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摘要：Vue.js通过简洁的API提供高效的数据绑定和灵活的组件系统。在前端纷繁复杂的生态中，Vue.js有幸受到一定程度的关注，目前在GitHub上已经有5000+的star。本文将从各方面对Vue.js做一个深入的介绍。
2013年末，我还在Google Creative Lab工作。当时在项目中使用了一段时间的Angular，在感叹数据绑定带来生产力提升的同时，我也感到Angular的API设计过于繁琐，使得学习 曲线颇为陡峭。出于对Angular数据绑定原理的好奇，我开始 “造轮子”，自己实现了一个非常粗糙的、基于依赖收集的数据绑定库。这就是Vue.js的前身。同时在实际开发中，我发现用户界面完全可以用嵌套的组件树 来描述，而一个组件恰恰可以对应MVVM中的ViewModel。于是我决定将我的数据绑定实验改进成一个真正的开源项目，其核心思想便是 “数据驱动的组件系统”。
MVVM的本质是通过数据绑定链接View和Model，让数据的变化自动映射为视图的更新。Vue.js在数据绑定的API设计上借鉴了Angular的指令机制：用户可以通过具有特殊前缀的HTML 属性来实现数据绑定，也可以使用常见的花括号模板插值，或是在表单元素上使用双向绑定：
<!-- 指令 -->
<span v-text="msg"></span>
<!-- 插值 -->
<span>{{msg}}</span>
<!-- 双向绑定 -->
<input v-model="msg">
插值本质上也是指令，只是为了方便模板的书写。在模板的编译过程中，Vue.js会为每一处需要动态更新的DOM节点创建一个指令对象。每当一个指 令对象观测的数据变化时，它便会对所绑定的目标节点执行相应的DOM操作。基于指令的数据绑定使得具体的DOM操作都被合理地封装在指令定义中，业务代码 只需要涉及模板和对数据状态的操作即可，这使得应用的开发效率和可维护性都大大提升。 
与Angular不同的是，Vue.js的API里并没有繁杂的module、controller、scope、factory、service等概念，一切都是以“ViewModel 实例”为基本单位：
<!-- 模板 -->
<div id="app">
{{msg}}
</div>
// 原生对象即数据
var data = {
msg: ‘hello!‘
}
// 创建一个 ViewModel 实例
var vm = new Vue({
// 选择目标元素
el: ‘#app‘,
// 提供初始数据
data: data
})
渲染结果：
<div id="app">
hello!
</div>
在渲染的同时，Vue.js也已经完成了数据的动态绑定：此时如果改动data.msg的值，DOM将自动更新。是不是非常简单易懂呢？除此之外，Vue.js对自定义指令、过滤器的API也做了大幅的简化，如果你有Angular的开发经验，上手会非常迅速。
Vue.js的数据观测实现原理和Angular有着本质的不同。了解Angular的读者可能知道，Angular的数据观测采用的是脏检查 （dirty checking）机制。每一个指令都会有一个对应的用来观测数据的对象，叫做watcher；一个作用域中会有很多个watcher。每当界面需要更新 时，Angular会遍历当前作用域里的所有watcher，对它们一一求值，然后和之前保存的旧值进行比较。如果求值的结果变化了，就触发对应的更新， 这个过程叫做digest cycle。脏检查有两个问题：
Vue.js采用的则是基于依赖收集的观测机制。从原理上来说，和老牌MVVM框架Knockout是一样的。依赖收集的基本原理是：
Vue.js利用了ES5的Object.defineProperty方法，直接将原生数据对象的属性改造为getter和setter，在这两 个函数内部实现依赖的收集和触发，而且完美支持嵌套的对象结构。对于数组，则通过包裹数组的可变方法（比如push）来监听数组的变化。这使得操作 Vue.js的数据和操作原生对象几乎没有差别[注:在添加/删除属性，或是修改数组特定位置元素时，需要调用特定的函数，如obj.$add(key, value)才能触发更新。这是受ES5的语言特性所限。]，数据操作的逻辑更为清晰流畅，和第三方数据同步方案的整合也更为方便。 
在大型的应用中，为了分工、复用和可维护性，我们不可避免地需要将应用抽象为多个相对独立的模块。在较为传统的开发模式中，我们只有在考虑复用时才会将某一部分做成组件；但实际上，应用类 UI 完全可以看作是全部由组件树构成的： 
图3 UI = 组件树
因此，在Vue.js的设计中将组件作为一个核心概念。可以说，每一个Vue.js应用都是围绕着组件来开发的。
注册一个Vue.js组件十分简单：
Vue.component(‘my-component‘, {
// 模板
template: ‘<div>{{msg}} {{privateMsg}}</div>‘,
// 接受参数
props: {
msg: String<br>
},
// 私有数据，需要在函数中返回以避免多个实例共享一个对象
data: function () {
return {
privateMsg: ‘component!‘
}
}
})
注册之后即可在父组件模板中以自定义元素的形式调用一个子组件：
<my-component msg="hello"></my-component>
渲染结果：
<div>hello component!</div>
Vue.js的组件可以理解为预先定义好了行为的ViewModel类。一个组件可以预定义很多选项，但最核心的是以下几个：
除此之外，同一颗组件树之内的组件之间还可以通过内建的事件API来进行通信。Vue.js提供了完善的定义、复用和嵌套组件的API，让开发者可以像搭积木一样用组件拼出整个应用的界面。这个思路的可行性在Facebook开源的React当中也得到了印证。
Vue.js的核心库只提供基本的API，本身在如何组织应用的文件结构上并不做太多约束。但在构建大型应用时，推荐使用Webpack+vue-loader这个组合以使针对组件的开发更高效。
Webpack是由Tobias Koppers开发的一个开源前端模块构建工具。它的基本功能是将以模块格式书写的多个JavaScript文件打包成一个文件，同时支持CommonJS和AMD格式。但让它与众不同的是，它提供了强大的loader API来定义对不同文件格式的预处理逻辑，从而让我们可以将CSS、模板，甚至是自定义的文件格式当做JavaScript模块来使用。Webpack 基于loader还可以实现大量高级功能，比如自动分块打包并按需加载、对图片资源引用的自动定位、根据图片大小决定是否用base64内联、开发时的模块热替换等等，可以说是目前前端构建领域最有竞争力的解决方案之一。
我在Webpack的loader API基础上开发了vue-loader插件，从而让我们可以用这样的单文件格式 (*.vue) 来书写Vue组件：
<style>
.my-component h2 {
color: red;
}
</style>
<template>
<div class="my-component">
<h2>Hello from {{msg}}</h2>
<other-component></other-component>
</div>
</template>
<script>
// 遵循 CommonJS 模块格式
var otherComponent = require(‘./other-component‘)
// 导出组件定义
module.exports = {
data: function () {
return {
msg: ‘vue-loader‘
}
},
components: {
‘other-component‘: otherComponent
}
}
</script>
同时，还可以在*.vue文件中使用其他预处理器，只需要安装对应的Webpack loader即可：
<style lang="stylus">
.my-component h2
color red
</style>
<template lang="jade">
div.my-component
h2 Hello from {{msg}}
</template>
<script lang="babel">
// 利用 Babel 编译 ES2015
export default {
data () {
return {
msg: ‘Hello from Babel!‘
}
}
}
</script>
这样的组件格式，把一个组件的模板、样式、逻辑三要素整合在同一个文件中，即方便开发，也方便复用和维护。另外，Vue.js本身支持对组件的异步加载，配合Webpack的分块打包功能，可以极其轻松地实现组件的异步按需加载。
Vue.js还有几个值得一提的特性：
对Web Components有了解的读者看到这里可能会产生疑问：Vue.js的组件和Web Components的区别在哪里呢？这里简要地做一下分析。
Web Components是一套底层规范，本身并不带有数据绑定、动画系统等上层功能，因此更合适的比较对象可能是Polymer。Polymer在API和 功能上和Vue.js比较相似，但它对Web Components的硬性依赖使得它在浏览器支持方面有一定的问题——在不支持Web Components规范的浏览器中，需要加载庞大的polyfill，不仅在性能上会有影响，并且有些功能，比如ShadowDOM，polyfill 并没有办法完美支持。同时，Web Components规范本身尚未定稿，一些具体设计上仍存在不小的分歧。相比之下，Vue.js在支持的浏览器中（IE9+）没有任何依赖。
除此之外，在支持Web Components的环境中，我们也可以很简单地利用Web Components底层API将一个Vue.js组件封装在一个真正的自定义元素中，从而实现Vue.js组件和其他框架的无缝整合。
在发布之初，Vue.js原本是着眼于轻量的嵌入式使用场景。在今天，Vue.js也依然适用于这样的场景。由于其轻量（22kb min+gzip）、高性能的特点，对于移动场景也有很好的契合度。更重要的是，设计完备的组件系统和配套的构建工具、插件，使得Vue.js在保留了其 简洁API的同时，也已经完全有能力担当起复杂的大型应用的开发。
从诞生起到现在的一年半历程中，Vue.js经历了一次彻底的重构，多次API的设计改进，目前已经趋于稳定，测试覆盖率长期保持在100%，GitHub Bug数量长期保持在个位数，并在世界各地都已经有公司/项目将Vue.js应用到生产环境中。在2015年晚些时候，Vue.js将发布1.0版本，敬请期待。
【参考链接】
Vue.js官方网站：http://vuejs.org
Vue.js GitHub仓库：https://github.com/yyx990803/vue
Webpack官方网站: http://webpack.github.io
vue-loader单页组件示例：https://github.com/vuejs/vue-loader-example
本文选自程序员电子版2015年8月A刊，该期更多文章请查看这里。2000年创刊至今所有文章目录请查看程序员封面秀。欢迎订阅程序员电子版（含iPad版、Android版、PDF版）。
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