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。
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
MVVM是我们重点要了解的对象,现在比如Vue、React都是MVVM框架。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
、@click
、v-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。
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。
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.defineProperty
和Object.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。
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()
和set()
方法。
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。