深入理解 Vue 源码：剖析虚拟 DOM 生成机制（上）
2023-10-02 03:49:51
前言
Vue.js 是一个优秀的 JavaScript 框架，它以其简单易用、性能优异等特点，受到众多开发者的青睐。在 Vue.js 中，虚拟 DOM 是一个非常重要的概念，它可以极大地提高渲染效率。那么，Vue.js 是如何生成虚拟 DOM 的呢？本文将通过剖析 Vue.js 源码，详细解析虚拟 DOM 的生成机制。
入口文件
Vue.js 的入口文件是 web/entry-runtime.js，它负责初始化 Vue.js 运行时环境。在入口文件中，我们可以找到 Vue 构造函数的定义。
// web/entry-runtime.js
const Vue = function Vue(options) {
...
};
当我们使用 new Vue() 创建一个 Vue 实例时，Vue 构造函数就会被调用。在 Vue 构造函数中，虚拟 DOM 的生成过程主要分为以下几个步骤：
- 初始化根组件
- 编译模板
- 创建渲染函数
- 生成虚拟 DOM
初始化根组件
在初始化根组件时，Vue.js 会首先创建一个 VueComponent 实例。VueComponent 实例是 Vue.js 中组件的基类，它包含了组件的基本属性和方法。
// web/runtime/component.js
const VueComponent = function VueComponent() {
this._init();
};
在 _init() 方法中，VueComponent 实例会初始化一些属性，如 $el、$data、$props 等。
// web/runtime/component.js
VueComponent.prototype._init = function () {
this.$el = null;
this.$data = {};
this.$props = {};
...
};
编译模板
在初始化完根组件后，Vue.js 会对模板进行编译。编译过程主要分为三个步骤：
- 解析模板
- 生成 AST (Abstract Syntax Tree)
- 优化 AST
在解析模板时，Vue.js 会将模板字符串转换为一个抽象语法树 (AST)。AST 是一个树形结构，它可以表示模板中的各个元素，如元素节点、文本节点、指令等。
// web/compiler/parser/index.js
export function parse(template, options = {}) {
...
const ast = baseParse(template.trim(), options);
...
return ast;
}
在生成 AST 之后，Vue.js 会对 AST 进行优化。优化过程包括删除空节点、合并相邻的文本节点等。
// web/compiler/optimizer.js
export function optimize(root, options) {
...
root = optimizeElement(root, options);
root = optimizeText(root, options);
...
return root;
}
创建渲染函数
在优化完 AST 之后，Vue.js 会根据 AST 创建一个渲染函数。渲染函数是一个纯 JavaScript 函数，它可以将组件的状态渲染成虚拟 DOM。
// web/runtime/compiler.js
function createFunction(code, errors) {
...
const fn = new Function(...args, code);
...
return fn;
}
在创建渲染函数时，Vue.js 会将组件的状态作为参数传递给渲染函数。渲染函数会根据组件的状态，生成一个虚拟 DOM。
// web/runtime/render.js
function render(vnode, container, parentElm) {
...
createElm(vnode, parentElm);
...
}
生成虚拟 DOM
在创建完渲染函数之后，Vue.js 会调用渲染函数来生成虚拟 DOM。虚拟 DOM 是一个轻量级的 DOM 表示，它只包含 DOM 元素的必要信息，如元素名称、属性、子元素等。
// web/runtime/patch.js
function patch(oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
...
// createElm 创建元素节点
// createText 创建文本节点
...
}
在生成虚拟 DOM 时，Vue.js 会使用 diff 算法来比较新旧虚拟 DOM 的差异。diff 算法会找出新旧虚拟 DOM 之间的差异，并生成一个补丁包。补丁包包含了需要更新的元素节点和属性。
// web/runtime/patch.js
function diff(oldVnode, vnode, hydrating) {
...
// 更新元素节点
// 更新文本节点
...
}
在生成补丁包之后，Vue.js 会将补丁包应用到真实 DOM 中。这样，真实 DOM 就被更新为与虚拟 DOM 一致。
总结
通过剖析 Vue.js 源码，我们详细解析了 Vue.js 是如何生成虚拟 DOM 的。虚拟 DOM 是 Vue.js 的一个非常重要的概念，它可以极大地提高渲染效率。通过本文，读者可以深入了解 Vue.js 的内部工作原理，并对 Vue.js 的组件渲染、数据驱动和响应式系统有更全面的认识。
