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Vue3源码解析计划之组件渲染,VNode如何转为真实DOM

时间:2010-12-5 17:23:32  作者:应用开发   来源:应用开发  查看:  评论:0
内容摘要:1写在前面在VUE中,组件是一个非常重要的概念,整个应用的页面都是通过组件进行渲染实现的,但是我们在编写组件时,它们内部又是如何进行工作的呢?从我们开始编写组件,到最终转为真实DOM,是一个怎样的转变

1写在前面

在VUE中,码解组件是析计渲染一个非常重要的概念,整个应用的划之e何页面都是通过组件进行渲染实现的,但是组件转为真实我们在编写组件时,它们内部又是码解如何进行工作的呢?从我们开始编写组件,到最终转为真实DOM,析计渲染是划之e何一个怎样的转变过程呢?那么我们应该先来了解vue3中组件时如何渲染的?

2组件

组件是一个抽象概念,它是组件转为真实对一棵DOM树的抽象,在页面写一个组件节点:,码解它并不会在页面上渲染这个叫的析计渲染标签。我们在写组件时,划之e何应该内部时这样的组件转为真实:

<template>     <div class="test">     <p>hello world</p>   </div>   </template> 

那么,一个组件想要真正渲染成DOM需要以下几个步骤:

创建VNode 渲染VNode 生成真实DOM

这里的码解VNode是什么,其实就是析计渲染能够描述组件信息的Javascript对象。云服务器提供商

3应用程序初始化

一个组件可以通过"模板+对象描述"的划之e何方式创建组件,创建好后又是如何被调用并进行初始化的呢?

因为整个组件树是从根组件开始进行渲染的,要寻找到根组件的渲染入口,需要从应用程序的初始化过程开始分析。

我们分别看下vue2和vue3初始化应用代码有啥区别,但其实没多大区别。

//vue2  import Vue from "vue"; import App from "./App"; const app = new Vue({      render:h=>h(App); }) app.$mount("#app"); //vue3 import { createApp} from "vue"; import App from "./app"; const app = createApp(App); app.mount("#app"); 

接下来我们看看createApp内部实现:

export const createApp = ((...args) => {    //创建app对象   const app = ensureRenderer().createApp(...args)   if (__DEV__) {      injectNativeTagCheck(app)   }   const {  mount } = app     //重写mount方法   app.mount = (containerOrSelector: Element | string): any => {      const container = normalizeContainer(containerOrSelector)     if (!container) return     const component = app._component     if (!isFunction(component) && !component.render && !component.template) {        component.template = container.innerHTML     }     // clear content before mounting     container.innerHTML =      const proxy = mount(container)     container.removeAttribute(v-cloak)     return proxy   }   return app }) as CreateAppFunction<Element> 

我们看到const app = ensureRenderer().createApp(...args)用来创建app对象,那么其内部是如何实现的:

//渲染相关的一些配置,比如:更新属性的方法,操作DOM的方法 const rendererOptions = {    patchProp,  // 处理 props 属性    ...nodeOps // 处理 DOM 节点操作 } // lazy create the renderer - this makes core renderer logic tree-shakable // in case the user only imports reactivity utilities from Vue. let renderer: Renderer | HydrationRenderer let enabledHydration = false // 我们看到中文翻译就是:延时创建渲染器,当用户只依赖响应式包的时候,不会立即创建渲染器, // 可以通过tree-shakable移除核心渲染逻辑相关的代码 function ensureRenderer() {    return renderer || (renderer = createRenderer(rendererOptions)) } 

渲染器,这是为了跨平台渲染做准备的,简单理解就是:包含平台渲染逻辑的网站模板js对象。我们看到创建渲染器,是通过调用createRenderer来实现的,其通过调用baseCreateRenderer函数进行返回,其中就有我们要找的createApp: createAppAPI(render, hydrate)。

export function createRenderer<   HostNode = RendererNode,   HostElement = RendererElement >(options: RendererOptions<HostNode, HostElement>) {    return baseCreateRenderer<HostNode, HostElement>(options) } // function baseCreateRenderer(   options: RendererOptions,   createHydrationFns?: typeof createHydrationFunctions ): any {    const {      insert: hostInsert,     remove: hostRemove,     patchProp: hostPatchProp,     createElement: hostCreateElement,     createText: hostCreateText,     createComment: hostCreateComment,     setText: hostSetText,     setElementText: hostSetElementText,     parentNode: hostParentNode,     nextSibling: hostNextSibling,     setScopeId: hostSetScopeId = NOOP,     cloneNode: hostCloneNode,     insertStaticContent: hostInsertStaticContent   } = options   // ....此处省略两千行,我们先不管   return {      render,     hydrate,     createApp: createAppAPI(render, hydrate)   } } 

我们看到createAppAPI(render, hydrate)方法接受两个参数:根组件渲染函数render,可选参数hydrate是在SSR场景下应用的,这里先不关注。

export function createAppAPI<HostElement>(   render: RootRenderFunction,   hydrate?: RootHydrateFunction ): CreateAppFunction<HostElement> {    //createApp方法接受的两个参数:根组件的对象和prop   return function createApp(rootComponent, rootProps = null) {      if (rootProps != null && !isObject(rootProps)) {        __DEV__ && warn(`root props passed to app.mount() must be an object.`)       rootProps = null     }     // 创建默认APP配置     const context = createAppContext()     const installedPlugins = new Set()     let isMounted = false     const app: App = {        _component: rootComponent as Component,       _props: rootProps,       _container: null,       _context: context,       get config() {          return context.config       },       set config(v) {          if (__DEV__) {            warn(             `app.config cannot be replaced. Modify individual options instead.`           )         }       },       // 都是一些眼熟的方法       use() { },       mixin() { },       component() { },       directive() { },       //用于挂载组件       mount(rootContainer){          //创建根组件的VNode         const vnode = createVNode(rootComponent,rootProps);         //利用渲染器渲染VNode         render(vnode,rootContainer);         app._container = rootComponent;         return vnode.component.proxy;       }       // ...     }     return app   } } 

在整个app对象的创建过程中,vue.js利用 闭包和函数柯里化 的技巧,很好的实现参数保留。如:在执行app.mount的时候,不需要传入渲染器render,因为在执行createAppAPI的时候,渲染器render参数已经被保留下来。

我们知道在vue源码中已经将mount方法已经进行封装,但是云服务器在我们使用时为什么还要进行重写,而不是直接把相关逻辑放在app对象的mount方法内部实现呢?

重写的目的是:实现既能让用户在使用API时更加灵活,也可以兼容Vue2的写法。

这是因为vue.js不仅仅是为web平台服务的,其设计的目标是"星辰大海"--实现支持跨平台渲染,内部不能够包含任何指定平台的内容,createApp函数内部的app.mount方法是一个标准的可跨平台的组件渲染流程:先创建VNode,再渲染VNode。

mount(rootContainer){    //创建根组件的VNode   const vnode = createVNode(rootComponent,rootProps);   //利用渲染器渲染VNode   render(vnode,rootContainer);   app._container = rootComponent;   return vnode.component.proxy; } 

我们看到app.mount重写的代码如下:

//重写mount方法 app.mount = (containerOrSelector: Element | string): any => {    //标准化容器   const container = normalizeContainer(containerOrSelector)   //如果容器为空对象,就直接返回呢   if (!container) return   const component = app._component   //如果组件对象没有定义render函数和template模板,则直接取出容器的innerHTML方法作为组件模板内容   if (!isFunction(component) && !component.render && !component.template) {      component.template = container.innerHTML   }   //在挂载前清空容器内容 clear content before mounting   container.innerHTML =    //实现真正的挂载   const proxy = mount(container)   container.removeAttribute(v-cloak)   return proxy } 

4核心渲染流程:创建VNode和渲染VNode

vnode本质上用来描述DOM的Javascript对象,它在vue中可以描述不同节点,比如:普通元素节点、组件节点等。

我们可以使用vnode来表示button标签:

type:标签的类型 props:标签的DOM属性信息 children:DOM的子节点,vnode数组 const vnode = {    //标签的类型  type:"button",   //标签的DOM属性信息   props:{     "class":"btn",     style:{       width:"100px",       height:"100px"     }   },   //dom的子节点,vnode数组   children:"确认" } 

那么,我们可以使用vnode来对抽象事物的描述,比如用来表示组件标签,页面并不会真正渲染一个叫做HelloWorld的标签元素,而是渲染组件内部定义的原生的HTML标签元素。

const HelloWorld = {   //定义组件对象信息 } const vnode = {   type:HelloWorld,   props:{     msg:"test"   } } 

我们在想:vnode到底有什么优势,为什么一定要设计成vnode这样的数据结构?

抽象:引入vnode,可以将渲染过程抽象化,从而使得组件的抽象能力有所提升。 跨平台:因为patch vnode过程不同平台可以有自己的实现,给予vnode再做服务端渲染、weex平台、小程序平台的渲染。

但是呢,注意:使用vnode并不意味着不用操作真实DOM。很多人会误认为vnode的性能一定会比手动操作DOM好,但其实并不是一定的。这是因为:

基于vnode实现的MVVM框架,在每次render to vnode过程中,渲染组件会有一定的javascript耗时,尤其是大组件 当我们去更新组件时,可以感觉到明显的卡顿现象。虽然diff算法在减少DOM操作方面足够优秀,但最终还是免不了操作DOM,所以性能并不能说是绝对优势

创建VNode

我们前面捋了一遍源码,知道vue中是通过createVNode函数创建根组件的vnode的。

const vnode = createVNode(rootComponent,rootProps); //createVNode函数的大致实现流程 function createVNode(type,props=null,children=null){   if(props){     //处理props的相关逻辑,标准化class和style   }   //对于vnode类型信息编码   const shapeFlag = isString(type)    ? 1/*ELEMENT*/ : isSuspense(type)    ? 128 /*SUSPENSE*/ : isTeleport(type)   ? 64 /*TELEPORT*/ : isObject(type)   ? 4 /*STATEFUL_COMPONENT*/ : isFunction(type)   ? 2 /*FUNCTIONAL_COMPONENT*/ : 0   const vnode = {     type,     props,     shapeFlag,     //其他属性   }   //标准化子节点,把不同数据类型的children转成数组或文本类型   normalizeChildren(vnode,children)   return vnode } 

渲染VNode

render(vnode,rootContainer) function render(vnode,rootContainer){   //判断是否为空   if(vnode == null){      //如果为空,执行销毁组件的逻辑    if(container._vnode){       unmount(container._vnode,null,null,true)     }   }else{     //创建或更新组件     patch(container._vnode||null,vnode,container)   }   //缓存vnode节点,表示已经渲染   container._vnode = vnode } 

那么在渲染vnode过程中涉及道到的patch补丁函数是如何实现的:

function patch(  n1,//旧的vnode,当n1==null时,表示时一次挂载的过程   n2,//新的vnode,后续会根据这个vnode类型执行不同的处理逻辑   container,//表示dom容器,在vnode渲染生成DOM后,会挂载到container下面   anchor=null,   parentComponent=null,   parentSuspense=null,   isSVG=false,   optimized=false ){   //如果存在新旧节点,且新旧节点类型不同,则销毁旧节点   if(n1&&!isSameVNodeType(n1,n2)){     anchor = getNextHostNode(n1);     unmount(n1,parentComponent,parentSuspense,true);     n1 = null;   }   const { type,shapeFlag} = n2;     switch(type){        case Test:         //处理文本节点        break       case Comment:         //处理注释节点         break       case Static:         //处理静态节点         break       case Fragment:         //处理Fragment元素         break       default:         if(shapeFlag & 1 /*ELEMENT*/){           //处理普通DOM元素           processElemnt(             n1,             n2,             container,             anchor,             parentComponent,             parentSuspense,             isSVG,             optimized           )         }else if(shapeFlag & 64 /*TELEPORT*/){           //处理普通TELEPORT           processElemnt(             n1,             n2,             container,             anchor,             parentComponent,             parentSuspense,             isSVG,             optimized           )         }else if(){          }else if(){          }else if(){          }     } } 

我们看下处理组件的parentComponent函数的实现:

function parentComponent(   n1,    n2,    container,    anchor,    parentComponent,    parentSuspense,    isSVG,    optimized ){   if(n1==null){     //挂载组件     mountComponent(      n1,       n2,       container,       anchor,       parentComponent,       parentSuspense,       isSVG,       optimized     )   }else{     //更新组件     updateComponent(      n1,       n2,       parentComponent,       optimized     )   }    } 

关于组件实例:

创建组件实例:内部通过对象的方式创建了当前渲染的组件实例 设置组件实例:instance保留了很多组件相关的数据,维护了组件的上下文,包括对props、插槽以及其他实例的属性的初始化处理

初始渲染主要做两件事情:

渲染组件生成subTree 把subTree挂载到container中

再回到我们梦开始的地方,我们看到在HelloWorld组件内部,整个DOM节点对应的vnode执行renderComponentRoot渲染生成对应的subTree,我们可以把它成为"子树vnode"。

<template>     <div class="test">//test被称为子树vnode     <p>hello world</p>   </div>   </template> 

如果是其它平台比如weex等,hostCreateElment方法就不再是操作DOM,而是平台相关的API,这些平台相关的方法是在创建渲染器阶段作为参数传入的。

创建完DOM节点后,要判断如果有props,就给这个DOM节点添加相关的class、style、event等属性,并在hostPatchProp函数内部做相关的处理逻辑。

5嵌套组件

在生产开发中,App和hello组件的例子就是嵌套组件的场景,组件vnode主要维护着组件的定义对象,组件上的各种props,而组件本身是一个抽象节点,它自身的渲染其实是通过执行组件定义的render函数渲染生成的子树vnode完成的,然后再通过patch这种递归方式,无论组件嵌套层级多深,都可以完成整个组件树的渲染。

6参考文章

《Vue3核心源码解析》 《Vue中文社区》 《Vue3中文文档》

7写在最后

本文主要分析总结了组件的渲染流程,从入口开始层层分析组件渲染过程的源码,我们知道了一个组件想要真正渲染成DOM需要以下三个步骤:

创建VNode 渲染VNode 生成真实DOM
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