Vue --双向数据绑定原理

先说面试答案：

答：

vue.js是采用数据劫持结合发布者-订阅者模式的方式，通过Object.defineProperty()实现数据响应式，组件初始化时，对 data 中的 item 进行递归遍历，对 item 的每一个属性进行劫持，添加 set , get 方法，在数据变动时发布消息给订阅者，触发相应的监听回调来渲染视图。

具体步骤：

第一步：需要observer(数据劫持)对数据对象进行递归遍历，包括子属性对象的属性，都加上 setter和getter这样的话，给这个对象的某个值赋值，就会触发setter，那么就能监听到了数据变化

第二步： compiler(订阅者)解析模板指令，将模板中的变量替换成数据，然后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，收到通知，更新视图

第三步： Watcher(观察者)是Observer和Compiler之间通信的桥梁，主要做的事情是:

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，能调用自身的update()方法，并触发Compile中绑定的回调，则功成身退。

第四步： MVVM作为数据绑定的入口，整合Observer、Compiler和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 -> 视图更新；视图交互变化(input) -> 数据model变更的双向绑定效果。

回答以上内容即可，下方内容，可以帮助大家理解

一、Vue数据双向绑定的原理

new Vue({}) Vue核心类

1.接收选项数据 {el:'#app',data:{mag:''}

2.调用Observer，实现数据劫持

3.调用Compiler指令解析指令与模板插值

Observer 数据劫持类（数据劫持在vue 生命周期中的 created阶段）

1.数据劫持，把$data中的每个成员转换成getter和setter

2.在getter中添加依赖watcher

3.在setter中通知更新页面

4.初始化Dep

Dep 通知变化

1.收集Watcher 依赖

2.通知更新

Watcher 观察者

1.更新页面

2.每个节点对应一个 Watcher (类似侦听器)

3.节点编译Compiler 时实例化，实例保存到Dep观察者中

Compiler 解析指令-订阅者

1.负责解析指令和插值表达式

总结

1.vue首先通过Observer类，使用Object.defineProperty方法包装了数据，使object变成一个具有getter/setter属性的数据。

读取数据的时候通过getter方法读取，并在getter方法里面调用了Dep模块的dep.depend()方法收集依赖，并为该依赖创建一个对应的watcher实例。

通过setter方法改变数据的时候调用了Dep模块的dep.notify()方法来通知依赖，即依赖对应的watcher实例，遍历所有的watcher实例。

2.watcher实例不直接更新视图，而是交给scheduler调度器，scheduler维护一个事件队列通过nextTick执行事件，从而更新视图。

3.Compiler解析指令和模板，和Observer是同时进行的，将节点实例化后，将实例保存在Dep中，当Watcher 观察者发现数据变化通知视图更新。

二、什么是setter、getter

答：首先，他们就是一会要说的get、set

对象有两种属性：

数据属性: 就是我们经常使用的属性

访问器属性: 也称存取器属性（存取器属性就是一组获取和设置值的函数）

再看一行代码：

log打印出来的如下：

数据属性就是a和b；

get和set就是关键字它们后面各自对应一个函数，这个函数就是上面红字部分所讲的，存储器属性。

get对应的方法称为getter，负责获取值，它不带任何参数。set对应的方法为setter，负责设置值，在它的函数体中，一切的return都是无效的。

三、什么是Object.defineProperty() ？

答：我们先看一句定义：

对象是由多个名/值对组成的无序的集合。对象中每个属性对应任意类型的值。

定义对象可以使用构造函数或字面量的形式：

除了以上添加属性的方式，当然还可以使用Object.defineProperty定义新属性或修改原有的属性；

语法：

Object.defineProperty(obj, prop, descriptor)

参数：

obj：必需。目标对象；

prop：必需。需定义或修改的属性的名字；

descriptor：必需。目标属性所拥有的特性；

返回值：

传入函数的对象，即第一个参数obj；

OK，定义介绍完了，我们现在说一下一会关于双向绑定我们要用到的知识点：存取器描述；（诶？你是不是发现和上面好像有点关系）

对头，它是这样使用的：

现在无论是你获取还是设置我们都可以接到通知，是不是有一点双向数据绑定的影子了，别急下面还有；

OK，我终于叨叨完没用的了，现在开始说正题，如何理解Vue的双向数据绑定，哈哈，先来一个定义：

Vue是采用数据劫持结合发布/订阅模式的方式，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。

我们来看一个很粗暴的栗子，low版双向绑定：

是不是有点明白了呢，当然这也不是全部，我们刚刚说的大概就是下面Observer的部分，对每个vue中的data中定义的属性循环用Object.defineProperty()实现数据劫持，以便利用其中的setter和getter，然后通知订阅者，订阅者会触发它的update方法，对视图进行更新。

别急，下面也很简单：

Dep，它就像一个依赖管理一样，小伙伴又问啥是依赖管理？上图！

我用一个例子来解释一下上面这张图下面高能预警：

在vue中v-model，v-name，{{}}等都可以对数据进行展示，也就是说假如一个属性都通过这三个指令了，那么每当这个属性改变的时候，相应的这个三个指令的html视图也必须改变；

于是vue中就是每当有这样的可能用到双向绑定的指令，就在一个Dep中增加一个订阅者（addSub），其订阅者只是更新自己的指令对应的数据，也就是v-model='name'和{{name}}有两个对应的订阅者，各自管理自己的地方；

每当属性的set方法触发，就循环更新Dep中的订阅者（notify）;

OK，Dep是不是很明白了呢

集合上面的那张图来看，就是Observer一旦有了set触发，就会通知到Dep，那Dep接到通知之后呢？从图上来看，下面所讲的就应该是Compiler了，也很简单：

首先，先要知道它负责干什么？

compiler主要做的事情是解析模板指令，将模板中的变量替换成数据

其次知道它什么时候要工作，只有两种情况，先上图：

1）初始化，init的时候初始化渲染页面视图；

2）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；

Dep负责维护依赖，而订阅者则来自于compiler，一旦有数据变动，则会绑定更新函数，此时也就是产生了订阅者，这个时候Dep内就增加了一个订阅者，而一旦数据变动，则会收到通知，更新视图；

好了，你是不是觉得上面这行说不通，或是读不通，当然，因为上面的这个流程了缺少了，我们最后要说的Watcher，我把上面这句话补全，就是Watcher的工作了；

Dep负责维护依赖，而订阅者则来自于compiler，一旦有数据变动，则会通过Watcher绑定更新函数，此时Watcher也向Dep中添加了订阅者，一旦Dep接到Observer的通知，它就会再去通知Watcher，Watcher则会调用自身的update()方法，并触发Compile中绑定的回调，更新视图；

最后敲黑板：

首先我们为每个vue属性用Object.defineProperty()实现数据劫持，为每个属性分配一个订阅者集合的管理数组dep；

然后在编译的时候在该属性的数组dep中添加订阅者，v-model会添加一个订阅者，{{}}也会，v-bind也会，只要用到该属性的指令理论上都会；

接着为input会添加监听事件，修改值就等于为该属性赋值，则会触发该属性的set方法，在set方法内通知订阅者数组dep，订阅者数组循环调用各订阅者的update方法更新视图。

下面让我们来看代码演示：

先简单的实现一个js的双向数据绑定来熟悉一下Object.defineProperty()方法

ini 复制代码

 
 <input type="text" id="in"/>
    输入的值为：<span id="out"></span>
    <script>
        var int = document.getElementById('in');
        var out = document.getElementById('out');
        var obj = {};
        Object.defineProperty(obj, 'msg', {
            enumerable: true,
            configurable: true,
            set (newVal) {
                out.innerHTML = newVal;
            }
        })
        int.addEventListener('input', function(e) {
            obj.msg = e.target.value;
        })
    </script>

这样我们就能实现js的双向数据绑定,随着文本框输入文字的变化，span中会同步显示相同的文字内容；这样就实现了 model => view 以及 view => model 的双向绑定。

通过给in输入框添加事件监听input来触发obj对象的set方法，而set再修改了访问器属性的同时，也修改了dom样式，改变了span标签内的文本。

四、Vue响应式的缺陷

1.Observer类的触发只发生在beforeCreate和created之间时间段。

2.由于遍历时只能遍历到对象的当前属性，因此无法监测到将来动态增加或删除的属性。

3.会导致对象熟悉变化了（增加或者删除了），页面视图不会渲染更新。

解决方法：

因此vue提供了 <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> s e t 和 set和 </math>set和delete两个实例方法来解决这种情况。

kotlin 复制代码

 
// 新增
this.$set(this.obj, b, 2)
 
//删除
this.$delete(this.obj, b)

$delete 和 delete 的区别：

delete与vue.delete删除对象区别：无区别

delete和和Vue.delete都是对数组或对象进行删除的方法。这两种方法对于对象来说其实是没有区别的，使用方法会直接删除对象的属性（物理删除）

let obj = {

name: 'fufu',

age: 20

}

// delete obj.age => {name: 'fufu'}

// Vue.delete(obj, 'age') => {name: 'fufu'}

// 测试发现对于对象来说delete和Vue.delete是没有任何区别的

delete与vue.delete删除数组的区别:

delete只是被删除的元素变成了 empty/undefined 其他的元素的键值还是不变。数组长度也不变。（逻辑删）

Vue.delete是直接删除该元素，改变数组的键值，长度发生变化。（物理删）

var a=[1,2,3,4]

var b=[1,2,3,4]

delete a[1]

console.log(a) //[1,undefined,3,4]

this.$delete(b,1)

console.log(b) //[1,3,4]
有Object.defineProperty() 和 Proxy 对象（代理）两种方式来实现数据双向绑定。用对数据的劫持操作的方式。当访问或者修改某个对象的某个属性的时候，通过一段代码进行拦截行为，然后进行额外的操作，然后返回结果。

Vue2.x 是使用 Object.defindProperty()，来进行对对象的监听的;

Vue3.x 版本之后就改用Proxy,进行实现的。

使用Object.defineProperty()实现数据双向绑定：

xml 复制代码

 
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>数据双向绑定</title>
</head>
<body>
  <input type="text" id="in">
  <span id="p1"></span>
  <script>
    var inputName = document.getElementById('in');
    var spanName = document.getElementById('p1');
 
    var student = {};
    Object.defineProperty(student, 'name', {
      get: function() {
        return val;
      },
 
      set: function(val) {
        spanName.innerHTML = val;
      }
    });
    inputName.oninput = function() {
      student.name = this.value;
    }
  </script>
</body>
</html>

使用Proxy（代理）实现数据双向绑定：

xml 复制代码

 
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>数据双向绑定</title>
</head>
<body>
  <input type="text" id="in">
  <span id="p1"></span>
  <script>
    var inputName = document.getElementById('in');
    var spanName = document.getElementById('p1');
 
    var student = {};
    var proxy = new Proxy(student, {
        get: function(target, prop) {
          return target[prop];
        },
 
        set: function(target, prop, value) {
          target[prop] = value;
          observer();
        }
      });
 
      function observer() {
        inputName.value = student.name;
        spanName.innerHTML = student.name;
      }
 
      inputName.oninput = function() {
        proxy.name = this.value;
      }
  </script>
</body>
</html>

五、Vue3.0的响应式

实现原理:

通过Proxy（代理）: 拦截对象中任意属性的变化, 包括：属性值的读写、属性的添加、属性的删除等。

通过Reflect（反射）: 对源对象的属性进行操作。

kotlin 复制代码

 
      new Proxy(data, {
          // 拦截读取属性值
          get (target, prop) {
              return Reflect.get(target, prop)
          },
          // 拦截设置属性值或添加新属性
          set (target, prop, value) {
              // return Reflect.set(target, prop, value)
            Reflect.set(target, prop, value)
          },
          // 拦截删除属性
          deleteProperty (target, prop) {
              return Reflect.deleteProperty(target, prop)
          }
      })
      
      proxy.name = 'tom'

六、面试问题

1. vue 修改数据页面不重新渲染

vue2是用过Object.defineProperty实现数据响应式, 组件初始化时，对 data 中的 item 进行递归遍历，对 item 的每一个属性进行劫持，添加 set , get 方法。我们后来新加的属性，并没有通过Object.defineProperty设置成响应式数据，修改后不会视图更新

通过数组索引号修改了数组，界面会不会相应更新？为什么？

答：不会。vue 监听不到

vue 为什么没有提供 arr[下标] = val 变成响应式？

尤大："因为性能问题，性能代价和获得的用户体验收益不成正比"

2.数组/对象的响应式，vue 里面是怎么处理的？

对象：使用了Object.defineProperty中的 get 和 set

如何监测对象中的数据？

通过 setter 实现监视，且要在 new Vue 时就传⼊要监测的数据

对象中后追加的属性，Vue 默认不做响应式处理

如需给后添加的属性做响应式，请使⽤如下 API：

Vue.set(target,propertyName/index,value) vm.$set(target,propertyName/index,value)

数组：Vue重写了数组的原型，更准确的表达是拦截了数组的原型

如何监测数组中的数据？

通过包裹数组更新元素的⽅法实现，本质就是做了两件事：

1.调⽤原⽣对应的⽅法对数组进⾏更新

2.重新解析模板，进⽽更新⻚⾯

在 Vue 修改数组中的某个元素⼀定要⽤如下⽅法：

1.使⽤这些 API ：

push() pop() shift() unshift() splice() sort() reverse()

2.Vue.set() 或 vm.$set()

3.覆盖整个数组

为什么对象和数组要分开处理?

对象的属性通常比较少，对每一个属性都劫持set和get，并不会消耗很多性能

数组有可能有成千上万个元素，如果每一个元素都劫持set和get，无疑消耗太多性能了

所以对象通过defineProperty进行正常的劫持set和get

数组则通过修改数组原型上的部分方法，来实现修改数组触发响应式