原文地址：http://blog.csdn.net/pur_e/article/details/53066275

      其實對JS我研究不是太深，用過很多次，但只是實現功能就算了。最近JS實在是太火，從前端到后端，應用越來越廣泛，各種框架層出不窮，忍不住也想趕一下潮流。        Vue是近年出的一個前端構建數據驅動的web界面的庫，主要的特色是響應式的數據綁定，區別于以往的命令式用法。也就是在var a=1;的過程中，攔截’=’的過程，從而實現更新數據，web視圖也自動同步更新的功能。而不需要顯式的使用數據更新視圖（命令式）。這種用法我最早是在VC MFC中見過的，控件綁定變量，修改變量的值，輸入框也同步改變。        Vue的官方文檔，網上的解析文章都很詳細，不過出于學習的目的，還是了解原理后，自己實現一下記憶深刻，同時也可以學習下Js的一些知識。搞這行的，一定要多WTFC(Write The Fucking Code)。

一、思考設計

       其實這里的思考是在看過幾篇文章、看過一些源碼后補上的，所以有的地方會有上帝視角的意思。但是這個過程是必須的，以后碰到問題就會有思考的方向。        先看看我們想要實現什么功能，以及現在所具有的條件： 效果圖如下： 

使用Vue框架代碼如下：

然后我們還知道一個條件，Vue的官方文檔所說的：

把一個普通對象傳給 Vue 實例作為它的 data 選項，Vue.js 將遍歷它的屬性，用 Object.definePRoperty 將它們轉為 getter/setter。這是 ES5 特性，不能打補丁實現，這便是為什么 Vue.js 不支持 IE8 及更低版本。

用這個特性實現這樣的功能，我們需要做什么呢？

首先，需要利用Object.defineProperty，將要觀察的對象，轉化成getter/setter，以便攔截對象賦值與取值操作，稱之為Observer；需要將DOM解析，提取其中的指令與占位符，并賦與不同的操作，稱之為Compiler；需要將Compile的解析結果，與Observer所觀察的對象連接起來，建立關系，在Observer觀察到對象數據變化時，接收通知，同時更新DOM，稱之為Watcher；最后，需要一個公共入口對象，接收配置，協調上述三者，稱為Vue;

二、實現Observer

1.轉化getter/setter

       本來以為實現起來很簡單，結果只是轉換為getter和setter就碰到了很多問題。原來對JS真得是只知道點皮毛啊……

開始Observer.js代碼如下：

/** Observer是將輸入的Plain Object進行處理,利用Object.defineProperty轉化為getter與setter,從而在賦值與取值時進行攔截 這是Vue響應式框架的基礎 */function isObject(obj){ return obj != null && typeof(obj) == 'object';}function isPlainObject(obj){ return Object.prototype.toString(obj) == '[object Object]';}function observer(data){ if(!isObject(data) || !isPlainObject(data)){ return; } return new Observer(data);}var Observer = function(data){ this.data = data; this.transform(data);};Observer.prototype.transform = function(data){ for(var key in data){ var value = data[key]; Object.defineProperty(data,key,{ enumerable:true, configurable:true, get:function(){ console.log("intercept get:"+key); return value; }, set:function(newVal){ console.log("intercept set:"+key); if(newVal == value){ return; } data[key] = newVal; } }); //遞歸處理 this.transform(value); }};12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546471234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647

index.html:

<script src="src/Observer.js"></script><div id="msg"> <p>{{message}}</p> <p><input type="text" v-model="message"/></p> <p>{{message}}</p> <p><button type="button" v-on:click="clickBtn">click me</button></p></div><script> var a = { b:{c:1}, d:2 }; observer(a); a.d = 3;</script>1234567891011121314151612345678910111213141516

瀏覽器執行直接死循環棧溢出了，問題出在set函數里，有兩個問題：

set:function(newVal){ console.log("intercept set:"+key); if(newVal == value){ return; } //這里，通過data[key]來賦值，因為我們對data對象進行了改造，set中又會調用set函數，就會遞歸調用，死循環 //而上面本來用來判斷相同賦值不進行處理的邏輯，也因為value的值沒有改變，沒有用到。很低級的錯誤！ data[key] = newVal;}123456789123456789

修改為value = newVal可以嗎？為什么可以這樣修改，因為JS作用域鏈的存在，value對于這個匿名對象來說，是如同全局變量的存在，在set中修改后，在get中也可正常返回修改后的值。

但是僅僅這樣是不夠的，因為一個很常見的錯誤，在循環中建立的匿名對象，使用外部變量用的是循環最終的值！！！

還是作用域鏈的原因，匿名對象使用外部變量，不是保留這個變量的值，而是延長外部變量的生命周期，在該銷毀時也不銷毀（所以容易形成內存泄露），所以匿名對象被調用時，用的外部變量的值，是取決于變量在這個時刻的值（一般是循環執行完的最終值，因為循環結束后才有匿名函數調用）。

所以，打印a.d的值，將會是2

所以，最終通過新建函數的形式，Observer.js如下：

Observer.prototype.transform = function(data){ for(var key in data){ this.defineReactive(data,key,data[key]); }};Observer.prototype.defineReactive = function(data,key,value){ var dep = new Dep(); Object.defineProperty(data,key,{ enumerable:true, configurable:false, get:function(){ console.log("intercept get:"+key); if(Dep.target){ //JS的瀏覽器單線程特性，保證這個全局變量在同一時間內，只會有同一個監聽器使用 dep.addSub(Dep.target); } return value; }, set:function(newVal){ console.log("intercept set:"+key); if(newVal == value){ return; } //利用閉包的特性,修改value,get取值時也會變化 //不能使用data[key]=newVal //因為在set中繼續調用set賦值，引起遞歸調用 value = newVal; //監視新值 observer(newVal); dep.notify(newVal); } }); //遞歸處理 observer(value);};123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839

2.監聽隊列

       現在我們已經可以攔截對象的getter/setter，也就是對象的賦值與取值時我們都會知道，知道后需要通知所有監聽這個對象的Watcher，數據發生了改變，需要進行更新DOM等操作，所以我們需要維護一個監聽隊列，所有對該對象有興趣的Watcher注冊進來，接收通知。這一部分之前看了Vue的實現，感覺也不會有更巧妙的實現方式了，所以直接說一下實現原理。

首先，我們攔截了getter；我們要為a.d添加Wacher監聽者tmpWatcher；將一個全局變量賦值target=tmpWatcher；取值a.d，也就調用到了a.d的getter；在a.d的getter中，將target添加到監聽隊列中；target = null;

       就是這么簡單，至于為什么可以這樣做，是因為JS在瀏覽器中是單線程執行的！！所以在執行這個監聽器的添加過程時，決不會有其他的監聽器去修改全局變量target！！所以這也算是因地制宜嗎0_0

       詳細代碼可以去看github中源碼的實現，在Observer.js中。當然他還有比較復雜的依賴、剔重等邏輯，我這里只是簡單實現一個。

var Dep = function(){ this.subs = {};};Dep.prototype.addSub = function(target){ if(!this.subs[target.uid]) { //防止重復添加 this.subs[target.uid] = target; }};Dep.prototype.notify = function(newVal){ for(var uid in this.subs){ this.subs[uid].update(newVal); }};Dep.target = null;123456789101112131415123456789101112131415

三.實現Compiler

       這里，是在看過DMQ的源碼后，自己實現的一份代碼，因為對JS不太熟悉，犯了一些小錯誤。果然學習語言的最好方式就是去寫~_~，之后，對JS的理解又加深了不少。        又因為想要實現的深入一點，也就是不只是單純的變量占位符如{{a}}，而是表達式如{{a+Math.PI+b+fn(a)}}，想不出太好的辦法，又去翻閱了Vue的源碼實現，發現Vue的實現其實也不怎么優雅，但確實也沒有更好的辦法。有時候，不得不寫出這種代碼，如枚舉所有分支，是最簡單、最直接，也往往是最好的方法。

1.最簡單的實現

       也就是純的變量占位，這個大家都想得到，用正則分析占位符，將這個變量添加監聽，與前面建立的setter/getter建立關系即可。

2.進階的實現——Vue

說一下Vue的實現方法：

原理：

將表達式{{a+Math.PI+b+fn(a)}}，變成函數：function getter(scope) { return scope.a + Math.PI + scope.b + scope.fn(scope.a);}123123調用時，傳入Vue對象getter(vm)，這樣，所有表達式中的變量、函數，變成vm作用域內的調用。

Vue的實現

var body = exp.replace(saveRE, save).replace(wsRE, ''); * 利用了幾個正則，首先將所有的字符串提取出來，進行替換，因為后面要去除所有的空格； * 去除空格； body = (' ' + body).replace(identRE, rewrite).replace(restoreRE, restore); * 將所有的變量前加scope（除了保留字如Math,Date,isNaN等，具體見代碼中的正則）； * 將所有字符串替換回去 * 生成上面提到過的函數

可以看出這個操作還是稍微有點耗時，所以Vue做了一些優化，加了一個緩存。

3.實現中碰到的問題

明白了一個概念，DOM中每一個文字塊，也是一個節點：文字節點，而且只要被其他節點分隔，就是不同的文字節點；JS中，可以使用childNodes與attributes等來枚舉子節點與屬性列表等；[].forEach.call，可以用來遍歷非Array對象如childNodes；[].slice會生成數組的一個淺復制，因為childNodes在修改DOM對象時，會實時變動，所以不能直接在遍歷中修改DOM，此時，可以生成淺復制數組，用來遍歷；

具體代碼太長就不展示，可以直接看Git上的源碼。

四、實現Watcher

       Watcher的實現，需要考慮幾個問題：

傳入的表達式如前面提到的{{a+Math.PI+b+fn(a)}}，如何與每一個具體對象建立關系，添加監聽；添加后的關系如何維護，其中包括： 上一層對象被直接賦值，如表達式是{{a.b.c}},進行賦值a.b={c:4}，此時，c的getter沒有被觸發，與c相關的Watcher如何被通知；還是上面的例子，新添加的c如何與老的c的Watcher建立關系；

       其實，上面說監聽隊列時，已經稍微提過，利用JS單線程的特性，在調用對象的getter前，將Dep.target這個全局變量修改為Watcher，然后getter中將其添加到監聽隊列中。所以，Watcher中，只需要取一次表達式的值，就會實現這個功能，而且，Watcher在初始化時，本來就需要調用一次取值來初始化DOM！

       來看一下上面的問題：

首先，Watcher需要監聽的是一個表達式，所有表達式中的成員，都需要監聽，如{{a+Math.PI+b+fn(a)}}需要監聽a和b的變化，而取這個表達式值時，會調用a和b的getter，從而將自身添加到a和b的監聽隊列中！關于添加后關系的維護： 我們在取表達式值{{a.b.c}}時，a和b和c的getter都會被調用，從而都會將Watcher添加到自己的監聽隊列中，所以a.b={c:4}賦值時，Watcher同樣會被觸發！上面Watcher被觸發后，會重新獲取a.b.c的值，則新的c的getter會被調用，從而新的c會將Watcher添加到自己的監聽隊列中。

       可以發現，上面的問題都被圓滿解決，如果這是我自己想出來的方案，我會被自己感動哭的T_T 這才是優雅的解決方案！

五、實現Vue

       這就是一個公共入口，整個框架從這里創建。需要實現的目標：

進行流程的串接，observe對象，compile Dom；對自己的對象data，函數methods等進行代理，從而可以直接使用vm.a，vm.init等進行調用，同樣通過Object.defineProperty進行對象定義；

       具體實現比較簡單，可以直接參考源碼