合格前端系列第四弹-如何监听一个数组的变化

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发布时间：2019-06-29

本文共 7830 字，大约阅读时间需要 26 分钟。

前言

我们实现了一个属于自己的简易MVVM库，里面实现了一个mvvm库应有基本功能，里面对数据进行了数据劫持，但是仅仅只是对对象进行了数据劫持，并没有实现数组的一个监听。今天我将带着大家实现数组的observe。

一、整体思路

1、定义变量arrayProto接收Array的prototype

2、定义变量arrayMethods，通过方法继承arrayProto

3、重新封装数组中push，pop等常用方法。（这里我们只封装我们需要监听的数组的方法，并不做JavaScript原生Array中原型方法的重写的这么一件暴力的事情）

4、更多的奇淫技巧探究

二、监听数组变化实现

这里我们首先需要确定的一件事情就是，我们只需要监听我们需要监听的数据数组的一个变更，而不是针对原生Array的一个重新封装。

其实代码实现起来会比较简短，这一部分代码我会直接带着注释贴出来

// 获取Array原型const arrayProto = Array.prototype;const arrayMethods = Object.create(arrayProto);const newArrProto = [];[  'push',  'pop',  'shift',  'unshift',  'splice',  'sort',  'reverse'].forEach(method => {  // 原生Array的原型方法  let original = arrayMethods[method];  // 将push，pop等方法重新封装并定义在对象newArrProto的属性上  // 这里需要注意的是封装好的方法是定义在newArrProto的属性上而不是其原型属性  // newArrProto.__proto__ 没有改变  newArrProto[method] = function mutator() {    console.log('监听到数组的变化啦！');    // 调用对应的原生方法并返回结果（新数组长度）    return original.apply(this, arguments);  }})let list = [1, 2];// 将我们要监听的数组的原型指针指向上面定义的空数组对象// newArrProto的属性上定义了我们封装好的push，pop等方法list.__proto__ = newArrProto;list.push(3);  // 监听到数组的变化啦！ 3// 这里的list2没有被重新定义原型指针，所以这里会正常执行原生Array上的原型方法let list2 = [1, 2];list2.push(3);  // 3

目前为止我们已经实现了数组的监听。从上面我们看出，当我们将需要监听的数组的原型指针指向newArrProto对象上的时候(newArrProto的属性上定义了我们封装好的push，pop等方法)。这样做的好处很明显，不会污染到原生Array上的原型方法。

三、更多的奇淫技巧

1、分析实现的机制

从上面我们看出，其实我们做了一件非常简单的事情，首先我们将需要监听的数组的原型指针指向newArrProto，然后它会执行原生Array中对应的原型方法，与此同时执行我们自己重新封装的方法。

那么问题来了，这种形式咋这么眼熟呢？这不就是我们见到的最多的继承问题么？子类(newArrProto)和父类(Array)做的事情相似，却又和父类做的事情不同。但是直接修改__proto__隐式原型指向总感觉心里怪怪的（因为我们可能看到的多的还是prototype），心里不（W）舒（T）服（F）。

那么接下来的事情就是尝试用继承(常见的prototype)来实现数组的变更监听。对于继承这一块可以参考我之前写过的一篇文章。

2、利用ES6的extends实现

首先这里我们会通过ES6的关键字extends实现继承完成Array原型方法的重写，咱总得先用另外一种方式来实现一下我们上面实现的功能，证明的确还有其他方法可以做到这件事。OK，废话不多说，直接看代码

class NewArray extends Array {  constructor(...args) {    // 调用父类Array的constructor()    super(...args)  }  push (...args) {    console.log('监听到数组的变化啦！');    // 调用父类原型push方法    return super.push(...args)  }  // ...}let list3 = [1, 2];let arr = new NewArray(...list3);console.log(arr)// (2) [1, 2]arr.push(3);// 监听到数组的变化啦！console.log(arr)// (3) [1, 2, 3]

3、ES5及以下的方法能实现么？

OK，终于要回到我们常见的带有prototype的继承了，看看它究竟能不能也实现这件事情呢。这里我们直接上最优雅的继承方式-寄生式组合继承，看看能不能搞定这件事情。代码如下

/** * 寄生式继承 继承原型 * 传递参数 subClass 子类 * 传递参数 superClass 父类 */function inheritObject(o){  //声明一个过渡函数  function F(){}  //过渡对象的原型继承父对象  F.prototype = o;  return new F();}function inheritPrototype(subClass,superClass){  //复制一份父类的原型副本保存在变量  var p = inheritObject(superClass.prototype);  //修正因为重写子类原型导致子类的constructor指向父类  p.constructor = subClass;  //设置子类的原型  subClass.prototype = p;}function ArrayOfMine (args) {  Array.apply(this, args);}inheritPrototype(ArrayOfMine, Array);// 重写父类Array的push,pop等方法ArrayOfMine.prototype.push = function () {  console.log('监听到数组的变化啦！');  return Array.prototype.push.apply(this, arguments);}var list4 = [1, 2];var newList = new ArrayOfMine(list4);console.log(newList, newList.length, newList instanceof Array, Array.isArray(newList));newList.push(3);console.log(newList, newList.length, newList instanceof Array, Array.isArray(newList));

目前我们这么看来，的的确确是利用寄生式组合继承完成了一个类的继承，那么console.log的结果又是如何的呢？是不是和我们预想的一样呢，直接看图说话吧

我擦嘞，这特么什么鬼，教练，我们说好的，不是这个结果。这是典型的买家秀和卖家秀吗？

那么我们来追溯一下为什么会是这种情况，我们预想中的情况应该是这样的

newList => [1, 2]  newList.length => 2  Array.isArray(newList) => true

push执行之后的理想结果

newList => [1, 2, 3]  newList.length => 3  Array.isArray(newList) => true

我们先抛弃Array的apply之后的结果，我们先用同样的方式继承我们自定义的父类Father，代码如下

function inheritObject(o){  function F(){};  F.prototype = o;  return new F();}function inheritPrototype(subClass,superClass){  var p = inheritObject(superClass.prototype);  p.constructor = subClass;  subClass.prototype = p;}function Father() {  // 这里我们暂且就先假定参数只有一个  this.args = arguments[0];  return this.args;}Father.prototype.push = function () {  this.args.push(arguments);  console.log('我是父类方法');}function ArrayOfMine () {  Father.apply(this, arguments);}inheritPrototype(ArrayOfMine, Father);// 重写父类Array的push,pop等方法ArrayOfMine.prototype.push = function () {  console.log('监听到数组的变化啦！');  return Father.prototype.push.apply(this, arguments);}var list4 = [1, 2];var newList = new ArrayOfMine(list4, 3);console.log(newList, newList instanceof Father);newList.push(3);console.log(newList, newList instanceof Father);

结果如图

结果和我们之前预想的是一样的，我们自己定义的类的话，这种做法是可以行的通的，那么问题就来了，为什么将父类改成Array就行不通了呢？

为了搞清问题，查阅各种资料后。得出以下结论：

因为Array构造函数执行时不会对传进去的this做任何处理。不止Array，String，Number，Regexp，Object等等JS的内置类都不行。。这也是著名问题 ES5及以下的JS无法完美继承数组 的来源，不清楚的小伙伴可以Google查查这个问题。那么，为什么不能完美继承呢？

1、数组有个响应式的length，一方面它会跟进你填入的元素的下表进行一个增长，另一方面如果你将它改小的话，它会直接将中间的元素也删除掉

var arr1 = [1];arr1[5] = 1;console.log(arr1.length === 6);  // true// 以及var arr2 = [1,2,3];arr2.length = 1console.log(arr2);// [1] 此时元素2，3被删除了

2、数组内部的[[class]] 属性，这个属性是我们用Array.isArray(someArray)和Object.prototype.String.call(someArray) 来判定someArray是否是数组的根源，而这又是内部引擎的实现，用任何JS方法都是无法改变的。而为啥要用这两种方法进行数组的判定，相信大家从前面的代码结果可以看出来，利用instanceof去判定是否为数组，结果是有问题的。

因为数组其响应式的length属性以及内部的[[class]]属性我们无法再JS层面实现，这就导致我们无法去用任何一个对象来“模仿”一个数组，而我们想要创建一个ArrayOfMine继承Array的话又必须直接用Array的构造函数，而上面我提到了Array构造函数执行时是不会对传进去的this做任何处理，也就是说这样你根本就不能继承他。而利用__proto__隐式原型的指针变更却能实现，因为他是一个非标准的属性（已在ES6语言规范中标准化），详请请点击链接。

所以要实现最上面我们实现的功能，我们还是需要用到__proto__属性。变更后代码如下

function inheritObject(o){  function F(){}  F.prototype = o;  return new F();}function inheritPrototype(subClass,superClass){  var p = inheritObject(superClass.prototype);  p.constructor = subClass;  subClass.prototype = p;}function ArrayOfMine () {  var args = arguments    , len = args.length    , i = 0    , args$1 = [];   // 保存所有arguments  for (; i < len; i++) {    // 判断参数是否为数组，如果是则直接concat    if (Array.isArray(args[i])) {      args$1 = args$1.concat(args[i]);    }    // 如果不是数组，则直接push到    else {      args$1.push(args[i])    }  }  // 接收Array.apply的返回值，刚接收的时候arr是一个Array  var arr = Array.apply(null, args$1);  // 将arr的__proto__属性指向 ArrayOfMine的 prototype  arr.__proto__ = ArrayOfMine.prototype;  return arr;}inheritPrototype(ArrayOfMine, Array);// 重写父类Array的push,pop等方法ArrayOfMine.prototype.push = function () {  console.log('监听到数组的变化啦！');  return Array.prototype.push.apply(this, arguments);}var list4 = [1, 2];var newList = new ArrayOfMine(list4, 3);console.log(newList, newList.length, newList instanceof Array, Array.isArray(newList));newList.push(4);console.log(newList, newList.length, newList instanceof Array, Array.isArray(newList));

结果如图

自此，我所知道几种实现数组监听的方法便得于实现了。

总结

总结以上几点方案，基于的基础，完整的数组监听代码如下

// Define Propertyfunction def (obj, key, val, enumerable) {  Object.defineProperty(obj, key, {    value: val,    enumerable: !!enumerable,    configurable: true,    writable: true  })}// observe arraylet arrayProto = Array.prototype;let arrayMethods = Object.create(arrayProto);[  'push',  'pop',  'shift',  'unshift',  'splice',  'sort',  'reverse'].forEach(method => {  // 原始数组操作方法  let original = arrayMethods[method];  def(arrayMethods, method, function () {    let arguments$1 = arguments;    let i = arguments.length;    let args = new Array(i);    while (i--) {      args[i] = arguments$1[i]    }    // 执行数组方法    let result = original.apply(this, args);    // 因 arrayMethods 是为了作为 Observer 中的 value 的原型或者直接作为属性，所以此处的 this 一般就是指向 Observer 中的 value    // 当然，还需要修改 Observer，使得其中的 value 有一个指向 Observer 自身的属性，__ob__，以此将两者关联起来    let ob = this.__ob__;    // 存放新增数组元素    let inserted;    // 为add 进arry中的元素进行observe    switch (method) {      case 'push':        inserted = args;        break;      case 'unshift':        inserted = args;        break;      case 'splice':        // 第三个参数开始才是新增元素        inserted = args.slice(2);        break;    }    if (inserted) {      ob.observeArray(inserted);    }    // 通知数组变化    ob.dep.notify();    // 返回新数组长度    return result;  })})

mvvm库的完整代码链接：

github：

码云：

在线JS Bin预览地址：

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