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VUE源码系列七:v-model实现原理

前言

v-model即我们常说的双向绑定,但一定不能跟数据响应原理混为一谈,因为数据响应式是通过数据的改变去驱动视图渲染,而双向绑定除了可以数据驱动DOM渲染,DOM的变化反过来也可以影响数据,是一个双向的关系。

案例

v-model作用在DOM元素

举个🌰:

let vm = new Vue({
  el: '#app',
  template: '<div>'
  + '<input v-model="message" placeholder="edit me">' +
  '<p>Message is: {{ message }}</p>' +
  '</div>',
  data() {
    return {
      message: ''
    }
  }
})
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当我们在表单中输入文案,那么message也会跟着变化,OK,让我们来一探究竟。

编译阶段

模版首先要被编译,首先是 parse 阶段, v-model 被当做普通的指令解析到 el.directives 中,然后在 codegen 阶段,执行 genData 的时候,会执行

源码: src/compiler/codegen/index.js

/**
 * 根据AST元素节点的属性构造出一个data对象字符串,在后边创建VNode的时候会作为参数传人
 */
export function genData (el: ASTElement, state: CodegenState): string {
  const dirs = genDirectives(el, state)
}
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看一下genDirectives的实现:

/* 生成指令 */
function genDirectives (el: ASTElement, state: CodegenState): string | void {
  const dirs = el.directives
  if (!dirs) return
  let res = 'directives:['
  let hasRuntime = false
  let i, l, dir, needRuntime
  for (i = 0, l = dirs.length; i < l; i++) {
    dir = dirs[i]
    needRuntime = true
    /* 遍历,获取每一个指令对应的方法 */
    const gen: DirectiveFunction = state.directives[dir.name]
    if (gen) {
      /* 执行gen()也就在执行对应的指令方法 */
      needRuntime = !!gen(el, dir, state.warn)
    }
  }
}
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genDrirectives 方法就是遍历 el.directives,然后获取每一个指令对应的方法, 那么我们看一下directives的定义:
源码:src/platforms/web/compiler/directives/index.js

import model from './model'
import text from './text'
import html from './html'

export default {
  model,
  text,
  html
}
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那么很明显我们找到model的对应的源码地址:src/platforms/web/compiler/directives/model.js

export default function model (
  el: ASTElement,
  dir: ASTDirective,
  _warn: Function
): ?boolean {
  warn = _warn
  const value = dir.value
  const modifiers = dir.modifiers
  const tag = el.tag
  const type = el.attrsMap.type

  if (el.component) {
    /* 给组件设置v-model */
    genComponentModel(el, value, modifiers)
    return false
  } else if (tag === 'select') {
    genSelect(el, value, modifiers)
  } else if (tag === 'input' && type === 'checkbox') {
    genCheckboxModel(el, value, modifiers)
  } else if (tag === 'input' && type === 'radio') {
    genRadioModel(el, value, modifiers)
  } else if (tag === 'input' || tag === 'textarea') {
    genDefaultModel(el, value, modifiers)
  } else if (!config.isReservedTag(tag)) {
    genComponentModel(el, value, modifiers)
    return false
  }
  return true
}
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也就是说我们执行 needRuntime = !!gen(el, dir, state.warn) 就是在执行 model 函数,它会根据 AST 元素节点的不同情况去执行不同的逻辑,对于我们这个 case 而言,它会命中 genDefaultModel(el, value, modifiers) 的逻辑,稍后我们也会介绍组件的处理,我们来看一下 genDefaultModel 的实现:

function genDefaultModel (
  el: ASTElement,
  value: string,
  modifiers: ?ASTModifiers
): ?boolean {
  const type = el.attrsMap.type

  const { lazy, number, trim } = modifiers || {}
  const needCompositionGuard = !lazy && type !== 'range'
  const event = lazy
    ? 'change'
    : type === 'range'
      ? RANGE_TOKEN
      : 'input'

  let valueExpression = '$event.target.value'
  if (trim) {
    valueExpression = `$event.target.value.trim()`
  }
  if (number) {
    valueExpression = `_n(${valueExpression})`
  }

  let code = genAssignmentCode(value, valueExpression)
  if (needCompositionGuard) {
    code = `if($event.target.composing)return;${code}`
  }
  
  addProp(el, 'value', `(${value})`)
  addHandler(el, event, code, null, true)
  if (trim || number) {
    addHandler(el, 'blur', '$forceUpdate()')
  }
}
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我们一步一步分析genDefaultModel 函数,首先先处理了 modifiers,它的不同主要影响的是 event 和 valueExpression 的值,对于我们的例子,event 为 input,valueExpression 为 $event.target.value。然后去执行 genAssignmentCode 去生成代码,它的定义在 src/compiler/directives/model.js 中

export function genAssignmentCode (
  value: string,
  assignment: string
): string {
  const res = parseModel(value)
  if (res.key === null) {
    return `${value}=${assignment}`
  } else {
    return `$set(${res.exp}, ${res.key}, ${assignment})`
  }
}
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该方法首先对 v-model 对应的 value 做了解析,它处理了非常多的情况,对我们的例子,value 就是 messgae,所以返回的 res.key 为 null,然后我们就得到 ${value}=${assignment},也就是

message=$event.target.value
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然后我们又命中了 needCompositionGuard 为 true 的逻辑,

if (needCompositionGuard) {
    code = `if($event.target.composing)return;${code}`
}
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所以最终的 code 为

if($event.target.composing)return;message=$event.target.value
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code 生成完后,又执行了 2 句非常关键的代码:

addProp(el, 'value', `(${value})`)
addHandler(el, event, code, null, true)
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这实际上就是 input 实现 v-model 的精髓,通过修改 AST 元素,给 el 添加一个 prop,相当于我们在 input 上动态绑定了 value,又给 el 添加了事件处理,相当于在 input 上绑定了 input 事件,其实转换成模板如下

<input
  v-bind:value="message"
  v-on:input="message=$event.target.value">
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其实就是动态绑定了 input 的 value 指向了 messgae 变量,并且在触发 input 事件的时候去动态把 message 设置为目标值,这样实际上就完成了数据双向绑定了,所以说 v-model 实际上就是语法糖。

v-model作用在组件

先来个例子

let Child = {
  template: '<div>'
  + '<input :value="value" @input="updateValue" placeholder="edit me">' +
  '</div>',
  props: ['value'],
  methods: {
    updateValue(e) {
      this.$emit('input', e.target.value)
    }
  }
}

let vm = new Vue({
  el: '#app',
  template: '<div>' +
  '<child v-model="message"></child>' +
  '<p>Message is: {{ message }}</p>' +
  '</div>',
  data() {
    return {
      message: ''
    }
  },
  components: {
    Child
  }
})
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可以看到,父组件引用 child 子组件的地方使用了 v-model 关联了数据 message;而子组件定义了一个 value 的 prop,并且在 input 事件的回调函数中,通过 this.$emit('input', e.target.value) 派发了一个事件,为了让 v-model 生效,这两点是必须的。
然后,我们会走到src/platforms/web/compiler/directives/model.js

else if (!config.isReservedTag(tag)) {
  genComponentModel(el, value, modifiers);
  return false
}
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genComponentModel 函数定义在 src/compiler/directives/model.js 中:

/* 生成组件的v-model */
export function genComponentModel (
  el: ASTElement,
  value: string,
  modifiers: ?ASTModifiers
): ?boolean {
  const { number, trim } = modifiers || {}

  const baseValueExpression = '$$v'
  let valueExpression = baseValueExpression
  if (trim) {
    valueExpression =
      `(typeof ${baseValueExpression} === 'string'` +
      `? ${baseValueExpression}.trim()` +
      `: ${baseValueExpression})`
  }
  if (number) {
    valueExpression = `_n(${valueExpression})`
  }
  const assignment = genAssignmentCode(value, valueExpression)

  el.model = {
    value: `(${value})`,
    expression: JSON.stringify(value),
    callback: `function (${baseValueExpression}) {${assignment}}`
  }
}
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genComponentModel 的逻辑很简单,对我们的例子而言,生成的 el.model 的值为:

el.model = {
  callback:'function ($$v) {message=$$v}',
  expression:'"message"',
  value:'(message)'
}
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那么在 genDirectives 之后,genData 函数中有一段逻辑如下:

if (el.model) {
  data += `model:{value:${
    el.model.value
  },callback:${
    el.model.callback
  },expression:${
    el.model.expression
  }},`
}
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那么父组件最终生成的 render 代码如下:

with(this){
  return _c('div',[_c('child',{
    model:{
      value:(message),
      callback:function ($$v) {
        message=$$v
      },
      expression:"message"
    }
  }),
  _c('p',[_v("Message is: "+_s(message))])],1)
}
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可以看到生成了一个model的对象,value就是我们的message,callback回调就是将目标值赋值给了message;
然后在创建子组件 vnode 阶段,会执行 createComponent 函数,它的定义在 src/core/vdom/create-component.js 中:

export function createComponent (
 Ctor: Class<Component> | Function | Object | void,
 data: ?VNodeData,
 context: Component,
 children: ?Array<VNode>,
 tag?: string
): VNode | Array<VNode> | void {
 if (isDef(data.model)) {
   transformModel(Ctor.options, data)
 }

 const vnode = new VNode(
   `vue-component-${Ctor.cid}${name ? `-${name}` : ''}`,
   data, undefined, undefined, undefined, context,
   { Ctor, propsData, listeners, tag, children },
   asyncFactory
 )
 
 return vnode
}
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其中会对 data.model 的情况做处理,执行 transformModel(Ctor.options, data) 方法:

function transformModel (options, data: any) {
  const prop = (options.model && options.model.prop) || 'value'
  const event = (options.model && options.model.event) || 'input'
  ;(data.props || (data.props = {}))[prop] = data.model.value
  const on = data.on || (data.on = {})
  if (isDef(on[event])) {
    on[event] = [data.model.callback].concat(on[event])
  } else {
    on[event] = data.model.callback
  }
}
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我们可以看到,组件的v-model,它的子组件默认接收的prop是value,默认事件是input,那这个方法的作用也就是给 data.props 添加 data.model.value(双绑的值),并且给data.on 添加 data.model.callback(触发双绑的事件),那么我们的例子扩展如下:

data.props = {
  value: (message),
}
data.on = {
  input: function ($$v) {
    message=$$v
  }
} 
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其实就相当于我们在这样编写父组件:

let vm = new Vue({
  el: '#app',
  template: '<div>' +
  '<child :value="message" @input="message=arguments[0]"></child>' +
  '<p>Message is: {{ message }}</p>' +
  '</div>',
  data() {
    return {
      message: ''
    }
  },
  components: {
    Child
  }
})
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子组件传递的 value 绑定到当前父组件的 message,同时监听自定义 input 事件,当子组件派发 input 事件的时候,父组件会在事件回调函数中修改 message 的值,同时 value 也会发生变化,子组件的 input 值被更新。
这就是典型的 Vue 的父子组件通讯模式,父组件通过 prop 把数据传递到子组件,子组件修改了数据后把改变通过 $emit 事件的方式通知父组件,所以说组件上的 v-model 也是一种语法糖。
另外我刚刚也讲到了,我们注意到组件 v-model 的实现,子组件的 value prop 以及派发的 input 事件名是可配的,可以看到 transformModel 中对这部分的处理:

function transformModel (options, data: any) {
  const prop = (options.model && options.model.prop) || 'value'
  const event = (options.model && options.model.event) || 'input'
  // ...
}
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也就是说可以在定义子组件的时候通过 model 选项配置子组件接收的 prop 名以及派发的事件名,举个例子:

let Child = {
  template: '<div>'
  + '<input :value="msg" @input="updateValue" placeholder="edit me">' +
  '</div>',
  props: ['msg'],
  model: {
    prop: 'msg',
    event: 'change'
  },
  methods: {
    updateValue(e) {
      this.$emit('change', e.target.value)
    }
  }
}

let vm = new Vue({
  el: '#app',
  template: '<div>' +
  '<child v-model="message"></child>' +
  '<p>Message is: {{ message }}</p>' +
  '</div>',
  data() {
    return {
      message: ''
    }
  },
  components: {
    Child
  }
})
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子组件修改了接收的 prop 名以及派发的事件名,然而这一切父组件作为调用方是不用关心的,这样做的好处是我们可以把 value 这个 prop 作为其它的用途。

最后感谢黄老师的文章:ustbhuangyi.github.io/vue-analysi…

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