利用 JavaScript 資料繫結實現一個簡單的 MVVM 庫
MVVM 是 Web 前端一種非常流行的開發模式，利用 MVVM 可以使我們的程式碼更專注於處理業務邏輯而不是去關心 DOM 操作。目前著名的 MVVM 框架有 vue, avalon , angular 等，這些框架各有千秋，但是實現的思想大致上是相同的：資料繫結 + 檢視重新整理。出於好奇和一顆願意折騰的心，我自己也沿著這個方向寫了一個最簡單的 MVVM 庫 ( mvvm.js )，總共 2000 多行程式碼，指令的命名和用法與 vue 相似，在這裡分享一下實現的原理以及我的程式碼組織思路。
思路整理
MVVM 在概念上是真正將檢視與資料邏輯分離的模式，ViewModel 是整個模式的重點。要實現 ViewModel 就需要將資料模型（Model）和檢視（View）關聯起來，整個實現思路可以簡單的總結成 5 點：
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實現一個 Compiler 對元素的每個節點進行指令的掃描和提取；
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實現一個 Parser 去解析元素上的指令，能夠把指令的意圖通過某個重新整理函式更新到 dom 上（中間可能需要一個專門負責檢視重新整理的模組）比如解析節點
<p v-show="isShow"></p>時先取得 Model 中 isShow 的值，再根據 isShow 更改node.style.display從而控制元素的顯示和隱藏; -
實現一個 Watcher 能將 Parser 中每條指令的重新整理函式和對應 Model 的欄位聯絡起來；
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實現一個 Observer 使得能夠對物件的所有欄位進行值的變化監測，一旦發生變化時可以拿到最新的值並觸發通知回撥；
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利用 Observer 在 Watcher 中建立一個對 Model 的監聽 ，當 Model 中的一個值發生變化時，監聽被觸發，Watcher 拿到新值後呼叫在步驟 2 中關聯的那個重新整理函式，就可以實現資料變化的同時重新整理檢視的目的。
效果示例
首先粗看下最終的使用示例，與其他 MVVM 框架的例項化大同小異：
<div id="mobile-list">
<h1 v-text="title"></h1>
<ul>
<li v-for="item in brands">
<b var element = document.querySelector('#mobile-list');
var vm = new MVVM(element, {
'title' : 'Mobile List',
'showRank': true,
'brands' : [
{'name': 'Apple', 'rank': 1},
{'name': 'Galaxy', 'rank': 2},
{'name': 'OPPO', 'rank': 3}
]
});
vm.set('title', 'Top 3 Mobile Rank List'); // => <h1>Top 3 Mobile Rank List</h1>模組劃分
我把 MVVM 分成了五個模組去實現： 編譯模組 Compiler 、解析模組 Parser 、檢視重新整理模組 Updater 、資料訂閱模組 Watcher 和 資料監聽模組 Observer 。流程可以簡述為：Compiler 編譯好指令後將指令資訊交給解析器 Parser 解析，Parser 更新初始值並向 Watcher 訂閱資料的變化，Observer 監測到資料的變化然後反饋給 Watcher ，Watcher 再將變化結果通知 Updater 找到對應的重新整理函式進行檢視的重新整理。
上述流程如圖所示：
下文就介紹下這五個模組實現的基本原理（程式碼只貼重點部分，完整的實現請到我的 Github 翻閱）
1. 編譯模組 Compiler
Compiler 的職責主要是對元素的每個節點進行指令的掃描和提取。因為編譯和解析的過程會多次遍歷整個節點樹，所以為了提高編譯效率在 MVVM 建構函式內部先將 element 轉成一個文件碎片形式的副本 fragment 編譯物件是這個文件碎片而不應該是目標元素，待全部節點編譯完成後再將文件碎片添加回到原來的真實節點中。
vm.complieElement 實現了對元素所有節點的掃描和指令提取：
vm.complieElement = function(fragment, root) {
var node, childNodes = fragment.childNodes;
// 掃描子節點
for (var i = 0; i < childNodes.length; i++) {
node = childNodes[i];
if (this.hasDirective(node)) {
this.$unCompileNodes.push(node);
}
// 遞迴掃描子節點的子節點
if (node.childNodes.length) {
this.complieElement(node, false);
}
}
// 掃描完成，編譯所有含有指令的節點
if (root) {
this.compileAllNodes();
}
}
vm.compileAllNodes 方法將會對 this.$unCompileNodes 中的每個節點進行編譯（將指令資訊交給
Parser ），編譯完一個節點後就從快取佇列中移除它，同時檢查 this.$unCompileNodes.length 當 length
=== 0 時說明全部編譯完成，可以將文件碎片追加到真實節點上了。
2. 指令解析模組 Parser
當編譯器 Compiler 把每個節點的指令提取出來後就可以給到解析器解析了。每一個指令都有不同的解析方法，所有指令的解析方法只要做好兩件事：一是將資料值更新到檢視上（初始狀態），二是將重新整理函式訂閱到 Model 的變化監測中。這裡以解析 v-text 為例描述一個指令的大致解析方法：
parser.parseVText = function(node, model) {
// 取得 Model 中定義的初始值
var text = this.$model[model];
// 更新節點的文字
node.textContent = text;
// 對應的重新整理函式：
// updater.updateNodeTextContent(node, text);
// 在 watcher 中訂閱 model 的變化
watcher.watch(model, function(last, old) {
node.textContent = last;
// updater.updateNodeTextContent(node, text);
});
}3. 資料訂閱模組 Watcher
上個例子，Watcher 提供了一個 watch 方法來對資料變化進行訂閱，一個引數是模型欄位 model 另一個是回撥函式，回撥函式是要通過
Observer 來觸發的，引數傳入新值 last 和 舊值 old , Watcher 拿到新值後就可以找到 model 對應的回撥（重新整理函式）進行更新檢視了。model 和 重新整理函式是一對多的關係，即一個 model 可以有任意多個處理它的回撥函式（重新整理函式），比如：v-text="title" 和 v-html="title" 兩個指令共用一個數據模型欄位。
新增資料訂閱 watcher.watch 實現方式為：
watcher.watch = function(field, callback, context) {
var callbacks = this.$watchCallbacks;
if (!Object.hasOwnProperty.call(this.$model, field)) {
console.warn('The field: ' + field + ' does not exist in model!');
return;
}
// 建立快取回撥函式的陣列
if (!callbacks[field]) {
callbacks[field] = [];
}
// 快取回撥函式
callbacks[field].push([callback, context]);
}當資料模型的 field 欄位發生改變時，Watcher 就會觸發快取陣列中訂閱了 field 的所有回撥。
4. 資料監聽模組 Observer
Observer 是整個 mvvm 實現的核心基礎，看過有一篇文章說 O.o (Object.observe) 將會引爆資料繫結革命，給前端帶來巨大影響力，不過很可惜，ES7 草案已經將 O.o 給廢棄了！目前也沒有瀏覽器支援！所幸的是還有 Object.defineProperty 通過攔截物件屬性的存取描述符(get
和 set) 可以模擬一個簡單的 Observer :
// 攔截 object 的 prop 屬性的 get 和 set 方法
Object.defineProperty(object, prop, {
get: function() {
return this.getValue(object, prop);
},
set: function(newValue) {
var oldValue = this.getValue(object, prop);
if (newValue !== oldValue) {
this.setValue(object, newValue, prop);
// 觸發變化回撥
this.triggerChange(prop, newValue, oldValue);
}
}
});然後還有個問題就是陣列操作 ( push, shift 等) 該如何監測？所有的 MVVM 框架都是通過重寫該陣列的原型來實現的：
observer.rewriteArrayMethods = function(array) {
var self = this;
var arrayProto = Array.prototype;
var arrayMethods = Object.create(arrayProto);
var methods = 'push|pop|shift|unshift|splice|sort|reverse'.split('|');
methods.forEach(function(method) {
Object.defineProperty(arrayMethods, method, function() {
var i = arguments.length;
var original = arrayProto[method];
var args = new Array(i);
while (i--) {
args[i] = arguments[i];
}
var result = original.apply(this, args);
// 觸發回撥
self.triggerChange(this, method);
return result;
});
});
array.__proto__ = arrayMethods;
}
這個實現方式是從 vue 中參考來的，覺得用的很妙，不過陣列的 length 屬性是不能夠被監聽到的，所以在 MVVM 中應避免操作array.length
5. 檢視重新整理模組 Updater
Updater 在五個模組中是最簡單的，只需要負責每個指令對應的重新整理函式即可。其他四個模組經過一系列的折騰，把最後的成果交給到 Updater 進行檢視或者事件的更新，比如 v-text 的重新整理函式為：
updater.updateNodeTextContent = function(node, text) {
node.textContent = text;
}
v-bind:style 的重新整理函式：
updater.updateNodeStyle = function(node, propperty, value) {
node.style[propperty] = value;
}雙向資料繫結的實現
表單元素的雙向資料繫結是 MVVM 的一個最大特點之一：
其實這個神奇的功能實現原理也很簡單，要做的只有兩件事：一是資料變化的時候更新表單值，二是反過來表單值變化的時候更新資料，這樣資料的值就和表單的值綁在了一起。
資料變化更新表單值 利用前面說的 Watcher 模組很容易就可以做到：
watcher.watch(model, function(last, old) {
input.value = last;
});表單變化更新資料 只需要實時監聽表單的值得變化事件並更新資料模型對應欄位即可：
var model = this.$model;
input.addEventListenr('change', function() {
model[field] = this.value;
});其他表單 radio, checkbox 和 select 都是一樣的原理。
以上，整個流程以及每個模組的基本實現思路都講完了，語言表達能力不太好，如有說的不對寫的不好的地方，希望大家能夠批評指正！
結語
折騰這個簡單的 mvvm.js 是因為原來自己的框架專案中用的是 vue.js 但是隻是用到了它的指令系統，一大堆功能只用到四分之一左右，就想著只是實現 data-binding 和 view-refresh 就夠了，結果沒找這樣的 javascript 庫，所以我自己就造了這麼一個輪子。
雖說功能和穩定性遠不如 vue 等流行 MVVM 框架，程式碼實現可能也比較粗糙，但是通過造這個輪子還是增長了很多知識的 ~ 進步在於折騰嘛！
目前我的 mvvm.js 只是實現了最本的功能，以後我會繼續完善、健壯它，如有興趣歡迎一起探討和改進~