你知道虚拟Dom是怎么生成的吗?

技术文章 10个月前 完美者
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在经过初始化阶段之后,即将开始组件的挂载,不过在挂载之前很有必要提一下虚拟Dom的概念。这个想必大家有所耳闻,我们知道vue@2.0开始引入了虚拟Dom,主要解决的问题是,大部分情况下可以降低使用JavaScript去操作跨线程的庞大Dom所需要的昂贵性能,让Dom操作的性能更高;以及虚拟Dom可以用于SSR以及跨端使用。虚拟Dom,顾名思义并不是真实的Dom,而是使用JavaScript的对象来对真实Dom的一个描述。一个真实的Dom也无非是有标签名,属性,子节点等这些来描述它,如页面中的真实Dom是这样的:

<div id=‘app‘ class=‘wrap‘> <h2> hello </h2> </div> 

我们可以在render函数内这样描述它:

new vue({ render(h) { return h(‘div‘, { attrs: { id: ‘app‘, class: ‘wrap‘ } }, [ h(‘h2‘, ‘hello‘) ]) } }) 

这个时候它并不是用对象来描述的,使用的是render函数内的数据结构去描述的真实Dom,而现在我们需要将这段描述转为用对象的形式,render函数使用的是参数h方法并用VNode这个类来实例化它们,所以我们再了解h的实现原理前,首先来看下VNode类是什么,找到它定义的地方:

export default class VNode { constructor ( tag data children text elm context componentOptions asyncFactory ) { this.tag = tag // 标签名 this.data = data // 属性 如id/class this.children = children // 子节点 this.text = text // 文本内容 this.elm = elm // 该VNode对应的真实节点 this.ns = undefined // 节点的namespace this.context = context // 该VNode对应实例 this.fnContext = undefined // 函数组件的上下文 this.fnOptions = undefined // 函数组件的配置 this.fnScopeId = undefined // 函数组件的ScopeId this.key = data && data.key // 节点绑定的key 如v-for this.componentOptions = componentOptions // 组件VNode的options this.componentInstance = undefined // 组件的实例 this.parent = undefined // vnode组件的占位符节点 this.raw = false // 是否为平台标签或文本 this.isStatic = false // 静态节点 this.isRootInsert = true // 是否作为根节点插入 this.isComment = false // 是否是注释节点 this.isCloned = false // 是否是克隆节点 this.isOnce = false // 是否是v-noce节点 this.asyncFactory = asyncFactory // 异步工厂方法 this.asyncMeta = undefined // 异步meta this.isAsyncPlaceholder = false // 是否为异步占位符 } get child () { // 别名 return this.componentInstance } } 

这是VNode类定义的地方,挺吓人的,它支持一共最多八个参数,其实经常用到的并不多。如tag是元素节点的名称,children为它的子节点,text是文本节点内的文本。实例化后的对象就有二十三个属性作为在vue的内部一个节点的描述,它描述的是将它创建为一个怎样的真实Dom。大部分属性默认是false或undefined,而通过这些属性有效的值就可以组装出不同的描述,如真实的Dom中会有元素节点、文本节点、注释节点等。而通过这样一个VNode类,也可以描述出相应的节点,部分节点vue内部还做了相应的封装:

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注释节点 

export const createEmptyVNode = (text = ‘‘) => { const node = new VNode() node.text = text node.isComment = true return node } 

创建一个空的VNode,有效属性只有text和isComment来表示一个注释节点。

真实的注释节点:
<!-- 注释节点 --> VNode描述: createEmptyVNode (‘注释节点‘) { text: ‘注释节点‘, isComment: true } 

文本节点 

export function createTextVNode (val) { return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val)) } 

只是设置了text属性,描述的是标签内的文本

VNode描述:
createTextVNode(‘文本节点‘) { text: ‘文本节点‘ } 

克隆节点

export function cloneVNode (vnode) { 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 } 

将一个现有的VNode节点拷贝一份,只是被拷贝节点的isCloned属性为false,而拷贝得到的节点的isCloned属性为true,除此之外它们完全相同。

元素节点  

真实的元素节点:
<div> hello <span>Vue!</span> </div> VNode描述: { tag: ‘div‘, children: [ { text: ‘hello‘ }, { tag: ‘span‘, children: [ { text: Vue! } ] } ], } 

组件节点

渲染App组件:
new Vue({ render(h) { return h(App) } }) VNode描述: { tag: ‘vue-component-2‘, componentInstance: {...}, componentOptions: {...}, context: {...}, data: {...} } 

组件的VNode会和元素节点相比会有两个特有的属性componentInstance和componentOptions。VNode的类型有很多,它们都是从这个VNode类中实例化出来的,只是属性不同。

开始挂载阶段

this._init() 方法的最后:

... 初始化

if (vm.$options.el) { vm.$mount(vm.$options.el) } 

如果用户有传入el属性,就执行vm.$mount方法并传入el开始挂载。这里的$mount方法在完整版和运行时版本又会有点不同,他们区别如下:

运行时版本:
Vue.prototype.$mount = function(el) { // 最初的定义 return mountComponent(this, query(el)); } 完整版: const mount = Vue.prototype.$mount Vue.prototype.$mount = function(el) { // 拓展编译后的 if(!this.$options.render) { ---| if(this.$options.template) { ---| ...经过编译器转换后得到render函数 ---| 编译阶段 } ---| } ---| return mount.call(this, query(el)) } ----------------------------------------------- export function query(el) { // 获取挂载的节点 if(typeof el === ‘string‘) { // 比如#app const selected = document.querySelector(el) if(!selected) { return document.createElement(‘div‘) } return selected } else { return el } } 

完整版有一个骚操作,首先将$mount方法缓存到mount变量上,然后使用函数劫持的手段重新定义$mount函数,并在其内部增加编译相关的代码,最后还是使用原来定义的$mount方法挂载。所以核心是要了解最初定义$mount方法时内的mountComponent方法:

export function mountComponent(vm, el) { vm.$el = el ... callHook(vm, ‘beforeMount‘) ... const updateComponent = function () { vm._update(vm._render()) } ... } 

首先将传入的el赋值给vm.$el,这个时候el是一个真实dom,接着会执行用户自己定义的beforeMount钩子。接下来会定义一个重要的函数变量updateComponent,它的内部首先会执行vm._render()方法,将返回的结果传入vm._update()内再执行。我们这章主要就来分析这个vm._render()方法做了什么事情,来看下它的定义:

Vue.prototype._render = function() { const vm = this const { render } = vm.$options const vnode = render.call(vm, vm.$createElement) return vnode } 

首先会得到自定义的render函数,传入vm.$createElement这个方法(也就是上面例子内的h方法),将执行的返回结果赋值给vnode,这里也就完成了render函数内数据结构转为vnode的操作。而这个vm.$createElement是在之前初始化initRender方法内挂载到vm实例下的:

vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false) // 编译 vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true) // 手写 

无论是编译而来还是手写的render函数,它们都是返回了createElement这个函数,继续查找它的定义:

const SIMPLE_NORMALIZE = 1 const ALWAYS_NORMALIZE = 2 export default createElement( context, tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize) { if(Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) { // data是数组或基础类型 normalizationType = children --| children = data --| 参数移位 data = undefined --| } if (isTrue(alwaysNormalize)) { // 如果是手写render normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE } return _createElement(contenxt, tag, data, children, normalizationType) } 

这里是对传入的参数处理,如果第三个参数传入的是数组(子元素)或者是基础类型的值,就将参数位置改变。然后对传入的最后一个参数是true还是false做处理,这会决定之后对children属性的处理方式。这里又是对_createElement做的封装,所以我们还要继续看它的定义:

export function _createElement( context, tag, data, children, normalizationType ) { if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) { // 手写render函数 children = normalizeChildren(children) } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) { //编译render函数 children = simpleNormalizeChildren(children) } if(typeof tag === ‘string‘) { // 标签 let vnode, Ctor if(config.isReservedTag(tag)) { // 如果是html标签 vnode = new VNode(tag, data, children, undefined, undefined, context) } ... } else { // 就是组件了 vnode = createComponent(tag, data, context, children) } ... return vnode } 

首先我们会看到针对最后一个参数的布尔值对children做不同的处理,如果是编译的render函数,就将children格式化为一维数组:

function simpleNormalizeChildren(children) { // 编译render的处理函数 for (let i = 0; i < children.length; i++) { if (Array.isArray(children[i])) { return Array.prototype.concat.apply([], children) } } return children } 

我们现在主要看下手写的render函数是怎么处理的,从接下来的_createElement方法我们知道,转化VNode是分为两种情况的:

1. 普通的元素节点转化为VNode  

以一段children是二维数组代码为示例,我们来说明普通元素是如何转VNode的:

render(h) {
  return h( "div", [ [ [h("h1", "title h1")], [h(‘h2‘, "title h2")] ], [ h(‘h3‘, ‘title h3‘) ] ] ); } 

因为_createElement方法是对h方法的封装,所以h方法的第一个参数对应的就是_createElement方法内的tag,第二个参数对应的是data。又因为h方法是递归的,所以首先从h(‘h1‘, ‘title h1‘)开始解析,经过参数上移之后children就是title h1这段文本了,所以会在normalizeChildren方法将它转为[createTextVNode(children)]一个文本的VNode节点:

function normalizeChildren(children) { // 手写`render`的处理函数 return isPrimitive(children) //原始类型 typeof为string/number/symbol/boolean之一 ? [createTextVNode(children)] // 转为数组的文本节点 : Array.isArray(children) // 如果是数组 ? normalizeArrayChildren(children) : undefined } 

接着会满足_createElement方法内的这个条件:

if(typeof tag === ‘string‘){ tag为h1标签 if(config.isReservedTag(tag)) { // 是html标签 vnode = new VNode( tag, // h1 data, // undefined children, 转为了 [{text: ‘title h1‘}] undefined, undefined, context ) } } ... return vnode 返回的vnode结构为: { tag: h1, children: [ { text: title h1 } ] } 

然后依次处理h(‘h2‘, "title h2"),h(‘h3‘, ‘title h3‘)会得到三个VNode实例的节点。接着会执行最外层的h(div, [[VNode,VNode],[VNode]])方法,注意它的结构是二维数组,这个时候它就满足normalizeChildren方法内的Array.isArray(children)这个条件了,会执行normalizeArrayChildren这个方法:

function normalizeArrayChildren(children) { const res = [] // 存放结果 for(let i = 0; i < children.length; i++) { // 遍历每一项 let c = children[i] if(isUndef(c) || typeof c === ‘boolean‘) { // 如果是undefined 或 布尔值 continue // 跳过 } if(Array.isArray(c)) { // 如果某一项是数组 if(c.length > 0) { c = normalizeArrayChildren(c) // 递归结果赋值给c,结果就是[VNode] ... 合并相邻的文本节点 res.push.apply(res, c) //小操作 } } else { ... res.push(c) } } return res } 

如果children内的某一项是数组就递归调用自己,将自身传入并将返回的结果覆盖自身,递归内的结果就是res.push(c)得到的,这里c也是[VNode]数组结构。覆盖自己之后执行res.push.apply(res, c),添加到res内。这里vue秀了一个小操作,在一个数组内push一个数组,本来应该是二维数组的,使用这个写法后res.push.apply(res, c)后,结果最后是就是一维数组了。res最后返回的结果[VNode, VNode, VNode],这也是children最终的样子。接着执行h(‘div‘, [VNode, VNode, VNode])方法,又满足了之前同样的条件:

if (config.isReservedTag(tag)) { // 标签为div vnode = new VNode( tag, data, children, undefined, undefined, context ) } return vnode 

所以最终得到的vnode结构就是这样的:

{
  tag: ‘div‘, children: [VNode, VNode, VNode] } 

以上就是普通元素节点转VNode的具体过程。

2. 组件转化为VNode  

接下来我们来了解组件VNode的创建过程,常见示例如下:

main.js
new Vue({ render(h) { return h(App) } }) app.vue import Child from ‘@/pages/child‘ export default { name: ‘app‘, components: { Child } } 

不知道大家有将引入的组件直接打印出来过没有,我们在main.js内打印下App组件:

{
  beforeCreate: [?]
  beforeDestroy: [?]
  components: {Child: {…}}
  name: "app" render: ? () staticRenderFns: [] __file: "src/App.vue" _compiled: true } 

我们只是定义了name和components属性,打印出来为什么会多了这么多属性?这是vue-loader解析后添加的,例如render: ? ()就是将App组件的template模板转换而来的,我们记住这个一个组件对象即可。

让我们简单看一眼之前_createElement函数:

export function _createElement( context, tag, data, children, normalizationType ) { ... if(typeof tag === ‘string‘) { // 标签 ... } else { // 就是组件了 vnode = createComponent( tag, // 组件对象 data, // undefined context, // 当前vm实例 children // undefined ) } ... return vnode } 

很明显这里的tag并不一个string,转而会调用createComponent()方法:

export function createComponent ( // 上 Ctor, data = {}, context, children, tag ) { const baseCtor = context.$options._base if (isObject(Ctor)) { // 组件对象 Ctor = baseCtor.extend(Ctor) // 转为Vue的子类 } ... } 

这里要补充一点,在new Vue()之前定义全局API时:

export function initGlobalAPI(Vue) { ... Vue.options._base = Vue Vue.extend = function(extendOptions){...} } 

经过初始化合并options之后当前实例就有了context.$options._base这个属性,然后执行它的extend这个方法,传入我们的组件对象,看下extend方法的定义:

Vue.cid = 0 let cid = 1 Vue.extend = function (extendOptions = {}) { const Super = this // Vue基类构造函数 const name = extendOptions.name || Super.options.name const Sub = function (options) { // 定义构造函数 this._init(options) // _init继承而来 } Sub.prototype = Object.create(Super.prototype) // 继承基类Vue初始化定义的原型方法 Sub.prototype.constructor = Sub // 构造函数指向子类 Sub.cid = cid++ Sub.options = mergeOptions( // 子类合并options Super.options, // components, directives, filters, _base extendOptions // 传入的组件对象 ) Sub[‘super‘] = Super // Vue基类 // 将基类的静态方法赋值给子类 Sub.extend = Super.extend Sub.mixin = Super.mixin Sub.use = Super.use ASSET_TYPES.forEach(function (type) { // [‘component‘, ‘directive‘, ‘filter‘] Sub[type] = Super[type] }) if (name) { 让组件可以递归调用自己,所以一定要定义name属性 Sub.options.components[name] = Sub // 将子类挂载到自己的components属性下 } Sub.superOptions = Super.options Sub.extendOptions = extendOptions return Sub } 

仔细观察extend这个方法不难发现,我们传入的组件对象相当于就是之前new Vue(options)里面的options,也就是用户自定义的配置,然后和vue之前就定义的原型方法以及全局API合并,然后返回一个新的构造函数,它拥有Vue完整的功能。让我们继续createComponent的其他逻辑:

export function createComponent ( // 中 Ctor, data = {}, context, children, tag ) { ... const listeners = data.on // 父组件v-on传递的事件对象格式 data.on = data.nativeOn // 组件的原生事件 installComponentHooks(data) // 为组件添加钩子方法 ... } 

之前说明初始化事件initEvents时,这里的data.on就是父组件传递给子组件的事件对象,赋值给变量listeners;data.nativeOn是绑定在组件上有native修饰符的事件。接着会执行一个组件比较重要的方法installComponentHooks,它的作用是往组件的data属性下挂载hook这个对象,里面有init,prepatch,insert,destroy四个方法,这四个方法会在之后的将VNode转为真实Dom的patch阶段会用到,当我们使用到时再来看它们的定义是什么。我们继续createComponent的其他逻辑:

export function createComponent ( // 下 Ctor, data = {}, context, children, tag ) { ... const name = Ctor.options.name || tag // 拼接组件tag用 const vnode = new VNode( // 创建组件VNode `vue-component-${Ctor.cid}${name ? `-${name}` : ‘‘}`, // 对应tag属性 data, // 有父组件传递自定义事件和挂载的hook对象 undefined, // 对应children属性 undefined, // 对应text属性 undefined, // 对应elm属性 context, // 当前实例 { // 对应componentOptions属性 Ctor, // 子类构造函数 propsData, // props具体值的对象集合 listeners, // 父组件传递自定义事件对象集合 tag, // 使用组件时的名称 children // 插槽内的内容,也是VNode格式 }, asyncFactory ) return vnode } 

组件生成的VNode如下:

{
  tag: ‘vue-component-1-app‘, context: {...}, componentOptions: { Ctor: function(){...}, propsData: undefined, children: undefined, tag: undefined, children: undefined }, data: { on: undefined, // 为原生事件 data: { init: function(){...}, insert: function(){...}, prepatch: function(){...}, destroy: function(){...} } } } 

如果看到tag属性是vue-component开头就是组件了,以上就组件VNode的初始化。简单理解就是如果h函数的参数是组件对象,就将它转为一个Vue的子类,虽然组件VNode的children,text,ele为undefined,但它的独有属性componentOptions保存了组件需要的相关信息。它们的VNode生成了,接下来的章节我们将使用它们,将它们变为真实的Dom~。

最后我们还是以一道vue可能会被问到的面试题作为本章的结束吧~

面试官微笑而又不失礼貌的问道:

请问vue@2为什么要引入虚拟Dom,谈谈对虚拟Dom的理解?

怼回去:

随着现代应用对页面的功能要求越复杂,管理的状态越多,如果还是使用之前的JavaScript线程去频繁操作GUI线程的硕大Dom,对性能会有很大的损耗,而且也会造成状态难以管理,逻辑混乱等情况。引入虚拟Dom后,在框架的内部就将虚拟Dom树形结构与真实Dom做了映射,让我们不用在命令式的去操作Dom,可以将重心转为去维护这棵树形结构内的状态即可,状态的变化就会驱动Dom发生改变,具体的Dom操作vue帮我们完成,而且这些大部分可以在JavaScript线程完成,性能更高。虚拟Dom只是一种数据结构,可以让它不仅仅使用在浏览器环境,还可以用与SSR以及Weex等场景。

你知道虚拟Dom是怎么生成的吗?

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原文地址:https://www.cnblogs.com/moluy/p/14124260.html

版权声明:完美者 发表于 2020-12-17 12:43:37。
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