vue3.x数据双向绑定原理解读

什么是双向绑定？

废话不多说，我们先来看一个 v-model 基本的示例：

<input type="text" v-model="search">

1

首先，我们要明白一点的是：v-model 的本质是指令。因此，它跟我们一般的自定义指令是一样的，需要实现 Vue.js 生命周期的钩子函数。

其次，v-model 实现了双向绑定，也就是：数据到 DOM 的单向流动、DOM 到数据的单向流动。

明白了上面这两点，再来看代码就清晰多了。

// packages/runtime-dom/src/directives/vModel.ts

export const vModelText: ModelDirective<

  HTMLInputElement | HTMLTextAreaElement

> = {

  created() {},

  mounted() {},

  beforeUpdate() {}

}

打开 v-model 的源码我们可以看到，它实现了对应的 Vue.js 生命周期钩子函数，实际上它就是一个内置的自定义指令。

那么，v-model 如何实现双向绑定的呢？具体来说，数据到 DOM 的单向流动以及DOM 到数据的单向流动是如何实现的。

数据到 DOM 的单向流动

// packages/runtime-dom/src/directives/vModel.ts

export const vModelText: ModelDirective<

  HTMLInputElement | HTMLTextAreaElement

> = {

  // set value on mounted so it's after min/max for type="range"

  mounted(el, { value }) {

    el.value = value == null ? '' : value

  }

}

数据到 DOM 的单向流动实现非常简单，一行代码就搞定了，就是把 v-model 绑定的值赋值给 el.value。

DOM 到数据的单向流动

// packages/runtime-dom/src/directives/vModel.ts

export const vModelText: ModelDirective<

  HTMLInputElement | HTMLTextAreaElement

> = {

  created(el, { modifiers: { lazy, trim, number } }, vnode) {

    el._assign = getModelAssigner(vnode)

    // see: https://github.com/vuejs/core/issues/3813

    const castToNumber = number || (vnode.props && vnode.props.type === 'number')

    // 实现 lazy 功能

    addEventListener(el, lazy ? 'change' : 'input', e => {

      // `composing=true` 时不把 DOM 的值赋值给数据

      if ((e.target as any).composing) return

      let domValue: string | number = el.value

      if (trim) {

        domValue = domValue.trim()

      } else if (castToNumber) {

        domValue = toNumber(domValue)

      }

      // DOM 的值改变时，同时改变对应的数据（即改变 v-model 上绑定的变量的值）

      el._assign(domValue)

    })

    // 实现 trim 功能

    if (trim) {

      addEventListener(el, 'change', () => {

        el.value = el.value.trim()

      })

    }

    // 不配置 lazy 时，监听的是 input 的 input 事件，它会在用户实时输入的时候触发。

    // 此外，还会多监听 compositionstart 和 compositionend 事件。

    if (!lazy) {

      // 这是因为，用户使用拼音输入法开始输入汉字时，这个事件会被触发，

      // 此时，设置 `composing=true`，在 input 事件回调里可以进行判断，避免将 DOM 的值赋值给数据，

      // 因为此时并未输入完成。

      addEventListener(el, 'compositionstart', onCompositionStart)

      // 当用户从输入法中确定选中了一些数据完成输入后（如中文输入法常见的按空格确认输入的文字），

      // 设置 `composing=false`，在 onCompositionEnd 中手动触发 input 事件，完成数据的赋值。

      addEventListener(el, 'compositionend', onCompositionEnd)

      // Safari < 10.2 & UIWebView doesn't fire compositionend when

      // switching focus before confirming composition choice

      // this also fixes the issue where some browsers e.g. iOS Chrome

      // fires "change" instead of "input" on autocomplete.

      addEventListener(el, 'change', onCompositionEnd)

    }

  }

}

function onCompositionStart(e: Event) {

  (e.target as any).composing = true

}

function onCompositionEnd(e: Event) {

  const target = e.target as any

  if (target.composing) {

    target.composing = false

    target.dispatchEvent(new Event('input'))

  }

}

const getModelAssigner = (vnode: VNode): AssignerFn => {

  const fn = vnode.props!['onUpdate:modelValue']

  return isArray(fn) ? value => invokeArrayFns(fn, value) : fn

}

代码有点多，但原理很简单：

通过自定义监听事件 addEventListener 来监听 input 元素的 input 或 change 事件

当用户手动输入数据时执行对应的函数，并通过 el.value 获取 input 的新值

调用 el._assign （onUpdate:modelValue 属性对应的函数）方法 v-model 绑定的值

而实现 DOM 到数据的单向流动，关键就在 onUpdate:modelValue。借助 Vue 3 Template Explorer，我们可以查看其编译后生成的 render 函数，可以发现它做所的事情并没有什么神奇的地方，就是帮我们自动更新 v-model 上绑定的变量的值。

<input type="text" v-model="search">

import { vModelText as _vModelText, withDirectives as _withDirectives, openBlock as _openBlock, createElementBlock as _createElementBlock } from "vue"

export function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {

  return _withDirectives((_openBlock(), _createElementBlock("input", {

    type: "text",

    // `onUpdate:modelValue` 所做的事，

    // 就是自动帮我们更新 `v-model` 上绑定的变量的值。

    "onUpdate:modelValue": $event => ((_ctx.search) = $event)

  }, null, 8 /* PROPS */, ["onUpdate:modelValue"])), [

    [_vModelText, _ctx.search]

  ])

}

除此之外，还有对 lazy 的处理、trim 的处理、数字的处理、以及解决正在输入时文本被清空的问题。

关于 onCompositionStart 和 onCompositionEnd 两个方法的作用，详见 text added with IME to input that has v-model is gone when the view is updated #2302。

一句话总结：通过使用 addEventListener 来实现 DOM 到数据的单向流动。

最后是 beforeUpdate 的实现，如果数据的值和 DOM 的值不一致，则将数据更新到 DOM：

// packages/runtime-dom/src/directives/vModel.ts

beforeUpdate(el, { value, modifiers: { lazy, trim, number } }, vnode) {

    el._assign = getModelAssigner(vnode)

    // avoid clearing unresolved text. #2302

    // 输入某些语言如中文，在没有输入完成时，在更新时会自动将已存在的文本清空，具体可见 issue#2302

    if ((el as any).composing) return

    if (document.activeElement === el) {

      if (lazy) {

        return

      }

      if (trim && el.value.trim() === value) {

        return

      }

      if ((number || el.type === 'number') && toNumber(el.value) === value) {

        return

      }

    }

    const newValue = value == null ? '' : value

    if (el.value !== newValue) {

      el.value = newValue

    }

  }

以上就是 text 类型的 input 元素双向绑定原理，当然 input 元素类型不止这个，还有诸如 radio、checkbox 等类型，大家有兴趣的话可以自己去看，但是原理都是相同的，就是实现两个功能：数据到 DOM 的单向流动、DOM 到数据的单向流动。