JS中的双向数据绑定及Object.defineProperty方法

原创 黎云锐 教程 前端 41阅读 17 天前 举报

缘起
前几天在看一些流行的迷你mvvm框架(比如avalon.js、 vue.js 这种较轻的框架,而非Angularjs、Emberjs这种较重的框架)的实现。现代流行的mvvm框架一般都会将数据双向绑定(two-ways data binding)做掉,作为框架自身的一个卖点( Ember.js 貌似是不支持数据双向绑定的。),而且每种框架双向数据绑定的实现方式都不太一致,比如Anguarjs内部使用的是 脏检查,而avalon.js内部实现方式的本质是设置 属性访问器 。

这里不打算具体的讨论各个框架对双向数据绑定的具体实现,仅说一下前端实现双向数据绑定的几种常用方法,并着重讲一下avalon.js实现双向数据绑定的技术选型。

双向数据绑定的常规实现方式
首先我们来说一下何为前端的 双向数据绑定 。简单的来说,就是框架的控制器层(这里的控制器层是一个泛指,可以理解为控制view行为和联系model层的中间件)和UI展示层(view层)建立一个双向的数据通道。当这两层中的任何一方发生变化时,另一层将会立即(或者看起来是 立即)自动作出相应的变化。

一般来说要实现这种双向数据绑定关系(控制器层与展示层的关联过程),在前端目前会有三种方式,

脏检查
观察机制
封装属性访问器
脏检查
我们说Angularjs(这里特指AngularJS 1.x.x版本,不代表AngularJS 2.x.x版本)双向数据绑定的技术实现是脏检查,大致的原理就是,Angularjs内部会维护一个序列,将所有需要监控的属性放在这个序列中,当发生某些特定事件时(注意,这里并不是定时的而是由某些特殊事件触发的),Angularjs会调用 $digest 方法,这个方法内部做的逻辑就是遍历所有的watcher,对被监控的属性做对比,对比其在方法调用前后属性值有没有发生变化,如果发生变化,则调用对应的handler。网上有许多剖析Angularjs双向数据绑定实现原理的文章,比如 这篇 ,再比如 这篇 ,等等。

这种方式的缺点很明显,遍历轮训watcher是非常消耗性能的,特别是当单页的监控数量达到一个数量级的时候。

观察机制
博主之前有一篇转载翻译的文章, Object.observe()带来的数据绑定变革 ,说的就是使用ECMAScript7中的 Object.observe 方法对对象(或者其属性)进行监控观察,一旦其发生变化时,将会执行相应的handler。

这是目前监控属性数据变更最完美的一种方法,语言(浏览器)原生支持,没有什么比这个更好了。唯一的遗憾就是目前支持广度还不行,有待全面推广。

封装属性访问器
在php中有 魔术方法 这样一种概念,比如php中的 get() 和 set() 方法。在javascript中也有类似的概念,不过不叫魔术方法,而是叫做访问器。我们来看个示例代码,

从上面的代码中我们可以管中窥豹,比如 data 中的 getName() 和 setName() 方法,我们可以简单的将其看成 data.name 的访问器(或者叫做 存取器 )。

其实,针对上述的代码,更加严格一点的话,不允许直接访问 data.name 属性,所有对 data.name 的读写都必须通过 data.getName() 和 data.setName() 方法。所以,想象一下,一旦某个属性不允许对其进行直接读写,而必须是通过访问器进行读写时,那么我当然通过重写属性的访问器方法来做一些额外的情,比如属性值变更监控。使用属性访问器来做数据双向绑定的原理就是在此。

这种方法当然也有弊端,最突出的就是每添加一个属性监控,都必须为这个属性添加对应访问器方法,否则这个属性的变更就无法捕获。

Object.defineProperty 方法
国产mvvm框架avalon.js实现数据双向绑定的原理就是属性访问器。不过它当然不会像上述示例代码一样原始。它使用了ECMAScript5.1(ECMA-262)中定义的标准属性 Object.defineProperty 方法。针对国内行情,部分还不支持 Object.defineProperty 低级浏览器采用VBScript作了完美兼容,不像其他的mvvm框架已经逐渐放弃对低端浏览器的支持。

我们先来MDN上对 Object.defineProperty 方法的定义,

意义很明确, Object.defineProperty 方法提供了一种直接的方式来定义对象属性或者修改已有对象属性。其方法原型如下,

configurable ,属性是否可配置。可配置的含义包括:是否可以删除属性( delete ),是否可以修改属性的 writable 、 enumerable 、 configurable 属性。
enumerable ,属性是否可枚举。可枚举的含义包括:是否可以通过 for...in 遍历到,是否可以通过 Object.keys() 方法获取属性名称。
writable ,属性是否可重写。可重写的含义包括:是否可以对属性进行重新赋值。
value ,属性的默认值。
set ,属性的重写器(暂且这么叫)。一旦属性被重新赋值,此方法被自动调用。
get ,属性的读取器(暂且这么叫)。一旦属性被访问读取,此方法被自动调用。
下面来一段示例代码,

经过上述的示例,正常情况下 Object.definePropert() 的使用都是比较简单的。

不过还是有一点需要额外注意一下, Object.defineProperty() 方法设置属性时,属性不能同时声明访问器属性( set 和 get )和 writable 或者 value 属性。 意思就是,某个属性设置了writable 或者 value 属性,那么这个属性就不能声明 get 和 set 了,反之亦然。

因为 Object.defineProperty() 在声明一个属性时,不允许同一个属性出现两种以上存取访问控制。

示例代码,

上面的代码看起来貌似是没有什么问题,但是真正执行时会报错,报错如下,

</figure>
因为这里的 name 属性同时声明了 value 特性和 set 及 get 特性,这两者提供了两种对 name 属性的读写控制。这里如果不声明 value 特性,而是声明 writable 特性,结果也是一样的,同样会报错。

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