Vue.js双向绑定实现原理详解

Vue.js最核心的功能有两个，一是响应式的数据绑定系统，二是组件系统。本文仅探究几乎所有Vue的开篇介绍都会提到的hello world双向绑定是怎样实现的。先讲涉及的知识点，再参考源码，用尽可能少的代码实现那个hello world开篇示例。

参考文章：

一、访问器属性

访问器属性是对象中的一种特殊属性，它不能直接在对象中设置，而必须通过defineProperty()方法单独定义。

var obj = { };

// 为obj定义一个名为hello的访问器属性

Object.defineProperty(obj, "hello", {

get: function () {return sth},

set: function (val) {/* do sth */}

})

obj.hello // 可以像普通属性一样读取访问器属性

访问器属性的"值"比较特殊，读取或设置访问器属性的值，实际上是调用其内部特性：get和set函数。

obj.hello // 读取属性，就是调用get函数并返回get函数的返回值

obj.hello = "abc" // 为属性赋值，就是调用set函数，赋值其实是传参

get和set方法内部的this都指向obj，这意味着get和set函数可以操作对象内部的值。另外，访问器属性的会"覆盖"同名的普通属性，因为访问器属性会被优先访问，与其同名的普通属性则会被忽略（也就是所谓的被"劫持"了）。

二、极简双向绑定的实现

此例实现的效果是：随文本框输入文字的变化，span中会同步显示相同的文字内容；在js或控制台显式的修改obj.name的值，视图会相应更新。这样就实现了model =>view以及view => model的双向绑定，并且是响应式的。

以上就是Vue实现双向绑定的基本原理。

三、分解任务

上述示例仅仅是为了说明原理。我们最终要实现的是：

首先将该任务分成几个子任务：

　　 1、输入框以及文本节点与data中的数据绑定

　　 2、输入框内容变化时，data中的数据同步变化。即view => model的变化。

　　 3、data中的数据变化时，文本节点的内容同步变化。即model => view的变化。

要实现任务一，需要对DOM进行编译，这里有一个知识点：DocumentFragment。

四、DocumentFragment

DocumentFragment（文档片段）可以看作节点容器，它可以包含多个子节点，当我们将它插入到DOM中时，只有它的子节点会插入目标节点，所以把它看作一组节点的容器。使用DocumentFragment处理节点，速度和性能远远优于直接操作DOM。Vue进行编译时，就是将挂载目标的所有子节点劫持（真的是劫持）到DocumentFragment中，经过一番处理后，再将DocumentFragment整体返回插入挂载目标。

五、数据初始化绑定

以上代码实现了任务一，我们可以看到，hello world已经呈现在输入框和文本节点中。

六、响应式的数据绑定

再来看任务二的实现思路：当我们在输入框输入数据的时候，首先触发input事件（或者keyup、change事件），在相应的事件处理程序中，我们获取输入框的value并赋值给vm实例的text属性。我们会利用defineProperty将data中的text劫持为vm的访问器属性，因此给vm.text赋值，就会触发set方法。在set方法中主要做两件事，第一是更新属性的值，第二留到任务三再说。

任务二也就完成了，text属性值会与输入框的内容同步变化：

七、订阅/发布模式（subscribe&publish）

text属性变化了，set方法触发了，但是文本节点的内容没有变化。如何让同样绑定到text的文本节点也同步变化呢？这里又有一个知识点：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

之前提到的，当set方法触发后做的第二件事就是作为发布者发出通知：“我是属性text，我变了”。文本节点则是作为订阅者，在收到消息后执行相应的更新操作。

八、双向绑定的实现

回顾一下，每当new一个Vue，主要做了两件事：第一个是监听数据：observe(data)，第二个是编译HTML：nodeToFragement(id)。

在监听数据的过程中，会为data中的每一个属性生成一个主题对象dep。

在编译HTML的过程中，会为每个与数据绑定相关的节点生成一个订阅者watcher，watcher会将自己添加到相应属性的dep中。

我们已经实现：修改输入框内容 => 在事件回调函数中修改属性值 => 触发属性的set方法。

接下来我们要实现的是：发出通知dep.notify() => 触发订阅者的update方法 => 更新视图。

这里的关键逻辑是：如何将watcher添加到关联属性的dep中。

在编译HTML过程中，为每个与data关联的节点生成一个Watcher。Watcher函数中发生了什么呢？

首先，将自己赋给了一个全局变量Dep.target；

其次，执行了update方法，进而执行了get方法，get的方法读取了vm的访问器属性，从而触发了访问器属性的get方法，get方法中将该watcher添加到了对应访问器属性的dep中；

再次，获取属性的值，然后更新视图。

最后，将Dep.target设为空。因为它是全局变量，也是watcher与dep关联的唯一桥梁，任何时刻都必须保证Dep.target只有一个值。

至此，hello world双向绑定就基本实现了。文本内容会随输入框内容同步变化，在控制器中修改vm.text的值，会同步反映到文本内容中（但输入框还没有绑定，读者可以自己试试）。

完整代码：https://github.com/bison1994/two-way-data-binding