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深入理解MVVM

Primary LanguageHTML

在前端领域中,jQuery操作的DOM的时代渐渐被人们所遗弃,SPA应用开始被广泛使用。但是如果依旧使用DOM操作的模式来开发SPA,整个开发过程会比较繁琐,后期难以维护。为了解决这一问题,前端开发者们提出了MVC(同样有其它如MVVM、MVP)的设计模式,也就是将DOM相关的内容抽象成数据模型、视图、控制器三个部分。所有MV*的交互模式本质都是对DOM交互的抽象。

MVC模式

前面我们也提到了,MVC模式英文全称为Model-View-Controller,即数据模型、视图、控制器三个部分。

每个部分都有自己的职责: M: 数据模型,负责存放请求的数据结果; V:视图,用来承载DOM的展示,包括更新渲染; C:事件控制函数,用来根据前端路由条件来调用不同的Model传递给View渲染不同的数据内容。

这里我们使用HTML5中的 pushState来模拟整个交互过程。

<!-- 点击重新渲染view -->
<div id="A" onclick='Controller.A.event.change'>change</div>
// history.pushState({page: 'A'}, 'page A', 'a.html'); // 设置当前url为A页面

// 初始化Controller、Model、View
let Controller = {};
let Model = {};
let View = {};

View['A'] = function(data) {
    let tpl = "<input type='text' id='input' value='{{text}}'/><span id='showText'>{{text}}</span>"
    // 调用模板渲染获取HTML片段
    let html = render(tpl, data);
    document.getElementById('A').innerHTML = html;
}
Model['A'] = {
    text: 'View渲染完成'
};
Controller['A'] = function(){
    View['A'](model['A']);
    // 当url hash值改变,触发Controller来改变Model和View
    window.addEventListener('hashchange', (e) => {
      model['A'].text = location.hash;
      View['A'](model['A']);
    });
    // 用户点击 触发 Controller 改变Model 并重新渲染View
    self.event['change'] = function() {
     model['A'].text = '用户主动点击--新的ViewA渲染完成';
     View['A'](model['A']);
    }
}

当然,这里我们只有一个A模块,在实际开发过程中,会有B、C、D等许多模块,每个模块都有自己的一套MVC,从而消除了各个模块之间的数据、事件的冲突。

MVC.png

整个流程其实很简单,通过监听URL或者用户点击等操作 来触发Controller,从而来进行改变数据、视图。

在一些成熟的MVC框架中一般都是通过事件监听或者观察者模式来实现的。

MVP模式

MVP模式,即Model-View-Presenter,跟MVC不同之处在于P(Presenter),它与C(Controller)有点相似,但是又有不同之处:用户在进行DOM操作的的时候将通过View上的行为触发,然后将修通知给Presenter来完成后面的Model修改和其他的View更新,而MVC模式下,用户的操作则是直接通过Controller来控制的。

Presenter和View的操作绑定通常是双向的,View的改变一般会触发Presenter的动作,Presenter的动作也会改变View。

MVVM模式

这里说明一下,Vue、React两者的严格意义上都不是MVVM框架,Vue已经明确在官网上说明了,React也一直强调自己只是一个视图View。MVVM模式强调Model和View分离,只通过ViewModel进行交互;React只不过通过将state、props做为参数传入render,然后返回一个View,所以并不是MVVM,顶多只是一个View。

MVVM是我们重点要了解的对象,现在比如Vue、React都有MVVM的影子。熟悉Vue的同学应该都知道,Vue有自己的一套指令(Directive)。

而MVVM可以认为是一个自动化的MVP,只不过使用了ViewModel替代了Presenter。即数据Model的调用和模板内容的渲染不需要我们主动操作,而是ViewModel自动触发来完成,任何用户的操作也都是通过ViewModel的改变来驱动的。

ViewModel会自动捕获数据的变换,然后反映到View层。当然,ViewMode的数据操作最终在页面上以指令(Directive)的形式体现。所谓指令,就是形如Vue中的v-for@clickv-if等,熟悉Vue的同学应该不会模式,在渲染的过程中,框架会扫描节点上的Directive,然后绑定、执行对象的方法和属性。

QQ20180421-100102@2x.png

对于MVVM框架,其实整个思路非常简单,我们自己也可以去手动的实现一个MVVM框架。当然,完整的框架涉及的东西远远比这多。但这并不阻碍我们掌握核心原理。

一般的,MVVM框架主要包含下面几个内容:

  • Directive。即指令。如Vue中的v-for、v-html等等。
  • Filter。过滤器。如Angular中使用了管道符来实现过滤器。
  • 表达式。如Vue中的v-if。
  • ViewModel设计。
  • 数据变更检测。为了实现数据的双向绑定。首先对于View层,我们一般是通过一些特殊元素,如input、select等的onchange事件来触发修改ViewModel对象数据的数据。另一方便,如果要实现ViewModel的修改,来改变View层,一般通过手动触发绑定、脏值检查、对象劫持、Proxy等。

数据变更检测

前面我们说了,实现ViewModel的修改,来改变View层,需要用到数据变更检测,而手段有许多,我们一一来介绍。

手动触发绑定

手动触发绑定是最直接的一种方式,主要思路是通过在数据对象上定义get()方法和set()方法,调用的时候手动触发get()set()函数来获取、修改数据,而改变数据后也会主动触发get()set()函数进行View层的重新渲染。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>手动触发</title>
</head>
<body>
    <input type="text" q-value="value" id="input"/>
    <span q-text="value" id="span"></span>
    <script>
        let eleSpan = document.getElementById('span');
        let eleInput = document.getElementById('input');
        let elems = [eleSpan, eleInput];
        let data = {
            value: 'Hello'
        };
        // 定义Directive
        let directive = {
            // text指令
            text: function(text) {
                this.innerHTML = text
            },
            // value 指令
            value: function(val) {
                this.setAttribute('value', val);
            }
        }
        // 数据绑定监听
        if (document.addEventListener) {
            eleInput.addEventListener('keyup', (e) => {
                ViewModelSet('value', e.target.value);
            }, false);
        } else {
            eleInput.addEventListener('onkeyup', (e) => {
                ViewModelSet('value', e.target.value);
            }, false)
        }

        // 扫描节点
        scan();

        setTimeout(() => {
            ViewModelSet('value', 'hello ouvenzhang');
        }, 2000);

        function scan() {
            // 扫描带指令的节点属性
            for(let ele of elems) {
                ele.directive = [];
                for(let attr of ele.attributes) {
                    if (attr.nodeName.indexOf('q-') >= 0) {
                        // 调用属性指令
                        directive[attr.nodeName.slice(2)].call(ele, data[attr.nodeValue]);
                        ele.directive.push(attr.nodeName.slice(2))
                    }
                }
            }
        }

        // 设置数据改变后扫描节点
        function ViewModelSet(key, val) {
            data[key] = val;
            scan();
        }
    </script>
</body>
</html>

脏检查机制

所谓脏检查机制,其基本原理是在ViewModel对象的某个属性值发生变化时找到与这个属性值相关的所有元素,然后比较数据是否发生变化,如果变化则调用Directive指定,对这个元素重新扫描渲染。

示例代码

数据劫持

数据劫持是使用比较广的方式。比如Vue。大概思路就是使用Object.definePropertyObject.defineProperies对ViewModel数据对象进行属性get()set()的监听。当有新的数据读取恶化赋值操作的时候则进行扫描元素节点,运行对应的节点的Directive(指令),这样ViewModel使用通用的等号赋值就可以了。相信对Object.defineProperty有所了解的同学会很容易理解。

示例代码

当然,大家需要注意Object.defineProperty的兼容性问题。

Proxy

了解ES6的同学应该清楚,ES6为我们提供了一个Proxy特性,它可以在已有的对象基础上重新定义一个对象,并重新定义对象原型上的方法,包括get()set()方法。

示例代码

总结

前端框架从DOM操作到MVC、MVP以及现在的MVVM设计,都是为了解决前端开发的效率、维护、扩展等问题,总的方向是越来月方便我们开发者。当然,这仅仅是 提高了开发效率,本质上还是对DOM的操作。了解DOM操作开销的同学,都知道操作DOM是极其消耗资源的,所以前端开发领域又提出Virtual DOM,即虚拟DOM。所以这也是我们需要掌握的。