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Vue源碼探究之虛擬節點的實現

來源:懂視網 責編:小采 時間:2020-11-27 21:58:41
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Vue源碼探究之虛擬節點的實現

Vue源碼探究之虛擬節點的實現:頁面初始化的所有狀態都準備就緒之后,下一步就是要生成組件相應的虛擬節點—— VNode 。初次進行組件初始化的時候, VNode 也會執行一次初始化并存儲這時創建好的虛擬節點對象。在隨后的生命周期中,組件內的數據發生變動時,會先生成新的 VNode 對象,
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導讀Vue源碼探究之虛擬節點的實現:頁面初始化的所有狀態都準備就緒之后,下一步就是要生成組件相應的虛擬節點—— VNode 。初次進行組件初始化的時候, VNode 也會執行一次初始化并存儲這時創建好的虛擬節點對象。在隨后的生命周期中,組件內的數據發生變動時,會先生成新的 VNode 對象,

頁面初始化的所有狀態都準備就緒之后,下一步就是要生成組件相應的虛擬節點—— VNode 。初次進行組件初始化的時候, VNode 也會執行一次初始化并存儲這時創建好的虛擬節點對象。在隨后的生命周期中,組件內的數據發生變動時,會先生成新的 VNode 對象,然后再根據與之前存儲的舊虛擬節點的對比來執行刷新頁面 DOM 的操作。頁面刷新的流程大致上可以這樣簡單的總結,但是其實現路程是非常復雜的,為了深入地了解虛擬節點生成和更新的過程,首先來看看 VNode 類的具體實現。

VNode 類

VNode 類的實現是支持頁面渲染的基礎,這個類的實現并不復雜,但無論是創建Vue組件實例還是使用動態JS擴展函數組件都運用到了渲染函數 render ,它充分利用了 VNode 來構建虛擬DOM樹。

// 定義并導出VNode類
export default class VNode {
 // 定義實例屬性
 tag: string | void; // 標簽名稱
 data: VNodeData | void; // 節點數據
 children: ?Array<VNode>; // 子虛擬節點列表
 text: string | void; // 節點文字
 elm: Node | void; // 對應DOM節點
 ns: string | void; // 節點命名空間,針對svg標簽的屬性
 context: Component | void; // rendered in this component's scope // 組件上下文
 key: string | number | void; // 節點唯一鍵
 componentOptions: VNodeComponentOptions | void; // 虛擬節點組件配置對象
 componentInstance: Component | void; // component instance // 組件實例
 parent: VNode | void; // component placeholder node // 組件占位符節點

 // 嚴格內部屬性,有些屬性是服務器渲染的情況使用的,暫時還不了解
 // strictly internal
 // 是否包含原始HTML。只有服務器端會使用
 raw: boolean; // contains raw HTML? (server only) 
 // 是否靜態節點,靜態節點將會被提升
 isStatic: boolean; // hoisted static node 
 // 是否在根節點插入,進入轉換檢查所必需的
 isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
 // 是否空注釋占位符
 isComment: boolean; // empty comment placeholder?
 // 是否拷貝節點
 isCloned: boolean; // is a cloned node?
 // 是否一次性節點
 isOnce: boolean; // is a v-once node?
 // 異步組件工廠方法
 asyncFactory: Function | void; // async component factory function
 // 異步源
 asyncMeta: Object | void;
 // 是否異步占位符
 isAsyncPlaceholder: boolean;
 // 服務器端上下文
 ssrContext: Object | void;
 // 功能節點的實際實例上下文
 fnContext: Component | void; // real context vm for functional nodes
 // 方法配置選項,只在服務器渲染使用
 fnOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching
 // 方法作用域id
 fnScopeId: ?string; // functional scope id support

 // 構造函數,參數均可選,與上面定義對應
 constructor (
 tag?: string,
 data?: VNodeData,
 children?: ?Array<VNode>,
 text?: string,
 elm?: Node,
 context?: Component,
 componentOptions?: VNodeComponentOptions,
 asyncFactory?: Function
 ) {
 // 實例初始化賦值
 this.tag = tag
 this.data = data
 this.children = children
 this.text = text
 this.elm = elm
 this.ns = undefined
 this.context = context
 this.fnContext = undefined
 this.fnOptions = undefined
 this.fnScopeId = undefined
 this.key = data && data.key
 this.componentOptions = componentOptions
 this.componentInstance = undefined
 this.parent = undefined
 this.raw = false
 this.isStatic = false
 this.isRootInsert = true
 this.isComment = false
 this.isCloned = false
 this.isOnce = false
 this.asyncFactory = asyncFactory
 this.asyncMeta = undefined
 this.isAsyncPlaceholder = false
 }

 // 定義child屬性的取值器
 // 已棄用:用于向后compat的componentInstance的別名
 // DEPRECATED: alias for componentInstance for backwards compat.
 /* istanbul ignore next */
 get child (): Component | void {
 return this.componentInstance
 }
}

// 定義并導出createEmptyVNode函數,創建空虛擬節點
export const createEmptyVNode = (text: string = '') => {
 // 實例化虛擬節點
 const node = new VNode()
 // 設置節點文字為空,并設置為注釋節點
 node.text = text
 node.isComment = true
 // 返回節點
 return node
}

// 定義并導出createTextVNode函數,創建文字虛擬節點
export function createTextVNode (val: string | number) {
 // 置空實例初始化的標簽名,數據,子節點屬性,只傳入文字
 return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
}

// 優化淺拷貝
// 用于靜態節點和插槽節點,因為它們可以在多個渲染中重用,
// 當DOM操作依賴于它們的elm引用時,克隆它們可以避免錯誤
// optimized shallow clone
// used for static nodes and slot nodes because they may be reused across
// multiple renders, cloning them avoids errors when DOM manipulations rely
// on their elm reference.
// 定義并導出cloneVNode函數,拷貝節點
export function cloneVNode (vnode: VNode): VNode {
 // 拷貝節點并返回
 const cloned = new VNode(
 vnode.tag,
 vnode.data,
 vnode.children,
 vnode.text,
 vnode.elm,
 vnode.context,
 vnode.componentOptions,
 vnode.asyncFactory
 )
 cloned.ns = vnode.ns
 cloned.isStatic = vnode.isStatic
 cloned.key = vnode.key
 cloned.isComment = vnode.isComment
 cloned.fnContext = vnode.fnContext
 cloned.fnOptions = vnode.fnOptions
 cloned.fnScopeId = vnode.fnScopeId
 cloned.asyncMeta = vnode.asyncMeta
 cloned.isCloned = true
 return cloned
}

VNode 類實現的源代碼分兩部分,第一部分是定義 VNode 類自身的實現,第二部分是定一些常用的節點創建方法,包括創建空的虛擬節點,文字虛擬節點和新拷貝節點。虛擬節點本身是一個包含了所有渲染所需信息的載體,從前面一部分的屬性就可以看出,不僅有相應的 DOM 標簽和屬性信息,還包含了子虛擬節點列表,所以一個組件初始化之后得到的 VNode 也是一棵虛擬節點樹,實質是抽象和信息化了的對應于 DOM 樹的 JS 對象。

VNode 的使用在服務器渲染中也有應用,關于這一部分暫時放到之后去研究。

認識到 VNode 的實質之后,對于它的基礎性的作用還是不太清楚,為什么需要創建這種對象來呢?答案就在Vue的響應式刷新里。如前所述,觀察系統實現了對數據變更的監視,在收到變更的通知之后處理權就移交到渲染系統手上,渲染系統首先進行的處理就是根據變動生成新虛擬節點樹,然后再去對比舊的虛擬節點樹,來實現這個抽象對象的更新,簡單的來說就是通過新舊兩個節點樹的對照,來最終確定一個真實DOM建立起來所需要依賴的抽象對象,只要這個真實 DOM 所依賴的對象確定好,渲染函數會把它轉化成真實的 DOM 樹。

最后來概括地描述一下 VNode 渲染成真實 DOM 的路徑:

渲染路徑

Vue 的一般渲染有兩條路徑:

  • 組件實例初始創建生成DOM
  • 組件數據更新刷新DOM
  • 在研究生命周期的時候知道,有 mount 和 update 兩個鉤子函數,這兩個生命周期的過程分別代表了兩條渲染路徑的執行。

    組件實例初始創建生成DOM

    Vue 組件實例初始創建時,走的是 mount 這條路徑,在這條路徑上初始沒有已暫存的舊虛擬節點,要經歷第一輪 VNode 的生成。這一段代碼的執行是從 $mount 函數開始的:

    $mount => mountComponent => updateComponent => _render => _update => createPatchFunction(patch) => createElm => insert => removeVnodes

    大致描述一下每一個流程中所進行的關于節點的處理:

  • mountComponent 接收了掛載的真實DOM節點,然后賦值給 vm.$el
  • updateComponent 調用 _update ,并傳入 _render 生成的新節點
  • _render 生成新虛擬節點樹,它內部是調用實例的 createElement 方法創建虛擬節點
  • _update 方法接收到新的虛擬節點后,會根據是否已有存儲的舊虛擬節點來分離執行路徑,就這一個路徑來說,初始儲存的 VNode 是不存在的,接下來執行 patch 操作會傳入掛載的真實DOM節點和新生成的虛擬節點。
  • createPatchFunction 即是 patch 方法調用的實際函數,執行時會將傳入的真實DOM節點轉換成虛擬節點,然后執行 createElm
  • createElm 會根據新的虛擬節點生成真實DOM節點,內部同樣調用 createElement 方法來創建節點。
  • insert 方法將生成的真實DOM插入到DOM樹中
  • removeVnodes 最后將之前轉換的真實DOM節點從DOM樹中移除
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    Vue源碼探究之虛擬節點的實現

    Vue源碼探究之虛擬節點的實現:頁面初始化的所有狀態都準備就緒之后,下一步就是要生成組件相應的虛擬節點—— VNode 。初次進行組件初始化的時候, VNode 也會執行一次初始化并存儲這時創建好的虛擬節點對象。在隨后的生命周期中,組件內的數據發生變動時,會先生成新的 VNode 對象,
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