vue 是如何将编译器中的代码转换为页面真实元素的?
这个过程涉及到模板编译成 AST 语法树,AST 语法树构建渲染函数,渲染函数生成虚拟 dom,虚拟 dom 编译成真实 dom 这四个过程。
解读代码之前,先看一张 vue 编译和渲染的整体流程图:
vue 会把用户写的代码中的
标签中的代码解析成 AST 语法树,再将处理后的 AST 生成相应的 render 函数,render 函数执行后会得到与模板代码对应的虚拟 dom,最后通过虚拟 dom 中新旧 vnode 节点的对比和更新,渲染得到最终的真实 dom。有了这个整体的概念我们再来结合源码分析具体的数据渲染过程。
vue 中是通过 mount 实例方法去挂载 vm 的,数据渲染的过程就发生在
vm.mount
阶段。
在这个方法中,最终会调用
mountComponent
方法来完成数据的渲染。
我们结合源码看一下其中的几行关键代码:
updateComponent = () => {
vm._update(vm._render(), hydrating) // 生成虚拟dom,并更新真实dom
}
这是在
mountComponent
方法的内部,会定义一个
updateComponent
方法,在这个方法中 vue 会通过
vm._render()
函数生成虚拟 dom,并将生成的 vnode 作为第一个参数传入
vm._update()
函数中进而完成虚拟 dom 到真实 dom 的渲染。
第二个参数
hydrating
是跟服务端渲染相关的,在浏览器中不需要关心。
这个函数最后会作为参数传入到 vue 的 watch 实例中作为
getter
函数,用于在数据更新时触发依赖收集,完成数据响应式的实现。
这个过程不在本文的介绍范围内,在这里只要明白,当后续 vue 中的 data 数据变化时,都会触发
updateComponent
方法,完成页面数据的渲染更新。
具体的关键代码如下:
new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
before () {
if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
// 触发beforeUpdate钩子
callHook(vm, 'beforeUpdate')
}
}
}, true /* isRenderWatcher */
)
hydrating = false
// manually mounted instance, call mounted on self
// mounted is called for render-created child components in its inserted hook
if (vm.$vnode == null) {
vm._isMounted = true
// 触发mounted钩子
callHook(vm, 'mounted')
}
return vm
}
代码中还有一点需要注意的是,在代码结束处,会做一个判断,当 vm 挂载成功后,会调用 vue 的 mounted 生命周期钩子函数。
这也就是为什么我们在 mounted 钩子中执行代码时,vm 已经挂载完成的原因。
接下来具体分析 vue 生成虚拟 dom 的过程。
前面说了这一过程是调用
vm._render()
方法来完成的,该方法的核心逻辑是调用
vm.$createElement
方法生成 vnode,代码如下:
vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
其中
vm.renderProxy
是个代理,代理 vm,做一些错误处理,
vm.$createElement
是创建 vnode 的真正方法,该方法的定义如下:
vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
可见最终调用的是
createElement
方法来实现生成 vnode 的逻辑。
在进一步介绍
createElement
方法之前,我们先理清楚两个个关键点:
render 方法的来源
在 vue 内部其实定义了两种 render 方法的来源,一种是如果用户手写了 render 方法,那么 vue 会调用这个用户自己写的 render 方法,即下面代码中的
vm.$createElement
;另外一种是用户没有手写 render 方法,那么vue内部会把 template 编译成 render 方法,即下面代码中的 vm._c。不过这两个 render 方法最终都会调用
createElement
方法来生成虚拟 dom。
// bind the createElement fn to this instance
// so that we get proper render context inside it.
// args order: tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize
// internal version is used by render functions compiled from templates
vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)
// normalization is always applied for the public version, used in
// user-written render functions.
vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
vnode 就是用一个原生的 js 对象去描述 dom 节点的类。
因为浏览器操作 dom 的成本是很高的,所以利用 vnode 生成虚拟 dom 比创建一个真实 dom 的代价要小很多。
vnode 类的定义如下:
export default class VNode {
tag: string | void; // 当前节点的标签名
data: VNodeData | void; // 当前节点对应的对象
children: ?Array; // 当前节点的子节点
text: string | void; // 当前节点的文本
elm: Node | void; // 当前虚拟节点对应的真实dom节点
....
/*创建一个空VNode节点*/
export const createEmptyVNode = (text: string = '') => {
const node = new VNode()
node.text = text
node.isComment = true
return node
}
/*创建一个文本节点*/
export function createTextVNode (val: string | number) {
return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
}
....
可以看到 vnode 类中仿照真实 dom 定义了很多节点属性和一系列生成各类节点的方法。
通过对这些属性和方法的操作来达到模仿真实 dom 变化的目的。
createElement
有了前面两点的知识储备,接下来回到
createElement
生成虚拟 dom 的分析。
createElement
方法中的代码很多,这里只介绍跟生成虚拟 dom 相关的代码。该方法总体来说就是创建并返回一个 vnode 节点。在这个过程中可以拆分成三件事情:
2. 根据不同的情形创建不同的 vnode 节点类型;
子节点的规范化处理
if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
children = normalizeChildren(children)
} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
children = simpleNormalizeChildren(children)
}
为什么会有这个过程,是因为传入的参数中的子节点是 any 类型,而 vue 最终生成的虚拟 dom 实际上是一个树状结构,每一个 vnode 可能会有若干个子节点,这些子节点应该也是 vnode 类型。
所以需要对子节点处理,将子节点统一处理成一个 vnode 类型的数组。
同时还需要根据 render 函数的来源不同,对子节点的数据结构进行相应处理。
创建 vnode 节点
这部分逻辑是对 tag 标签在不同情况下的处理,梳理一下具体的判断case如下:
1. 如果传入的 tag 标签是字符串,则进一步进入下列第 2 点和第 3 点判断,如果不是字符串则创建一个组件类型 vnode 节点。
2. 如果是内置的标签,则创建一个相应的内置标签 vnode 节点。
3. 如果是一个组件标签,则创建一个组件类型 vnode 节点。
4. 其他情况下,则创建一个命名空间未定义的 vnode 节点。
let vnode, ns
if (typeof tag === 'string') {
let Ctor
// 获取tag的名字空间
ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
// 判断是否是内置的标签,如果是内置的标签则创建一个相应节点
if (config.isReservedTag(tag)) {
// platform built-in elements
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && isDef(data) && isDef(data.nativeOn)) {
warn(
`The .native modifier for v-on is only valid on components but it was used on .`,
context
)
}
vnode = new VNode(
config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
undefined, undefined, context
)
// 如果是组件,则创建一个组件类型节点
// 从vm实例的option的components中寻找该tag,存在则就是一个组件,创建相应节点,Ctor为组件的构造类
} else if ((!data || !data.pre) && isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
// component
vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
} else {
// unknown or unlisted namespaced elements
// check at runtime because it may get assigned a namespace when its
// parent normalizes children
//其他情况,在运行时检查,因为父组件可能在序列化子组件的时候分配一个名字空间
vnode = new VNode(
tag, data, children,
undefined, undefined, context
)
}
} else {
// direct component options / constructor
// tag不是字符串的时候则是组件的构造类,创建一个组件节点
vnode = createComponent(tag, data, context, children)
}
这部分同样也是一些 if/else 分情况的处理逻辑:
1. 如果 vnode 成功创建,且是一个数组类型,则返回创建好的 vnode 节点
2. 如果 vnode 成功创建,且有命名空间,则递归所有子节点应用该命名空间
3. 如果 vnode 没有成功创建则创建并返回一个空的 vnode 节点
if (Array.isArray(vnode)) {
// 如果vnode成功创建,且是一个数组类型,则返回创建好的vnode节点
return vnode
} else if (isDef(vnode)) {
// 如果vnode成功创建,且名字空间,则递归所有子节点应用该名字空间
if (isDef(ns)) applyNS(vnode, ns)
if (isDef(data)) registerDeepBindings(data)
return vnode
} else {
// 如果vnode没有成功创建则创建空节点
return createEmptyVNode()
}
vm._update()
做的事情就是把
vm._render()
生成的虚拟 dom 渲染成真实 dom。
_update()
方法内部会调用
vm.__patch__
方法来完成视图更新,最终调用的是
createPatchFunction
方法,该方法的代码量和逻辑都非常多,它定义在
src/core/vdom/patch.js
文件中。下面介绍下具体的 patch 流程和流程中用到的重点方法:
重点方法
1. createElm:
该方法会根据传入的虚拟 dom 节点创建真实的 dom 并插入到它的父节点中
2. sameVnode:
判断新旧节点是否是同一节点。
3. patchVnode:
当新旧节点是相同节点时,调用该方法直接修改节点,在这个过程中,会利用 diff 算法,循环进行子节点的的比较,进而进行相应的节点复用或者替换。
4. updateChildren方法:
diff 算法的具体实现过程
patch 流程
第一步:
判断旧节点是否存在,如果不存在就调用 createElm() 创建一个新的 dom 节点,否则进入第二步判断。
if (isUndef(oldVnode)) {
// empty mount (likely as component), create new root element
isInitialPatch = true
createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
}
第二步: