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【读vue源码】探究模版和数据是如何被渲染成DOM的?

【读vue源码】探究模版和数据是如何被渲染成DOM的?

作者: 二十七刻 | 来源:发表于2020-05-22 11:19 被阅读0次
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    【读vue 源码】溯源 import Vue from 'vue' 到底做了什么?

    前言

    Vue.js 一个核心思想是数据驱动。也就是说视图是由数据驱动生成的,我们对视图的修改,不会直接操作 DOM,而是通过修改数据。当交互复杂的时候,只关心数据的修改会让代码的逻辑变的非常清晰,因为 DOM 变成了数据的映射,我们所有的逻辑都是对数据的修改,而不用碰触 DOM,这样的代码非常利于维护。

    在 Vue.js 中我们可以采用简洁的模板语法来声明式的将数据渲染为 DOM:

    <div id="app">
      {{ msg }}
    </div>
    
    var app = new Vue({
      el: '#app',
      data: {
        msg: 'Hello world!'
      }
    })
    

    结果页面上会展示出Hello world!。这是入门vue.js的时候就知道的知识。那么现在要问vue.js的源码到底做了什么,才能让模版和数据最终被渲染成了DOM???

    new Vue() 开始

    在写vue 项目的时候,会在项目的入口文件 main.js文件里实例化一个vue 。
    如下:

    var app = new Vue({
      el: '#app',
      data: {
        msg: 'Hello world!'
      },
    })
    

    由上一篇文章最后的结论可知,Vue 就是一个用 Function 实现的类。源码如下:在src/core/instance/index.js

    // _init 方法所在的位置
    import { initMixin } from './init' 
    // Vue就是一个用 Function 实现的类,所以才通过 new Vue 去实例化它。
    function Vue (options) {
     if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
       !(this instanceof Vue)
     ) {
       warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
     }
     this._init(options)
    }
    

    当我们在项目中 new Vue({})传入一个对象的时候,其实就是执行的上面的方法,并传入参数为 options ,然后调用了this._init(options)方法。该方法在src/core/instance/init.js文件中。代码如下:

    import { initState } from './state'
    Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
        const vm: Component = this
        // 定义了uid
        vm._uid = uid++
    
        let startTag, endTag
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
          startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
          endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
          mark(startTag)
        }
    
        vm._isVue = true
        // 合并options 
        if (options && options._isComponent) {
          initInternalComponent(vm, options)
        } else {
          // 这里将传入的options全部合并在$options上。
          // 因此我们可以通过$el访问到 vue 项目中new Vue 中的el
          // 通过$options.data 访问到 vue 项目中new Vue 中的data
          vm.$options = mergeOptions(
            resolveConstructorOptions(vm.constructor),
            options || {},
            vm
          )
        }
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          initProxy(vm)
        } else {
          vm._renderProxy = vm
        }
        // 初始化函数
        vm._self = vm
        initLifecycle(vm) // 生命周期函数
        initEvents(vm) // 初始化事件链
        initRender(vm)
        callHook(vm, 'beforeCreate')
        initInjections(vm) // resolve injections before data/props
        initState(vm)
        initProvide(vm) // resolve provide after data/props
        callHook(vm, 'created')
    
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
          vm._name = formatComponentName(vm, false)
          mark(endTag)
          measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
        }
        // 判断当前的$options.el是否有el 也就是说是否传入挂载的DOM对象
        if (vm.$options.el) {
          vm.$mount(vm.$options.el)
        }
      }
    

    由以上代码可知 this._init(options)主要是合并配置,初始化生命周期,初始化事件中心,初始化渲染,初始化 data、props、computed、watcher 等等。重要的部分在代码里做里注释。

    那么接下来依然从其中一个功能为例进行分析:以initState(vm)为例:

    为什么在钩子函数里可以访问到 data 里定义的数据?

    vue 项目中,当定义了 data 就可以在组件的钩子函数 或者 在 methods 函数里都可以访问到data 里定义的属性。这是为什么??

    var app = new Vue({
      el: '#app',
      data:(){
          return{
              msg: 'Hello world!'
          }
      },
      mounted(){
        console.log(this.msg) // logs 'Hello world!'
      },
    

    分析源码:可以看到this._init(options)方法,在初始化函数部分有一个 initState(vm)函数。该方法实在./state.js中:具体代码如下:

    export function initState (vm: Component) {
      vm._watchers = []
      const opts = vm.$options
      // 如果定义了 props 就初始化props;
      if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
      // 如果定义了methods 就初始化methods;
      if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
      if (opts.data) {
        // 如果定义了data,就初始化data;(要分析的内容从这里开始)
        initData(vm)
      } else {
        observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
      }
      if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
      if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
        initWatch(vm, opts.watch)
      }
    }
    

    initState方法中判断:如果定义了data,就初始化data;继续看初始化data 的函数:initData(vm)。代码如下:

    function initData (vm: Component) {
     /* 
      这个data 就是 我们vue 项目中定义的data。也就是上面例子中的 
      data(){
        return {
          msg: 'Hello world!'
        }
      }
      */
      let data = vm.$options.data
      // 拿到data 后,做了判断,判断它是不是一个function
      data = vm._data = typeof data === 'function'
        ? getData(data, vm) // 如果是 执行了getData()方法 ,这个方法就是返回data
        : data || {}
      // 如果不是一个对象则在开发环境报出一个警告
      if (!isPlainObject(data)) {
        data = {}
        process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
          'data functions should return an object:\n' +
          'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
          vm
        )
      }
      // 拿到data 定义的属性
      const keys = Object.keys(data) 
      // 拿到props
      const props = vm.$options.props
      // 拿到 methods
      const methods = vm.$options.methods
      let i = keys.length
      // 做了一个循环对比,如果在data 上定义的属性,就不能在props与methods在定义该属性。因为不管是data里定义的,在props里定义的,还是在medthods里定义的,最终都挂载在vm实例上了。见proxy(vm, `_data`, key)
      while (i--) {
        const key = keys[i]
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          if (methods && hasOwn(methods, key)) {
            warn(
              `Method "${key}" has already been defined as a data property.`,
              vm
            )
          }
        }
        if (props && hasOwn(props, key)) {
          process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
            `The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
            `Use prop default value instead.`,
            vm
          )
        } else if (!isReserved(key)) {
          proxy(vm, `_data`, key) // 代理 定义了Getter 和 Setter
        }
      }
      // observe data
      observe(data, true /* asRootData */)
    }
    
    // proxy 代理
    const sharedPropertyDefinition = {
      enumerable: true,
      configurable: true,
      get: noop,
      set: noop
    }
    export function proxy (target: Object, sourceKey: string, key: string) {
      // 通过对象 sharedPropertyDefinition  定义了Getter 和 Setter
      sharedPropertyDefinition.get = function proxyGetter () {
        return this[sourceKey][key]
        // 当访问vm.key 的时候其实访问的是 vm[sourceKey][key]
        // 以上述开始的问题,当访问this.msg 实际是访问 this._data.msg
      }
      sharedPropertyDefinition.set = function proxySetter (val) {
        this[sourceKey][key] = val
      }
      // 对vm 的 key 做了一次Getter 和 Setter
      Object.defineProperty(target, key, sharedPropertyDefinition)
      
    }
    

    综上:初始化 data 实在./state.js文件里。执行initState() 方法,该方法判断如果定义了data,就初始化data。

    如果data 是一个function,就执行了getData()方法return data.call(vm, vm)。然后对 vm 上的 data 里定义的属性、vm上的 props 、vm上的methods里的属性进行循环比对,如果在data 上定义的属性,就不能在props与methods在定义该属性。因为不管是data里定义的,在props里定义的,还是在medthods里定义的,最终都挂载在vm实例上了。见proxy(vm, _data, key)。

    然后通过proxy 方法给vm 上的属性做了Getter 和 Setter 方法的绑定。回到上述的问题,当访问this.msg 实际是访问 vm._data.msg。因此在钩子函数里确实可以访问到 data 里定义的数据了。

    不得不在说一遍,Vue 的初始化逻辑写的非常清楚,把不同的功能逻辑拆成一些单独的函数执行,让主线逻辑一目了然,这样的编程思想是非常值得借鉴和学习的。

    其它初始化的内容大家可以自己补充,接下来看挂载vm。在初始化的最后,检测到如果有 el 属性,则调用 vm.$mount 方法挂载 vm,挂载的目标就是把模板渲染成最终的 DOM,那么接下来探究 Vue 的挂载过程吧

    Vue 实例挂载的实现

    Vue 中我们是通过 $mount 实例方法去挂载 vm 的。接下来要探究执行$mount('#app')的时候,源码都干了什么???

    new Vue({
      render: h => h(App),
    }).$mount('#app')
    

    $mount 方法在多个文件中都有定义,如 src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.jssrc/platform/web/runtime/index.jssrc/platform/weex/runtime/index.js。因为 $mount 这个方法的实现是和平台、构建方式都有关系。

    就选取 compiler 版本的 $mount 分析吧,文件地址在src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.js,代码如下:

    // 获取vue 原型上的 $mount 方法, 存在变量 mount 上。
    const mount = Vue.prototype.$mount
    Vue.prototype.$mount = function (
      el?: string | Element,
      hydrating?: boolean
    ): Component {
      // query 定义在 './util/index'文件中
      // 调用原生的DOM api querySelector() 方法。最后将el转化为一个DOM 对象。
      el = el && query(el)
      ...
      return mount.call(this, el, hydrating)
    }
    

    读代码可知,代码首先获取了 vue 原型上的 $mount 方法,将其存在变量mount中,然后重新定义了该方法。该方法对传入的el做了处理,el 可以是个字符串,也可以是DOM 对象。然后调用了 query()方法,该方法在./util/index文件中。主要是调用原生的DOM api querySelector() 方法。最后将el转化为一个DOM 对象返回。上述只贴出了主要的代码部分。

    源码了还对el进行了判断,判断传入的el 是否为body 或者 html ,如果是,就会在开发环境报一个警告。vue 不可以直接挂载到body 和html上 ,因为会被覆盖,当覆盖了 html 或 body 整个文档就会报错。

    源码还获取到 $options 判断是否定义render方法。如果没有定义 render 方法,则会把 el 或者 template 字符串最终将编译为render()函数。

    最后 return mount.call(this, el, hydrating)。此处的mount是vue 原型上的 $mount 方法。在文件./runtime/index。代码如下:

    Vue.prototype.$mount = function (
      el?: string | Element,
      hydrating?: boolean
    ): Component {
      el = el && inBrowser ? query(el) : undefined
      return mountComponent(this, el, hydrating)
    }
    

    其中参数 el 表示挂载的元素,它可以是字符串,也可以是一个DOM 对象。如果是字符串在浏览器环境下会调用 query() 方法转换成 DOM 对象。第二个参数是和服务端渲染相关,在浏览器环境下我们不需要传第二个参数。最后return 的时候调用了mountComponent()方法。该方法定义在src/core/instance/lifecycle.js,代码如下:

    export function mountComponent (
      vm: Component,
      el: ?Element,
      hydrating?: boolean
    ): Component {
        vm.$el = el
        ...
        let updateComponent
        /* istanbul ignore if */
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
          updateComponent = () => {
            const name = vm._name
            const id = vm._uid
            const startTag = `vue-perf-start:${id}`
            const endTag = `vue-perf-end:${id}`
        
            mark(startTag)
            const vnode = vm._render()
            mark(endTag)
            measure(`vue ${name} render`, startTag, endTag)
        
            mark(startTag)
            vm._update(vnode, hydrating)
            mark(endTag)
            measure(`vue ${name} patch`, startTag, endTag)
          }
        } else {
          updateComponent = () => {
            vm._update(vm._render(), hydrating)
          }
        }
      
        new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
        before () {
          if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
            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
        callHook(vm, 'mounted')
      }
      return vm
    }
    

    读代码可知,该方法首先实例化一个渲染Watcher,在它的回调函数中会调用 updateComponent 方法,在此方法中调用 vm._render() 方法先生成虚拟DOM节点,最终调用 vm._update 更新 DOM。

    最后判断为根节点的时候设置 vm._isMountedtrue, 表示这个实例已经挂载了,同时执行 mounted 钩子函数。 vm.$vnode 表示 Vue 实例的父虚拟节点,所以它为 Null 则表示当前是根 Vue 的实例。

    那么vm._render()是怎样生成虚拟DOM节点的呢?

    _render()渲染虚拟DOM 节点

    在 Vue 2.0 版本中,所有 Vue 的组件的渲染最终都需要 render()。Vue 的 _render() 是实例的一个私有方法,它用来把实例渲染成一个虚拟DOM节点。它的定义在 src/core/instance/render.js 文件中,代码如下:

      Vue.prototype._render = function (): VNode {
        const vm: Component = this
        const { render, _parentVnode } = vm.$options
        
        ...
        
        let vnode
        try {
          currentRenderingInstance = vm
          vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
        }
      }
    

    上述代码 从vue实例的 $options 上获取到 render 函数。通过call()调用了_renderProxycreateElement()方法,先来探索createElement()方法。

    createElement()

    createElement()是在initRender()中。如下:

    // 该函数是在 _init() 过程中执行 initRender()
    // 见 './init.js' 文件中的 initRender(vm) 传入vm。就执行到下面的方法。
    export function initRender (vm: Component) {
        // 被编译后生成的render函数
        vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false) 
        // 手写render函数 创建 vnode 的方法。
        vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true) 
    }
    

    initRender()是在 _init过程中执行了initRender()./init.js 文件中的 initRender(vm)传入vm。

    在 vue 项目实际开发中,手写 render 函数 案例如下:

    new Vue({
      render(createElement){
        return createElement('div',{
          style:{color:'red'}
        },this.msg)
      },
      data(){
        return{
          msg:"hello world"
        }
      }
    }).$mount('#app')
    

    因为是手写的render函数省去了将 template 编译为 render函数的过程,因此性能更好。

    接下来看_renderProxy方法:

    _renderProxy

    _renderProxy方法,也是在 init 过程中执行的。见文件./init.js中,代码如下:

    import { initProxy } from './proxy'
    
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        initProxy(vm)
    } else {
        vm._renderProxy = vm
    }
    

    如果当前环境为生产环境 就将 vm 直接赋值给 vm._renderProxy;

    如果当前环境为开发环境,则执行initProxy()

    该函数在./proxy.js文件中,代码如下:

    initProxy = function initProxy (vm) {
        // 判断浏览器是否支持 proxy 。
        if (hasProxy) {
          // determine which proxy handler to use
          const options = vm.$options
          const handlers = options.render && options.render._withStripped
            ? getHandler
            : hasHandler
          vm._renderProxy = new Proxy(vm, handlers)
        } else {
          vm._renderProxy = vm
        }
      }
    

    首先判断浏览器是否支持 proxy。它是ES6 新增的,用于给目标对象之前架设一层“拦截”,外界对该对象的访问,都必须先通过这层拦截,因此提供了一种机制,可以对外界的访问进行过滤和改写。

    如果浏览器不支持 proxy, 就将 vm 直接赋值给 vm._renderProxy;

    如果浏览器支持 proxy,就执行new Proxy()

    综上所述:vm._render 是通过执行 createElement 方法并返回虚拟的DOM 节点。那么什么是虚拟的DOM呢???

    虚拟的DOM

    在探究vue 的虚拟DOM 之前,先推荐一个虚拟DOM开源库。有时间,有兴趣的朋友可以去深入了解。它是用一个函数去表示一个应用程序的视图层。view.js 是借鉴它实现了虚拟DOM。从而大大的提升了程序的性能。接下来我们就来看vue.js是怎么做的。

    vnode 的定义在 src/core/vdom/vnode.js文件中,如下:

    export default class VNode {
     tag: string | void;
     data: VNodeData | void;
     children: ?Array<VNode>;
     text: string | void;
     elm: Node | void;
     ...
    }
    

    虚拟DOM 是个js对象,是对真实DOM 的一种抽象描述,比如标签名、数据、子节点名等。因为虚拟DOM只是用来映射真实DOM的渲染,所以不包含操作DOM的方法操作DOM的方法。因此更加的轻量,更加的简单。因为虚拟DOM 的创建是通过createElement方法,那这个环节又是如何实现的呢???

    createElement

    Vue.js 利用 createElement 方法创建 DOM节点,它定义在 src/core/vdom/create-elemenet.js文件中,代码如下:

    export function createElement (
     context: Component, // vm 实例
     tag: any, // 标签
     data: any, // 数据
     children: any,// 子节点 可以构造DOM 树
     normalizationType: any,
     alwaysNormalize: boolean
    ): VNode | Array<VNode> {
     // 对参数不一致的处理
     if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
       normalizationType = children
       children = data
       data = undefined
     }
     if (isTrue(alwaysNormalize)) {
       normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
     }
     // 处理好参数,则调用 _createElement() 去真正的创建节点。
     return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
    }
    

    createElement 方法是对 _createElement 方法的封装,它允许传入的参数更加灵活,在处理这些参数后,调用真正创建 DOM 节点的函数_createElement,代码如下:

    export function _createElement (
     context: Component,
     tag?: string | Class<Component> | Function | Object,
     data?: VNodeData,
     children?: any,
     normalizationType?: number
    ): VNode | Array<VNode> {
       ...
       if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
           children = normalizeChildren(children)
       } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
           children = simpleNormalizeChildren(children)
       }
       ...
    }
    

    _createElement 方法提供 5 个参数如下:

    • context 表示DOM节点的上下文环境,它是 Component 类型;
    • tag 表示标签,它可以是一个字符串,也可以是一个 Component;
    • data 表示 DOM节点上的数据,它是一个 VNodeData 类型,可以在 flow/vnode.js 中找到它的定义;
    • children 表示当前DOM节点的子节点,它是任意类型的,它接下来需要被规范为标准的 VNode 数组;
    • normalizationType 表示子节点规范的类型,类型不同规范的方法也就不一样,它主要是参考 render 函数是编译生成的还是手写的 render 函数。

    createElement 函数的流程略微有点多,本文将重点探究 children 的规范化以及 VNode 的创建。

    children 的规范化

    虚拟DOM(Virtual DOM)实际上是一个树状结构,每一个DOM 节点都可能会有若干个子节点,这些子节点应该也是 VNode 的类型。

    _createElement 接收的第 4 个参数 children 是任意类型的,因此我们需要把它们规范成 VNode 类型。

    它是根据 normalizationType 的不同,调用了 normalizeChildren(children)simpleNormalizeChildren(children) 方法,它们的定义都在 src/core/vdom/helpers/normalzie-children.js文件 中,代码如下:

    // render 函数是编译生成的时候调用
    // 拍平数组为一维数组
    export function simpleNormalizeChildren (children: any) {
      for (let i = 0; i < children.length; i++) {
        if (Array.isArray(children[i])) {
          return Array.prototype.concat.apply([], children)
        }
      }
      return children
    }
    // 返回一维数组
    export function normalizeChildren (children: any): ?Array<VNode> {
      return isPrimitive(children)
        ? [createTextVNode(children)]
        : Array.isArray(children)
          ? normalizeArrayChildren(children)
          : undefined
    }
    

    simpleNormalizeChildren 方法调用场景是 render 函数是编译生成的。但是当子节点为一个组件的时候,函数式组件返回的是一个数组而不是一个根节点,所以会通过 Array.prototype.concat 方法把整个 children 数组拍平,让它的深度只有一层。

    normalizeChildren 方法的调用场景有 2 种,一个场景是手写 render 函数,当 children 只有一个节点的时候,Vue.js 从接口层面允许用户把 children 写成基础类型用来创建单个简单的文本节点,这种情况会调用 createTextVNode 创建一个文本节点的DOM 节点;另一个场景是当编译 slotv-for 的时候会产生嵌套数组的情况,会调用 normalizeArrayChildren 方法,代码如下:

    function normalizeArrayChildren (children: any, nestedIndex?: string): Array<VNode> {
      const res = []
      let i, c, lastIndex, last
      for (i = 0; i < children.length; i++) {
        c = children[i]
        if (isUndef(c) || typeof c === 'boolean') continue
        lastIndex = res.length - 1
        last = res[lastIndex]
        //  nested
        if (Array.isArray(c)) {
          if (c.length > 0) {
            c = normalizeArrayChildren(c, `${nestedIndex || ''}_${i}`)
            // merge adjacent text nodes
            if (isTextNode(c[0]) && isTextNode(last)) {
              res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + (c[0]: any).text)
              c.shift()
            }
            res.push.apply(res, c)
          }
        } else if (isPrimitive(c)) {
          if (isTextNode(last)) {
            res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c)
          } else if (c !== '') {
            res.push(createTextVNode(c))
          }
        } else {
          // 如果两个节点都为文本节点,则合并他们。
          if (isTextNode(c) && isTextNode(last)) {
            res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c.text)
          } else {
            if (isTrue(children._isVList) &&
              isDef(c.tag) &&
              isUndef(c.key) &&
              isDef(nestedIndex)) {
              c.key = `__vlist${nestedIndex}_${i}__`
            }
            res.push(c)
          }
        }
      }
      return res
    }
    

    normalizeArrayChildren 接收 2 个参数。

    • children 表示要规范的子节点;
    • nestedIndex 表示嵌套的索引;
      因为单个 child可能是一个数组类型。 normalizeArrayChildren 主要是遍历 children,获得单个节点 c,然后对 c 的类型判断,如果是一个数组类型,则递归调用 normalizeArrayChildren; 如果是基础类型,则通过 createTextVNode 方法转换成 VNode 类型;否则就已经是 VNode 类型了,如果 children 是一个列表并且列表还存在嵌套的情况,则根据 nestedIndex 去更新它的 key

    在遍历的过程中,对这 3 种情况都做了如下处理:如果存在两个连续的 text 节点,会把它们合并成一个 text 节点。

    到此,children 变成了一个类型为 VNode 的 Array。这就是children 的规范化。

    虚拟的DOM节点的创建

    回到 createElement 函数,规范化 children 后,接下来就要创建一个DOM实例,代码如下:

    let vnode, ns
    if (typeof tag === 'string') {
      let Ctor
      ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
      if (config.isReservedTag(tag)) {
        // platform built-in elements
        vnode = new VNode(
          config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
          undefined, undefined, context
        )
      } else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
        // component
        vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
      } else {
        // 不认识的节点的处理
        vnode = new VNode(
          tag, data, children,
          undefined, undefined, context
        )
      }
    } else {
      // direct component options / constructor
      vnode = createComponent(tag, data, context, children)
    }
    

    这里先对 tag 做判断,如果是 string 类型,则接着判断如果是内置的一些节点,则直接创建一个普通 VNode,如果是为已注册的组件名,则通过 createComponent 创建一个组件类型的 VNode,否则创建一个未知的标签的 VNode。 如果 tag是一个 Component 类型,则直接调用 createComponent 创建一个组件类型的 VNode 节点。

    到这一步,createElement方法就创建好了一个虚拟DOM树的实例,它用来描述了真实DOM 树,那么如何渲染为真实的DOM 树呢???其实它是由 vm._update 完成的。

    update把虚拟DOM 渲染为真实DOM

    _update 方法是如何把虚拟DOM 渲染为真实DOM 的。这部分代码在 src/core/instance/lifecycle.js文件中,代码如下:

    Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
        const vm: Component = this
        const prevEl = vm.$el
        const prevVnode = vm._vnode
        const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm)
        vm._vnode = vnode
        if (!prevVnode) {
          // 数据的首次渲染时候执行
          vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
        }
       ...
      }
    

    读代码可知,当数据首次渲染的时候,调用了vm.__patch__()的方法,他接收了四个参数,结合我们实际vue项目的开发过程。vm.$el就是 id 为 app 的 DOM 对象,即:<div id="app"></div>vnode 对应的是调用 render 函数的返回值;hydrating 在非服务端渲染情况下为 falseremoveOnly 为 false。

    vm.__patch__ 方法在不同的平台的定义是不一样的,对 web 平台的定义在 src/platforms/web/runtime/index.js 中,代码如下:

    // 是否在浏览器环境
    Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop
    

    在 web 平台上,是否是服务端渲染也会对这个方法产生影响。因为在服务端渲染中,没有真实的浏览器 DOM 环境,所以不需要把 VNode 最终转换成 DOM,因此是一个空函数,而在浏览器端渲染中,它指向了 patch 方法,它的定义在 src/platforms/web/runtime/patch.js文件中,代码如下:

    import * as nodeOps from 'web/runtime/node-ops'
    import { createPatchFunction } from 'core/vdom/patch'
    import baseModules from 'core/vdom/modules/index'
    import platformModules from 'web/runtime/modules/index'
    
    const modules = platformModules.concat(baseModules)
    
    export const patch: Function = createPatchFunction({ nodeOps, modules })
    

    读代码可知 createPatchFunction 方法的返回值被传入了一个对象,其中,

    • nodeOps 封装了一系列 DOM 操作的方法;
    • modules 定义了模块的钩子函数的实现;
      createPatchFunction方法的定义在 src/core/vdom/patch.js文件中,代码如下:
    const hooks = ['create', 'activate', 'update', 'remove', 'destroy']
    
    export function createPatchFunction (backend) {
      let i, j
      const cbs = {}
    
      const { modules, nodeOps } = backend
    
      for (i = 0; i < hooks.length; ++i) {
        cbs[hooks[i]] = []
        for (j = 0; j < modules.length; ++j) {
          if (isDef(modules[j][hooks[i]])) {
            cbs[hooks[i]].push(modules[j][hooks[i]])
          }
        }
      }
        
      // ...
      // 定义了一些辅助函数
      
      
      // 当调用 vm.__dispatch__时,其实就是调用下面的 patch 方法
      // 这块应用了函数柯理化的技巧
      return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
        // ...
        return vnode.elm
      }
    }
    

    createPatchFunction 内部定义了一系列的辅助方法,最终返回了一个 patch 方法,这个方法就赋值给了 vm._update函数里调用的 vm.__patch__。也就是说当调用 vm.__dispatch__时,其实就是调用patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) 方法,这块其实是应用了函数柯理化的技巧。

    patch 方法接收 4个参数,如下:

    • oldVnode 表示旧的 VNode 节点,它也可以不存在或者是一个 DOM 对象;
    • vnode 表示执行 _render 后返回的 VNode 的节点;
    • hydrating 表示是否是服务端渲染;
    • removeOnly 是给 transition-group 用的。

    分析patch方法,因为传入的oldVnode实际上是一个 DOM container,所以 isRealElement 为 true,然后调用 emptyNodeAt 方法把 oldVnode 转换成 虚拟DOM节点(一个js对象),然后再调用 createElm 方法。代码如下:

    if (isRealElement) {
        oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
    }
    
    function createElm (
      vnode,
      insertedVnodeQueue,
      parentElm,
      refElm,
      nested,
      ownerArray,
      index
    ) {
      if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
        vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)
      }
    
      vnode.isRootInsert = !nested // for transition enter check
    
      const data = vnode.data
      const children = vnode.children
      const tag = vnode.tag
      // 接下来判断 vnode 是否包含 tag,
      // 如果包含,先对tag的合法性在非生产环境下做校验,看是否是一个合法标签;
      // 然后再去调用平台 DOM 的操作去创建一个占位符元素。
      if (isDef(tag)) {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          if (data && data.pre) {
            creatingElmInVPre++
          }
          if (isUnknownElement(vnode, creatingElmInVPre)) {
            warn(
              'Unknown custom element: <' + tag + '> - did you ' +
              'register the component correctly? For recursive components, ' +
              'make sure to provide the "name" option.',
              vnode.context
            )
          }
        }
         // 调用 createChildren 方法去创建子元素:
        vnode.elm = vnode.ns
          ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
          : nodeOps.createElement(tag, vnode)
        setScope(vnode)
    
        /* istanbul ignore if */
        if (__WEEX__) {
          // ...
        } else {
          // 调用 createChildren 方法去创建子元素
          // 用 createChildren 方法遍历子虚拟节点,递归调用 createElm
          // 在遍历过程中会把 vnode.elm 作为父容器的 DOM 节点占位符传入。
          createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
          if (isDef(data)) {
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
          }
          insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        }
    
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {
          creatingElmInVPre--
        }
      } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
        vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      } else {
        vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      }
    }
    

    createElm方法的作用是通过虚拟节点创建真实的 DOM 并插入到它的父节点中。判断 vnode 是否包含 tag,如果包含,先对 tag 的合法性在非生产环境下做验证,看是否是一个合法标签;然后再去调用平台 DOM 的操作去创建一个占位符元素。然后调用 createChildren 方法去创建子元素,createChildren方法代码如下:

    createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
    
    function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
      if (Array.isArray(children)) {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          checkDuplicateKeys(children)
        }
        for (let i = 0; i < children.length; ++i) {
          createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i)
        }
      } else if (isPrimitive(vnode.text)) {
        nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)))
      }
    }
    

    createChildren方法遍历子虚拟节点,递归调用 createElm,在遍历过程中会把 vnode.elm 作为父容器的 DOM 节点占位符传入。然后调用 invokeCreateHooks方法执行所有的 create 的钩子并把 vnode push 到 insertedVnodeQueue 中。最后调用 insert 方法把 DOM 插入到父节点中,因为是递归调用,子元素会优先调用 insert,所以整个 vnode 树节点的插入顺序是先子后父。insert 方法定义在 src/core/vdom/patch.js 文件中,代码如下:

    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    
    function insert (parent, elm, ref) {
      if (isDef(parent)) {
        if (isDef(ref)) {
          if (ref.parentNode === parent) {
            nodeOps.insertBefore(parent, elm, ref)
          }
        } else {
          nodeOps.appendChild(parent, elm)
        }
      }
    }
    

    读代码可知,insert方法调用一些辅助方法把子节点插入到父节点中(其实就是调用原生 DOM 的 API 进行 DOM 操作),这些辅助方法定义在 src/platforms/web/runtime/node-ops.js 文件中。到此,Vue 动态创建的 DOM节点就完成了。emm~~ 回头在看看这个图。

    过程图

    结束

    最近一段时间都会认真的去看vue.js的源码。【读vue 源码】会按照一个系列去更新。分享自己学习的同时,也希望与更多的同行交流所得,如此而已。

    第一篇:【读vue 源码】溯源 import Vue from 'vue' 到底做了什么?

    第二篇:【读vue源码】探究模版和数据是如何被渲染成DOM的? 【当前在读】

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