条就是View(视图层)；需要运算的数字就是Model（数据层）；执行+ - * /等内部运算步骤就是Controller(控制层)。每一层都执行不同的功能。
3、MVP
MVP模式将Controller更名为Presenter，同时改变了通信方向
A、各部分的通信都是双向的
B、View与Model不发生联系，都通过Presenter传递
C、View不部署任何业务逻辑，成为“被动视图”，而所有业务逻辑都部署在Presenter
4、MVVM模式
MVVM模式将Presenter更名为ViewModel（对应MVC中的C-controller），基本上与MVP模式一致。唯一区别MVVM采用双向数据绑定，View的变动自动反应在ViewModel上。
● M（model）：模型---javascript object,代表真实情况的内容（一个面向对象的方法）、或表示内容（以数据为中心的方法）的数据访问层
● V（view）：视图---用户界面（UI）
● Viewmodel：在vue中指vue实例对象，是一个公开公共属性和命令的抽象的view；是一个转值器，负责转换Model中的数据对象，来让对象变得更容易管理和使用。
View的变化会自动更新到ViewModel,ViewModel的变化也会自动同步到View上显示。这种自动同步是因为ViewModel中的属性实现了Observer，当属性变更时都能触发对应的操作。
6、数据双向绑定
所谓的双向绑定，就是view的变化能反映到ViewModel上，ViewModel的变化能同步到view上
vue的定义：
● vue是一套用于构建用户界面的渐进式框架
● vue是一款基于MVVM方式的轻量级的框架
● vue是一款基于数据驱动、组件化思想的框架
● vue被设计为可以自底向上、逐层应用的框架
● vue的核心库只关注视图层，易于上手，还便于与第三方库或既有项目整合
● 当与现代化的工具链以及各种支持类库结合使用时，vue也完全能够为复杂的单页应用提供驱动
数据驱动：Vue.js 一个核心思想是数据驱动。所谓数据驱动是指视图是由数据驱动生成的，对视图的修改，不会直接操作 DOM，而是通过修改数据。相比传统的前端开发，如使用 jQuery 等前端库直接修改 DOM，大大简化了代码量，特别是当交互复杂的时候，只关心数据的修改会让代码的逻辑变的非常清晰，因为 DOM 变成了数据的映射，我们所有的逻辑都是对数据的修改，而不用碰触 DOM，这样的代码非常利于维护
在MVVM中，M(model)---代表JavaScript Objects，V(view)---DOM也就是UI，VM(ViewModel)----代表Vue实例对象（在该对象中有Directives和DOM Listeners）
在vue.js里面只需要改变数据，Vue.js通过Directives指令去对DOM做封装，当数据发生变化，会通知指令去修改对应的DOM，数据驱动DOM的变化，DOM是数据的一种自然的映射。vue.js还会对View操作做一些监听（DOM Listener），当我们修改视图的时候，vue.js监听到这些变化，从而改变数据。这样就形成了数据的双向绑定。
Vue实现数据双向绑定的原理：
如右图所示，new Vue一个实例对象a，其中有一个属性a.b，那么在实例化的过程中，通过Object.defineProperty()会对a.b添加getter和setter，同时Vue.js会对模板做编译，解析生成一个指令对象（这里是v-text指令），每个指令对象都会关联一个Watcher,当对a.b求值的时候，就会触发它的getter，当修改a.b的值的时候，就会触发它的setter，同时会通知被关联的Watcher，然后Watcher就会再次对a.b求值，计算对比新旧值，当值改变了，Watcher就会通知到指令，调用指令的update()方法，由于指令是对DOM的封装，所以就会调用DOM的原生方法去更新视图，这样就完成了数据改变到视图更新的一个自动过程
大致上是使用数据劫持和订阅发布实现双向绑定。通过实例化一个Vue对象的时候，对其数据属性遍历，通过Object.defineProperty()给数据对象添加setter getter，并对模板做编译生成指令对象，每个指令对象绑定一个watcher对象，然后对数据赋值的时候就会触发setter，这时候相应的watcher对其再次求值，如果值确实发生变化了，就会通知相应的指令，调用指令的update方法，由于指令是对DOM的封装，这时候会调用DOM的原生方法对DOM做更新，这就实现了数据驱动DOM的变化。同时vue还会对DOM做事件监听，如果DOM发生变化，vue监听到，就会修改相应的data
实现数据双向绑定的方法：
A、发布者-订阅者模式（backbone.js）
思路：使用自定义的data属性，在html代码中指明绑定。所有绑定起来的javascript对象以及DOM元素都将订阅一个发布者对象。任何时候如果javascript对象或者一个HTML输入字段被侦测到发生变化，将代理事件变成发布者-订阅者模式，这会反过来变化广播，并传播到所有绑定的javascript对象以及DOM元素上。
B、脏值检查（angular.js）：dirty check 详细讲解链接
angular.js是通过脏值检测的方式，对比数据是否有变更，从而决定是否更新视图。最简单的方式就是通过setInterval()定时轮询检测数据变动。angular.js只有在指定的事件触发时，进入脏值检测，大致如下：
● DOM事件，譬如用户输入文本，点击按钮等（ng-click）
● XHR响应事件（$http）
● 浏览器location变更事件（$location）
● Timer事件（$timeout,$interval）
● 执行$digest()或$apply()
C、数据劫持结合发布者-订阅者模式（vue.js）【vue data是如何实现的？？】
vue.js采用数据劫持结合发布者-订阅者的方式，通过Object.defineProperty()来劫持各个属性的setter，getter，在数据变动时，发布消息给订阅者，触发相应的监听回调。
具体的来讲，Vue.js通过Directives指令去对DOM做封装，当数据发生变化，会通知指令去修改对应的DOM，数据驱动DOM的变化。vue.js还会对操作做一些监听（DOM Listener），当我们修改视图的时候，vue.js监听到这些变化，从而改变数据。这样就形成了数据的双向绑定。
具体步骤如下：
● 首先，需要对observe的数据对象进行递归遍历，包括子属性对象的属性，都加上setter getter。这样的话，给这个对象的某个属性赋值，就会触发setter，那么就能监听到数据变化。（其实是通过Object.defineProperty()实现监听数据变化的）
● 然后，需要compile解析模板指令，将模板中的变量替换成数据，接着初始化渲染页面视图，并将每个指令对应的节点绑定更新函数，添加监听数据的订阅者。一旦数据有变动，订阅者收到通知，就会更新视图
● 接着，Watcher订阅者是Observer和Compile之间通信的桥梁，主要负责：
1）在自身实例化时，往属性订阅器（Dep）里面添加自己
2）自身必须有一个update()方法
3）待属性变动，dep.notice()通知时，就调用自身的update()方法，并触发Compile中绑定的回调
● 最后，viewmodel(vue实例对象)作为数据绑定的入口，整合Observer、Compile、Watcher三者，通过Observer来监听自己的model数据变化，通过Compile来解析编译模板指令，最终利用Watcher搭起Observer和Compile之间的通信桥梁，达到数据变化 (ViewModel)-》视图更新(view)；视图变化(view)-》数据(ViewModel)变更的双向绑定效果。
例1：利用Object.defineProperty()实现一个小栗子（G：\\有用的\\练习\\a.js）
var obj = ;
Object.defineProperty(obj, 'hello', //obj---变量名，hello---变量的属性名（任意取名）
get: function()
console.log('get val:'+ value); //value-（任意取名）--属性“hello”的值
return value;
,
set: function(newVal)
value = newVal;
console.log('set val:'+ value);
);
obj.hello='111';
obj.hello;结果：
set val:111
get val:111
如果去掉下面这句话：
obj.hello='111';则控制台报错：
ReferenceError: value is not defined可见Object.defineProperty()监控对数据的操作，可以自动触发数据同步
例2、利用Object.defineProperty()实现简单的双向绑定（G：\\有用的\\练习\\a.html）
<!DOCTYPE html>
<head>
<title>测试Object.defineProperty()</title>
</head>
<body>
<div id="app">
<input type="text" id="a">
<span id="b"></span>
</div>
<script type="text/javascript">
var obj = ;
Object.defineProperty(obj, 'hello',
get: function()
console.log('get val:'+ val);
return val;
,
set: function(newVal)
val = newVal;
console.log('set val:'+ val);
document.getElementById('a').value = val;
document.getElementById('b').innerHTML = val;
);
document.addEventListener('keyup', function(e) //触发事件的时机，从而执行相应的操作
obj.hello = e.target.value;
);
</script>
</body>
</html>效果如下：
上面操作直接使用了DOM操作改变了文本节点的值，而且是在知道id的情况下，使用document.getELementById()获取到响应的文本节点，然后修改文本节点的值。
封装成一个框架，肯定不能使用这种做法。所以需要一个可以解析DOM并且能修改DOM中相应变量的模块。
例3、实现简单Compile（G：\\有用的\\练习\\b.html）
A、首先，获取文本中真实的DOM节点
B、然后，分析节点的类型
C、最后，根据节点的类型做相应的处理
在例2中，多次操作DOM节点，为了提高性能和效率，将进行下面操作：
A、将所有的节点转换成文档碎片（fragment）进行编译操作
B、解析操作完成后，在将文档碎片（fragment）添加到原来的真实DOM节点
<!DOCTYPE html>
<head></head>
<body>
<div id="app">
<input type="text" id="a" v-model="text"> <!-- v-model指令实现文本输入与应用状态之间的双向绑定 -->
text <!--data中的某个属性名-->
</div>
<script type="text/javascript">
function Compile(node, vm) //node---DOM中的某个节点，vm---用Vue()实例化的对象
if(node) //判断该节点是否存在，存在则将节点转换成文档碎片
this.$frag = this.nodeToFragment(node, vm);
return this.$frag;//返回文档碎片
Compile.prototype =
nodeToFragment: function(node, vm) //将node节点的所有的子节点都转换成fragment
var self = this;
var frag = document.createDocumentFragment();
var child;
while(child = node.firstChild)
self.compileElement(child, vm);
frag.append(child); // // 将所有子节点添加到fragment中，child是指向元素首个子节点的引用。将child引用指向的对象append到父对象的末尾，原来child引用的对象就跳到了frag对象的末尾，而child就指向了本来是排在第二个的元素对象。如此循环下去，链接就逐个往后跳了
return frag;
,
compileElement: function(node, vm) //分析节点的类型，并处理节点中相应的变量的值
var reg = /\\\\(.*)\\\\/;//.匹配除了\\b之外的任何单个字符，*表示0或多个，形如d
//节点类型为元素
if(node.nodeType === 1)
var attr = node.attributes;
// 解析属性
for(var i = 0; i < attr.length; i++ )
if(attr[i].nodeName == 'v-model')
var name = attr[i].nodeValue; // 获取v-model绑定的属性名
node.addEventListener('input', function(e)
// 给相应的data属性赋值，进而触发该属性的set方法
vm.data[name]= e.target.value;
);
node.value = vm.data[name]; // 将data的值赋给该node
node.removeAttribute('v-model');
//节点类型为text
if(node.nodeType === 3)
if(reg.test(node.nodeValue)) // 获取v-model绑定的属性名
var name = RegExp.$1; // 获取匹配到的字符串
name = name.trim();
node.nodeValue = vm.data[name]; // 将data的值赋给该node
// new Watcher(vm, node, name);
,
// 实例化对象的构造函数
function Vue(options)
this.data = options.data;
var data = this.data; //vue实例对象的data对象属性
var id = options.el; //挂载元素的id
var dom =new Compile(document.getElementById(id),this);
// 编译完成后，将dom返回到app中
document.getElementById(id).appendChild(dom);
var vm = new Vue( //利用构造函数Vue()，实例化一个对象vm
el: 'app', //el---挂载元素，app---表示DOM中的某个节点的id
data: //data---进行交互的数据
text: 'hello world' //属性text名与v-model绑定的属性名一样
);
</script>
</body>
</html>到这我们获取了文本中真实的DOM节点，然后分析节点的类型，并能处理节点中相应的变量，如上面的text，最后渲染到页面中。最后，需要和双向绑定联系起来，实现text响应式的数据绑定。
例4、实现简单observe（G：\\有用的\\练习\\c.html）
简单的observe定义如下
需要监控data的属性值，对象的某个属性被赋值了，就会触发setter，这样就能监听到数据变化。
需要将vm.data[name]属性改为vm[name]
完整代码如下：
<!DOCTYPE html>
<head></head>
<body>
<div id="app">
<input type="text" id="a" v-model="text">
text
</div>
<script type="text/javascript">
function Compile(node, vm)
if(node)
this.$frag = this.nodeToFragment(node, vm);
return this.$frag;
Compile.prototype =
nodeToFragment: function(node, vm)
var self = this;
var frag = document.createDocumentFragment();
var child;
while(child = node.firstChild)
self.compileElement(child, vm);
frag.append(child); // 将所有子节点添加到fragment中
return frag;
,
compileElement: function(node, vm)
var reg = /\\\\(.*)\\\\/;
//节点类型为元素
if(node.nodeType === 1)
var attr = node.attributes;
// 解析属性
for(var i = 0; i < attr.length; i++ )
if(attr[i].nodeName == 'v-model')
var name = attr[i].nodeValue; // 获取v-model绑定的属性名
node.addEventListener('input', function(e)
// 给相应的data属性赋值，进而触发该属性的set方法
vm[name]= e.target.value;
);
node.value = vm[name]; // 将data的值赋给该node
node.removeAttribute('v-model');
//节点类型为text
if(node.nodeType === 3)
if(reg.test(node.nodeValue))
var name = RegExp.$1; // 获取匹配到的字符串
name = name.trim();
node.nodeValue = vm[name]; // 将data的值赋给该node
// new Watcher(vm, node, name);
,
function defineReactive (obj, key, val)
Object.defineProperty(obj, key,
get: function()
return val;
,
set: function (newVal)
if(newVal === val) return;
val = newVal;
console.log(val);
);
function observe(obj, vm)
Object.keys(obj).forEach(function(key) //---监听data的每一个属性
defineReactive(vm, key, obj[key]);
);
function Vue(options)
this.data = options.data;
var data = this.data;
observe(data, this);
var id = options.el;
var dom =new Compile(document.getElementById(id),this);
// 编译完成后，将dom返回到app中
document.getElementById(id).appendChild(dom);
var vm = new Vue(
el: 'app',
data:
text: 'hello world'
);
</script>
</body>
</html>显示效果如下
虽然set方法触发了，但是文本节点text的内容没有变化，要让绑定的文本节点同步变化，就需要引入订阅者-发布者模式。
例5、订阅发布模式
订阅发布模式（又称观察者模式），定义了一种一对多的关系，让多个观察者同时监听某一个主题对象，这个主题对象的状态发生改变时就会通知所有观察者对象。
发布者发出通知=》主题对象收到通知，并推送给订阅者=》订阅者执行相应操作。
A、首先，要有一个收集订阅者的容器，定义一个Dep作为主题对象。
B、然后，定义订阅者Watcher
C、添加订阅者Watcher到主题对象Dep，发布者发出通知到属性监听里面
D、最后，需要订阅的地方
至此，用DOM操作，实现双向绑定的操作的完整代码如下
<!DOCTYPE html>
<head></head>
<body>
<div id="app">
<input type="text" id="a" v-model="text">
text
</div>
<script type="text/javascript">
function Compile(node, vm)
if(node)
this.$frag = this.nodeToFragment(node, vm);
return this.$frag;
Compile.prototype =
nodeToFragment: function(node, vm)
var self = this;
var frag = document.createDocumentFragment();
var child;
while(child = node.firstChild)
self.compileElement(child, vm);
frag.append(child); // 将所有子节点添加到fragment中
return frag;
,
compileElement: function(node, vm)
var reg = /\\\\(.*)\\\\/;
//节点类型为元素
if(node.nodeType === 1)
var attr = node.attributes;
// 解析属性
for(var i = 0; i < attr.length; i++ )
if(attr[i].nodeName == 'v-model')
var name = attr[i].nodeValue; // 获取v-model绑定的属性名
node.addEventListener('input', function(e)
// 给相应的data属性赋值，进而触发该属性的set方法
vm[name]= e.target.value;
);
// node.value = vm[name]; // 将data的值赋给该node
new Watcher(vm, node, name, 'value');
//节点类型为text
if(node.nodeType === 3)
if(reg.test(node.nodeValue))
var name = RegExp.$1; // 获取匹配到的字符串
name = name.trim();
// node.nodeValue = vm[name]; // 将data的值赋给该node
new Watcher(vm, node, name, 'nodeValue');
,
function Dep()
this.subs = [];
Dep.prototype =
addSub: function(sub)
this.subs.push(sub);
,
notify: function()
this.subs.forEach(function(sub)
sub.update();
);
function Watcher(vm, node, name, type)
Dep.target = this;
this.name = name;
this.node = node;
this.vm = vm;
this.type = type;
this.update();
Dep.target = null;
Watcher.prototype =
update: function()
this.get();
this.node[this.type] = this.value; // 订阅者执行相应操作
,
// 获取data的属性值
get: function()
this.value = this.vm[this.name]; //触发相应属性的get
function defineReactive (obj, key, val)
var dep = new Dep();
Object.defineProperty(obj, key,
get: function()
//添加订阅者watcher到主题对象Dep
if(Dep.target)
// JS的浏览器单线程特性，保证这个全局变量在同一时间内，只会有同一个监听器使用
dep.addSub(Dep.target);
return val;
,
set: function (newVal)
if(newVal === val) return;
val = newVal;
console.log(val);
// 作为发布者发出通知
dep.notify();
);
function observe(obj, vm)
Object.keys(obj).forEach(function(key)
defineReactive(vm, key, obj[key]);
);
function Vue(options)
this.data = options.data;
var data = this.data;
observe(data, this);
var id = options.el;
var dom =new Compile(document.getElementById(id),this);
// 编译完成后，将dom返回到app中
document.getElementById(id).appendChild(dom);
var vm = new Vue(
el: 'app',
data:
text: 'hello world'
);
</script>
</body>
</html>效果如下：可以双向绑定数据了
总结：Vue.js实现数据双向通信的原理，用几句话简单的概括：
A、通过observe()函数里面Object.defineProperty()监听UI的变化，从而得到数据的变化；再通过compile()函数监听绑定该数据的DOM节点，当数据变化的时候就会通知这些节点更新数据，从而实现UI的变化。
B、observe()函数实现监听UI变化，从而获得新的数据；compile()函数实现监听数据变化，然后将数据传送到绑定该数据的DOM节点上显示。
以上是关于vue响应式原理（数据双向绑定的原理）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章