2. 數(shù)據(jù)綁定

2.1 數(shù)據(jù)綁定的原理

數(shù)據(jù)綁定是一種很便捷的特性，一些RIA框架帶有雙向綁定功能，比如Flex和Silverlight，當(dāng)某個數(shù)據(jù)發(fā)生變更時，所綁定的界面元素也發(fā)生變更，當(dāng)界面元素的值發(fā)生變化時，數(shù)據(jù)也跟著變化，這種功能在處理表單數(shù)據(jù)的填充和收集時，是非常有用的。

在HTML中，原生是沒有這樣的功能的，但有些框架做到了，它們是怎么做到的呢？我們來做個簡單的試試，順便探討一下其中原理。

先看數(shù)據(jù)到界面上的的綁定，比如：

<input vm-value="name"/> 
var person = { 
    name: "Tom" 
}; 

如果我們給name重新賦值，person.name = "Jerry"，怎么才能讓界面得到變更？

從直覺來說，我們需要在name發(fā)生改變的時候，觸發(fā)一個事件，或者調(diào)用某個指定的方法，然后才好著手做后面的事情，比如：

var person = { 
    name: "Tom", 
    setName: function(newName) { 
        this.name = newName; 
        //do something 
    } 
}; 

這樣我們可以在setName里面去給input賦值。推而廣之，為了使得實體包含的多個屬性都可以運作，可以這么做：

var person = { 
    name: "Tom", 
    gender: 5 
    set: function(key, value) { 
        this[key] = value; 
        //do something 
    } 
}; 

或者合并兩個方法，只判斷是否傳了參數(shù)：

Person.prototype.name = function(value) { 
    if (arguments.length == 0) { 
        return this._name; 
    } 
    else { 
        this._name = value; 
    } 
} 

這種情況下，賦值的時候就是person.name("Tom")，取值的時候就是var name = person.name()了。

有一些框架是通過這種方式來變通實現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定的，對數(shù)據(jù)的寫入只能通過方法調(diào)用。但這種方式很不直接，我們來想點別的辦法。

在C#等一些語言里，有一種東西叫做存取器，比如說：

class Person 
{ 
    private string name; 
 
    public string Name 
    { 
        get 
        { 
            return name; 
        } 
        set 
        { 
            name = value; 
        } 
    } 
} 

用的時候，person.Name = "Jerry"，就會調(diào)用到set里，相當(dāng)于是個方法。

這一點非常好，很符合我們的需要，那JavaScript里面有沒有類似存取器的特性呢？老早以前是沒有的，但現(xiàn)在有了，那就是Object.defineProperty，它的第三個參數(shù)就是可選的存取函數(shù)。比如說

var person = {}; 
 
// Add an accessor property to the object. 
Object.defineProperty(person, "name", { 
    set: function (value) { 
        this._name = value; 
        //do something 
    }, 
    get: function () { 
        return this._name; 
    }, 
    enumerable: true, 
    configurable: true 
}); 

賦值的時候，person.name = "Tom"，取值的時候，var name = person.name，簡直太美妙了。注意這里define的時候，是定義在實例上的，如果想要定義到類型里面，可以在構(gòu)造器里面定義。

現(xiàn)在我們從數(shù)據(jù)到DOM的綁定可以解決掉了，至少我們能夠在變量被更改的時候去做一些自己的事情，比如查找這個屬性被綁定到哪些控件了，然后挨個對其賦值。框架怎么知道屬性被綁定到哪些控件了呢？這個直接在第二部分的實現(xiàn)過程中討論。

再看控件到數(shù)據(jù)的綁定，這個其實很好理解。無非就是給控件添加change之類的事件監(jiān)聽，在這里面把關(guān)聯(lián)到的數(shù)據(jù)更新掉。到這里，我們在原理方面已經(jīng)沒有什么問題了，現(xiàn)在開始準備把它寫出來。

2.2 數(shù)據(jù)綁定的實現(xiàn)

我們的框架啟動之后，要先把前面所說的這種綁定關(guān)系收集起來，這種屬性會分布于DOM的各個角落，一個很現(xiàn)實的做法是，遞歸遍歷界面的每個DOM節(jié)點，檢測該屬性，于是我們代碼的結(jié)構(gòu)大致如下所示。

function parseElement(element) { 
    for (var i=0; i<element.attributes.length; i++) { 
        parseAttribute(element.attributes[i]); 
    } 
 
    for (var i=0; i<element.children.length; i++) { 
        parseElement(element.children[i]); 
    } 
} 

但是我們這時候面臨一個問題，比如你的輸入框綁定在name變量上，這個name應(yīng)該從屬于什么？它是全局變量嗎？

我們在開始做這個框架的時候強調(diào)了一個原則：業(yè)務(wù)模塊不允許定義全局變量，框架內(nèi)部也盡量少有全局作用域，到目前為止，我們只暴露了thin一個全局入口，所以在這里不能破壞這個原則。

#p#

因此，我們要求業(yè)務(wù)開發(fā)人員去定義一個視圖模型，把變量包裝起來，所包裝的不限于變量，也可以有方法。比如下面，我們定義了一個實體叫Person，帶兩個變量，兩個方法，后面我們來演示一下怎么把它們綁定到HTML界面。

thin.define("Person", [], function() { 
    function Person() { 
        this.name = "Tom"; 
        this.age = 5; 
    } 
 
    Person.prototype = { 
        growUp: function() { 
            this.age++; 
        } 
    }; 
 
    return Person; 
}); 

模型方面都準備好了，現(xiàn)在來看界面：

<div vm-model="Person">  
    <input type="text" vm-value="name"/>  
    <input type="text" vm-value="age"/>  
    <input type="button" vm-click="growUp" value="Grow Up"/>  
</div>  

為了使得結(jié)構(gòu)更加容易看，我們把界面的無關(guān)屬性比如樣式之類都去掉了，只留下不能再減少的這么一段?，F(xiàn)在我們可以看到，在界面的頂層定義一個vm- model屬性，值為實體的名稱。兩個輸入框通過vm-value來綁定到實例屬性，vm-init綁定界面的初始化方法，vm-click綁定按鈕的點 擊事件。

好了，現(xiàn)在我們可以來掃描這個簡單的DOM結(jié)構(gòu)了。想要做這么一個綁定，首先要考慮數(shù)據(jù)從哪里來？在綁定name和code屬性之前，毫無疑問，應(yīng)當(dāng)先實例化一個Person，我們怎么才能知道需要把Person模塊實例化呢？

當(dāng)掃描到一個DOM元素的時候，我們要先檢測它的vm-model屬性，如果有值，就取這個值來實例化，然后，把這個值一直傳遞下去，在掃描其他屬 性或者下屬DOM元素的時候都帶進去。這么一來，parseElement就變成一個遞歸了，于是它只好有兩個參數(shù)，變成了這樣：

function parseElement(element, vm) { 
    var model = vm; 
 
    if (element.getAttribute("vm-model")) { 
        model = bindModel(element.getAttribute("vm-model")); 
    } 
 
    for (var i=0; i<element.attributes.length; i++) { 
        parseAttribute(element, element.attributes[i], model); 
    } 
 
    for (var i=0; i<element.children.length; i++) { 
        parseElement(element.children[i], model); 
    } 
} 

看看我們打算怎么來實例化這個模型，這個bindModel方法的參數(shù)是模塊名，于是我們先去use一下，從工廠里生成出來，然后new一下，先這么return出去吧。

function bindModel(modelName) { 
    thin.log("model" + modelName); 
 
    var model = thin.use(modelName, true); 
    var instance = new model(); 
 
    return instance; 
} 

現(xiàn)在我們開始關(guān)注parseAttribute函數(shù)，可能的attribute有哪些種類呢？我列舉了一些很常用的：

init，用于綁定初始化方法

click，用于綁定點擊

value，綁定變量

enable和disable，綁定可用狀態(tài)

visible和invisible，綁定可見狀態(tài)

然后就可以實現(xiàn)我們parseAttribute函數(shù)了：

function parseAttribute(element, attr, model) { 
    if (attr.name.indexOf("vm-") == 0) { 
        var type = attr.name.slice(3); 
 
        switch (type) { 
            case "init": 
                bindInit(element, attr.value, model); 
                break; 
            case "value": 
                bindValue(element, attr.value, model); 
                break; 
            case "click": 
                bindClick(element, attr.value, model); 
                break; 
            case "enable": 
                bindEnable(element, attr.value, model, true); 
                break; 
            case "disable": 
                bindEnable(element, attr.value, model, false); 
                break; 
            case "visible": 
                bindVisible(element, attr.value, model, true); 
                break; 
            case "invisible": 
                bindVisible(element, attr.value, model, false); 
                break; 
            case "element": 
                model[attr.value] = element; 
                break; 
        } 
    } 

注意到最后還有個element類型，本來可以不要這個，但我們考慮到將來，一切都是組件化的時候，界面上打算不寫id，也不依靠選擇器，而是用某個標志來定位元素，所以加上了這個，文章最后的示例中使用了它。

#p#

這么多綁定，不打算都講，用bindValue函數(shù)來說明一下吧：

function bindValue(element, key, vm) { 
    thin.log("binding value: " + key); 
 
    vm.$watch(key, function (value, oldValue) { 
        element.value = value || ""; 
    }); 
 
    element.onkeyup = function () { 
        vm[key] = element.value; 
    }; 
 
    element.onpaste = function () { 
        vm[key] = element.value; 
    }; 
} 

我們假定每個模型實例上帶有一個$watch方法，用于監(jiān)控某變量的變化，可以傳入一個監(jiān)聽函數(shù)，當(dāng)變量變化的時候，自動調(diào)用這個函數(shù)，并且把新舊兩個值傳回來。

在這個代碼里，我們使用$watch方法給傳入的key添加一個監(jiān)聽，監(jiān)聽器里面給監(jiān)聽元素賦值。我們這里偷懶了一下，假定所有的綁定元素都是輸入 框，所以直接給element.value設(shè)置值，為了防止值為空導(dǎo)致顯示undefined，把值跟空字符串用短路表達式做了個轉(zhuǎn)換。

接下來，也對element的幾個可能導(dǎo)致值變化的事件進行了監(jiān)聽，在里面把模型上對應(yīng)的值更新掉。這樣雙向綁定就做好了。

然后回頭來看$watch的實現(xiàn)。很顯然這里也要一個map，我們給它取名為$watchers，存放屬性的綁定關(guān)系，對于每個屬性，它的值需要保存一份，供getter獲取，同時還有一個數(shù)組，存放了該屬性綁定的處理函數(shù)。當(dāng)屬性發(fā)生變更的時候，去挨個把它們調(diào)用一下。

var Binder = { 
    $watch: function (key, watcher) { 
        if (!this.$watchers[key]) { 
            this.$watchers[key] = { 
                value: this[key], 
                list: [] 
            }; 
 
            Object.defineProperty(this, key, { 
                set: function (val) { 
                    var oldValue = this.$watchers[key].value; 
                    this.$watchers[key].value = val; 
 
                    for (var i = 0; i < this.$watchers[key].list.length; i++) { 
                        this.$watchers[key].list[i](val, oldValue); 
                    } 
                }, 
 
                get: function () { 
                    return this.$watchers[key].value; 
                } 
            }); 
        } 
 
        this.$watchers[key].list.push(watcher); 
    } 
}; 

但是vm怎么就有$watcher呢，每個地方都去判斷一下非空然后再去創(chuàng)建其實挺麻煩的，所以，這個屬性我們可以直接在實例化模型的時候創(chuàng)建出來。

function bindModel(name) { 
    thin.log("binding model: " + name); 
 
    var model = thin.use(name, true); 
    var instance = new model().extend(Binder); 
    instance.$watchers = {}; 
 
    return instance; 
} 

看看這里的寫法，為什么$watchers要額外設(shè)置，而$watch就可以放在Binder里面來extend呢？

先解釋extend干了什么，它做的是一個對象的淺拷貝，也就是說，把Binder的屬性和方法都復(fù)制給了創(chuàng)建出來的model實例，注意，這個所 謂的復(fù)制，如果是簡單類型，那確實復(fù)制了，如果是引用類型，那復(fù)制的其實只是一個引用，所以如果$watchers也放在Binder里，不同的 instance就共享一個$watchers，邏輯就是錯誤的。那為什么$watcher又可以放在這里復(fù)制呢？因為它是函數(shù)，它的this始終指向當(dāng) 前的執(zhí)行主體，也就是說，如果放在instance1上執(zhí)行，指向的就是instance1，放在instance2上執(zhí)行，指向的就是 instance2，我們利用這一點，就可以不用讓每個實例都創(chuàng)建一份$watcher方法，而是共用同一個。

同理，我們可以把enable，visible，init，click這些都做起來，init的執(zhí)行時間放在掃描完vm-model那個element之下的所有DOM節(jié)點之后。

嗯，我們是不是可以試一下了？來寫個代碼：

<!DOCTYPE html> 
<html> 
<head> 
    <title>Simple binding demo</title> 
    <meta charset="utf-8"> 
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> 
    <meta name="description" content="binding"> 
    <meta name="author" content="xu.fei@outlook.com"> 
    <script type="text/javascript" src="../js/thin.js"></script> 
</head> 
<body> 
<div vm-model="test.Person"> 
    <input type="text" vm-value="name"/> 
    <input type="text" vm-value="age"/> 
    <input type="text" vm-value="age"/> 
    <input type="button" vm-click="growUp" value="Grow Up"/> 
</div> 
 
<div vm-model="test.Person" vm-init="init"> 
    <input type="text" vm-value="name"/> 
    <input type="text" vm-value="age"/> 
    <input type="button" vm-click="growUp" value="Grow Up"/> 
</div> 
<script type="text/javascript"> 
    thin.define("test.Person", [], function () { 
        function Person() { 
            this.name = "Tom"; 
            this.age = 5; 
        } 
 
        Person.prototype = { 
            init: function () { 
                this.name = "Jerry"; 
                this.age = 3; 
            }, 
 
            growUp: function () { 
                this.age++; 
            } 
        }; 
 
        return Person; 
    }); 
</script> 
</body> 
</html> 

或者訪問這里：http://xufei.github.io/thin/demo/simple-binding.html

以剛才文章提到的內(nèi)容，還不能完全解釋這個例子的效果，因為沒看到在哪里調(diào)用parseElement的。說來也簡單，就在thin.js里面，直 接寫了一個thin.ready，在那邊調(diào)用了這個函數(shù)，去解析了document.body，于是測試頁面里面才可以只寫綁定和視圖模型。

我們還有一個更實際一點的例子，結(jié)合了另外一個系列里面寫的簡單DataGrid控件，做了一個很基礎(chǔ)的人員管理界面：http://xufei.github.io/thin/demo/binding.html

2.3 小結(jié)

到此為止，我們的綁定框架勉強能夠運行起來了！雖然很簡陋，而且要比較新的瀏覽器才能跑，但畢竟是跑起來了。

注意Object.defineProperty僅在Chrome等瀏覽器中可用，IE需要9以上才比較正常。在司徒正美的avalon框架中，巧 妙使用VBScript繞過這一限制，利用vbs的property和兩種語言的互通，實現(xiàn)了低版本IE的兼容。我們這個框架的目標不是兼容，而是為了說 明原理，所以感興趣的朋友可以去看看avalon的源碼。

原文鏈接：http://www.ituring.com.cn/article/48463