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一张图轻松理解模版和数据是如何被渲染成DOM的

nanyue 2024-09-06 20:22:38 技术文章 6 ℃

作者:二十七刻来源:掘金

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???

从 new Vue() 开始

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

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

Vue 就是一个用 Function 实现的类。源码如下:在src/core/instance/index.js中

// _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。该方法是在./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) 
  } 
} 

在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.js、src/platform/web/runtime/index.js、src/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._isMounted 为 true, 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_renderProxy和 createElement()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()见 ./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、字节点名等。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) 和 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 slot、v-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:

_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:

;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 false,removeOnly 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~~ 回头再看看这个图。

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。

作者:二十七刻

链接:https://juejin.im/post/5eb51a9d5188256d8d606859

来源:掘金

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