聊聊Vue.js的template編譯的問(wèn)題

更新時(shí)間：2017年10月09日 17:20:31 作者：染陌同學(xué)

這篇文章主要介紹了聊聊Vue.js的template編譯的問(wèn)題，小編覺(jué)得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過(guò)來(lái)看看吧

寫(xiě)在前面

因?yàn)閷?duì)Vue.js很感興趣，而且平時(shí)工作的技術(shù)棧也是Vue.js，這幾個(gè)月花了些時(shí)間研究學(xué)習(xí)了一下Vue.js源碼，并做了總結(jié)與輸出。

文章的原地址：https://github.com/answershuto/learnVue。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，為Vue加上了中文的注釋https://github.com/answershuto/learnVue/tree/master/vue-src，希望可以對(duì)其他想學(xué)習(xí)Vue源碼的小伙伴有所幫助。

可能會(huì)有理解存在偏差的地方，歡迎提issue指出，共同學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。

$mount

首先看一下mount的代碼

/*把原本不帶編譯的$mount方法保存下來(lái)，在最后會(huì)調(diào)用。*/
const mount = Vue.prototype.$mount
/*掛載組件，帶模板編譯*/
Vue.prototype.$mount = function (
 el?: string | Element,
 hydrating?: boolean
): Component {
 el = el && query(el)

 /* istanbul ignore if */
 if (el === document.body || el === document.documentElement) {
  process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
   `Do not mount Vue to <html> or <body> - mount to normal elements instead.`
  )
  return this
 }

 const options = this.$options
 // resolve template/el and convert to render function
 /*處理模板templete，編譯成render函數(shù)，render不存在的時(shí)候才會(huì)編譯template，否則優(yōu)先使用render*/
 if (!options.render) {
  let template = options.template
  /*template存在的時(shí)候取template，不存在的時(shí)候取el的outerHTML*/
  if (template) {
   /*當(dāng)template是字符串的時(shí)候*/
   if (typeof template === 'string') {
    if (template.charAt(0) === '#') {
     template = idToTemplate(template)
     /* istanbul ignore if */
     if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !template) {
      warn(
       `Template element not found or is empty: ${options.template}`,
       this
      )
     }
    }
   } else if (template.nodeType) {
    /*當(dāng)template為DOM節(jié)點(diǎn)的時(shí)候*/
    template = template.innerHTML
   } else {
    /*報(bào)錯(cuò)*/
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
     warn('invalid template option:' + template, this)
    }
    return this
   }
  } else if (el) {
   /*獲取element的outerHTML*/
   template = getOuterHTML(el)
  }
  if (template) {
   /* istanbul ignore if */
   if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    mark('compile')
   }

   /*將template編譯成render函數(shù)，這里會(huì)有render以及staticRenderFns兩個(gè)返回，這是vue的編譯時(shí)優(yōu)化，static靜態(tài)不需要在VNode更新時(shí)進(jìn)行patch，優(yōu)化性能*/
   const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
    shouldDecodeNewlines,
    delimiters: options.delimiters
   }, this)
   options.render = render
   options.staticRenderFns = staticRenderFns

   /* istanbul ignore if */
   if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    mark('compile end')
    measure(`${this._name} compile`, 'compile', 'compile end')
   }
  }
 }
 /*Github:https://github.com/answershuto*/
 /*調(diào)用const mount = Vue.prototype.$mount保存下來(lái)的不帶編譯的mount*/
 return mount.call(this, el, hydrating)
}

通過(guò)mount代碼我們可以看到，在mount的過(guò)程中，如果render函數(shù)不存在（render函數(shù)存在會(huì)優(yōu)先使用render）會(huì)將template進(jìn)行compileToFunctions得到render以及staticRenderFns。譬如說(shuō)手寫(xiě)組件時(shí)加入了template的情況都會(huì)在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行編譯。而render function在運(yùn)行后會(huì)返回VNode節(jié)點(diǎn)，供頁(yè)面的渲染以及在update的時(shí)候patch。接下來(lái)我們來(lái)看一下template是如何編譯的。

一些基礎(chǔ)

首先，template會(huì)被編譯成AST語(yǔ)法樹(shù)，那么AST是什么？

在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，抽象語(yǔ)法樹(shù)（abstract syntax tree或者縮寫(xiě)為AST），或者語(yǔ)法樹(shù)（syntax tree），是源代碼的抽象語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的樹(shù)狀表現(xiàn)形式，這里特指編程語(yǔ)言的源代碼。

AST會(huì)經(jīng)過(guò)generate得到render函數(shù)，render的返回值是VNode，VNode是Vue的虛擬DOM節(jié)點(diǎn)，具體定義如下：

export default class VNode {
 tag: string | void;
 data: VNodeData | void;
 children: ?Array<VNode>;
 text: string | void;
 elm: Node | void;
 ns: string | void;
 context: Component | void; // rendered in this component's scope
 functionalContext: Component | void; // only for functional component root nodes
 key: string | number | void;
 componentOptions: VNodeComponentOptions | void;
 componentInstance: Component | void; // component instance
 parent: VNode | void; // component placeholder node
 raw: boolean; // contains raw HTML? (server only)
 isStatic: boolean; // hoisted static node
 isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
 isComment: boolean; // empty comment placeholder?
 isCloned: boolean; // is a cloned node?
 isOnce: boolean; // is a v-once node?
 /*Github:https://github.com/answershuto*/
 
 constructor (
  tag?: string,
  data?: VNodeData,
  children?: ?Array<VNode>,
  text?: string,
  elm?: Node,
  context?: Component,
  componentOptions?: VNodeComponentOptions
 ) {
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的標(biāo)簽名*/
  this.tag = tag
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的對(duì)象，包含了具體的一些數(shù)據(jù)信息，是一個(gè)VNodeData類(lèi)型，可以參考VNodeData類(lèi)型中的數(shù)據(jù)信息*/
  this.data = data
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)數(shù)組*/
  this.children = children
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的文本*/
  this.text = text
  /*當(dāng)前虛擬節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的真實(shí)dom節(jié)點(diǎn)*/
  this.elm = elm
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的名字空間*/
  this.ns = undefined
  /*編譯作用域*/
  this.context = context
  /*函數(shù)化組件作用域*/
  this.functionalContext = undefined
  /*節(jié)點(diǎn)的key屬性，被當(dāng)作節(jié)點(diǎn)的標(biāo)志，用以優(yōu)化*/
  this.key = data && data.key
  /*組件的option選項(xiàng)*/
  this.componentOptions = componentOptions
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的組件的實(shí)例*/
  this.componentInstance = undefined
  /*當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)*/
  this.parent = undefined
  /*簡(jiǎn)而言之就是是否為原生HTML或只是普通文本，innerHTML的時(shí)候?yàn)閠rue，textContent的時(shí)候?yàn)閒alse*/
  this.raw = false
  /*靜態(tài)節(jié)點(diǎn)標(biāo)志*/
  this.isStatic = false
  /*是否作為跟節(jié)點(diǎn)插入*/
  this.isRootInsert = true
  /*是否為注釋節(jié)點(diǎn)*/
  this.isComment = false
  /*是否為克隆節(jié)點(diǎn)*/
  this.isCloned = false
  /*是否有v-once指令*/
  this.isOnce = false
 }

 // DEPRECATED: alias for componentInstance for backwards compat.
 /* istanbul ignore next */
 get child (): Component | void {
  return this.componentInstance
 }
}

關(guān)于VNode的一些細(xì)節(jié)，請(qǐng)參考VNode節(jié)點(diǎn)。

createCompiler

createCompiler用以創(chuàng)建編譯器，返回值是compile以及compileToFunctions。compile是一個(gè)編譯器，它會(huì)將傳入的template轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的AST樹(shù)、render函數(shù)以及staticRenderFns函數(shù)。而compileToFunctions則是帶緩存的編譯器，同時(shí)staticRenderFns以及render函數(shù)會(huì)被轉(zhuǎn)換成Funtion對(duì)象。

因?yàn)椴煌脚_(tái)有一些不同的options，所以createCompiler會(huì)根據(jù)平臺(tái)區(qū)分傳入一個(gè)baseOptions，會(huì)與compile本身傳入的options合并得到最終的finalOptions。

compileToFunctions

首先還是貼一下compileToFunctions的代碼。

 /*帶緩存的編譯器，同時(shí)staticRenderFns以及render函數(shù)會(huì)被轉(zhuǎn)換成Funtion對(duì)象*/
 function compileToFunctions (
  template: string,
  options?: CompilerOptions,
  vm?: Component
 ): CompiledFunctionResult {
  options = options || {}

  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
   // detect possible CSP restriction
   try {
    new Function('return 1')
   } catch (e) {
    if (e.toString().match(/unsafe-eval|CSP/)) {
     warn(
      'It seems you are using the standalone build of Vue.js in an ' +
      'environment with Content Security Policy that prohibits unsafe-eval. ' +
      'The template compiler cannot work in this environment. Consider ' +
      'relaxing the policy to allow unsafe-eval or pre-compiling your ' +
      'templates into render functions.'
     )
    }
   }
  }
  /*Github:https://github.com/answershuto*/
  // check cache
  /*有緩存的時(shí)候直接取出緩存中的結(jié)果即可*/
  const key = options.delimiters
   ? String(options.delimiters) + template
   : template
  if (functionCompileCache[key]) {
   return functionCompileCache[key]
  }

  // compile
  /*編譯*/
  const compiled = compile(template, options)

  // check compilation errors/tips
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
   if (compiled.errors && compiled.errors.length) {
    warn(
     `Error compiling template:\n\n${template}\n\n` +
     compiled.errors.map(e => `- ${e}`).join('\n') + '\n',
     vm
    )
   }
   if (compiled.tips && compiled.tips.length) {
    compiled.tips.forEach(msg => tip(msg, vm))
   }
  }

  // turn code into functions
  const res = {}
  const fnGenErrors = []
  /*將render轉(zhuǎn)換成Funtion對(duì)象*/
  res.render = makeFunction(compiled.render, fnGenErrors)
  /*將staticRenderFns全部轉(zhuǎn)化成Funtion對(duì)象 */
  const l = compiled.staticRenderFns.length
  res.staticRenderFns = new Array(l)
  for (let i = 0; i < l; i++) {
   res.staticRenderFns[i] = makeFunction(compiled.staticRenderFns[i], fnGenErrors)
  }

  // check function generation errors.
  // this should only happen if there is a bug in the compiler itself.
  // mostly for codegen development use
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
   if ((!compiled.errors || !compiled.errors.length) && fnGenErrors.length) {
    warn(
     `Failed to generate render function:\n\n` +
     fnGenErrors.map(({ err, code }) => `${err.toString()} in\n\n$[code]\n`).join('\n'),
     vm
    )
   }
  }

  /*存放在緩存中，以免每次都重新編譯*/
  return (functionCompileCache[key] = res) 
 }

我們可以發(fā)現(xiàn)，在閉包中，會(huì)有一個(gè)functionCompileCache對(duì)象作為緩存器。

 /*作為緩存，防止每次都重新編譯*/
 const functionCompileCache: {
  [key: string]: CompiledFunctionResult;
 } = Object.create(null)

在進(jìn)入compileToFunctions以后，會(huì)先檢查緩存中是否有已經(jīng)編譯好的結(jié)果，如果有結(jié)果則直接從緩存中讀取。這樣做防止每次同樣的模板都要進(jìn)行重復(fù)的編譯工作。

  // check cache
  /*有緩存的時(shí)候直接取出緩存中的結(jié)果即可*/
  const key = options.delimiters
   ? String(options.delimiters) + template
   : template
  if (functionCompileCache[key]) {
   return functionCompileCache[key]
  }

在compileToFunctions的末尾會(huì)將編譯結(jié)果進(jìn)行緩存

 /*存放在緩存中，以免每次都重新編譯*/
 return (functionCompileCache[key] = res)

compile

 /*編譯，將模板template編譯成AST樹(shù)、render函數(shù)以及staticRenderFns函數(shù)*/
 function compile (
  template: string,
  options?: CompilerOptions
 ): CompiledResult {
  const finalOptions = Object.create(baseOptions)
  const errors = []
  const tips = []
  finalOptions.warn = (msg, tip) => {
   (tip ? tips : errors).push(msg)
  }

  /*做下面這些merge的目的因?yàn)椴煌脚_(tái)可以提供自己本身平臺(tái)的一個(gè)baseOptions，內(nèi)部封裝了平臺(tái)自己的實(shí)現(xiàn)，然后把共同的部分抽離開(kāi)來(lái)放在這層compiler中，所以在這里需要merge一下*/
  if (options) {
   // merge custom modules
   /*合并modules*/
   if (options.modules) {
    finalOptions.modules = (baseOptions.modules || []).concat(options.modules)
   }
   // merge custom directives
   if (options.directives) {
    /*合并directives*/
    finalOptions.directives = extend(
     Object.create(baseOptions.directives),
     options.directives
    )
   }
   // copy other options
   for (const key in options) {
    /*合并其余的options，modules與directives已經(jīng)在上面做了特殊處理了*/
    if (key !== 'modules' && key !== 'directives') {
     finalOptions[key] = options[key]
    }
   }
  }

  /*基礎(chǔ)模板編譯，得到編譯結(jié)果*/
  const compiled = baseCompile(template, finalOptions)
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
   errors.push.apply(errors, detectErrors(compiled.ast))
  }
  compiled.errors = errors
  compiled.tips = tips
  return compiled
 }

compile主要做了兩件事，一件是合并option（前面說(shuō)的將平臺(tái)自有的option與傳入的option進(jìn)行合并），另一件是baseCompile，進(jìn)行模板template的編譯。

來(lái)看一下baseCompile

baseCompile

function baseCompile (
 template: string,
 options: CompilerOptions
): CompiledResult {
 /*parse解析得到ast樹(shù)*/
 const ast = parse(template.trim(), options)
 /*
  將AST樹(shù)進(jìn)行優(yōu)化
  優(yōu)化的目標(biāo)：生成模板AST樹(shù)，檢測(cè)不需要進(jìn)行DOM改變的靜態(tài)子樹(shù)。
  一旦檢測(cè)到這些靜態(tài)樹(shù)，我們就能做以下這些事情：
  1.把它們變成常數(shù)，這樣我們就再也不需要每次重新渲染時(shí)創(chuàng)建新的節(jié)點(diǎn)了。
  2.在patch的過(guò)程中直接跳過(guò)。
 */
 optimize(ast, options)
 /*根據(jù)ast樹(shù)生成所需的code（內(nèi)部包含render與staticRenderFns）*/
 const code = generate(ast, options)
 return {
  ast,
  render: code.render,
  staticRenderFns: code.staticRenderFns
 }
}

baseCompile首先會(huì)將模板template進(jìn)行parse得到一個(gè)AST語(yǔ)法樹(shù)，再通過(guò)optimize做一些優(yōu)化，最后通過(guò)generate得到render以及staticRenderFns。

parse

parse的源碼可以參見(jiàn)https://github.com/answershuto/learnVue/blob/master/vue-src/compiler/parser/index.js#L53。

parse會(huì)用正則等方式解析template模板中的指令、class、style等數(shù)據(jù)，形成AST語(yǔ)法樹(shù)。

optimize

optimize的主要作用是標(biāo)記static靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，這是Vue在編譯過(guò)程中的一處優(yōu)化，后面當(dāng)update更新界面時(shí)，會(huì)有一個(gè)patch的過(guò)程，diff算法會(huì)直接跳過(guò)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，從而減少了比較的過(guò)程，優(yōu)化了patch的性能。

generate

generate是將AST語(yǔ)法樹(shù)轉(zhuǎn)化成render funtion字符串的過(guò)程，得到結(jié)果是render的字符串以及staticRenderFns字符串。

至此，我們的template模板已經(jīng)被轉(zhuǎn)化成了我們所需的AST語(yǔ)法樹(shù)、render function字符串以及staticRenderFns字符串。

舉個(gè)例子

來(lái)看一下這段代碼的編譯結(jié)果

<div class="main" :class="bindClass">
  <div>{{text}}</div>
  <div>hello world</div>
  <div v-for="(item, index) in arr">
    <p>{{item.name}}</p>
    <p>{{item.value}}</p>
    <p>{{index}}</p>
    <p>---</p>
  </div>
  <div v-if="text">
    {{text}}
  </div>
  <div v-else></div>
</div>

轉(zhuǎn)化后得到AST樹(shù)，如下圖：

我們可以看到最外層的div是這顆AST樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)上有許多數(shù)據(jù)代表這個(gè)節(jié)點(diǎn)的形態(tài)，比如static表示是否是靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，staticClass表示靜態(tài)class屬性（非bind:class）。children代表該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)，可以看到children是一個(gè)長(zhǎng)度為4的數(shù)組，里面包含的是該節(jié)點(diǎn)下的四個(gè)div子節(jié)點(diǎn)。children里面的節(jié)點(diǎn)與父節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，層層往下形成一棵AST語(yǔ)法樹(shù)。

再來(lái)看看由AST得到的render函數(shù)

with(this){
  return _c( 'div',
        {
          /*static class*/
          staticClass:"main",
          /*bind class*/
          class:bindClass
        },
        [
          _c( 'div', [_v(_s(text))]),
          _c('div',[_v("hello world")]),
          /*這是一個(gè)v-for循環(huán)*/
          _l(
            (arr),
            function(item,index){
              return _c( 'div',
                    [_c('p',[_v(_s(item.name))]),
                    _c('p',[_v(_s(item.value))]),
                    _c('p',[_v(_s(index))]),
                    _c('p',[_v("---")])]
                  )
            }
          ),
          /*這是v-if*/
          (text)?_c('div',[_v(_s(text))]):_c('div',[_v("no text")])],
          2
      )
}

_c，_v，_s，_q

看了render function字符串，發(fā)現(xiàn)有大量的_c，_v，_s，_q，這些函數(shù)究竟是什么？

帶著問(wèn)題，我們來(lái)看一下core/instance/render。

/*處理v-once的渲染函數(shù)*/
 Vue.prototype._o = markOnce
 /*將字符串轉(zhuǎn)化為數(shù)字，如果轉(zhuǎn)換失敗會(huì)返回原字符串*/
 Vue.prototype._n = toNumber
 /*將val轉(zhuǎn)化成字符串*/
 Vue.prototype._s = toString
 /*處理v-for列表渲染*/
 Vue.prototype._l = renderList
 /*處理slot的渲染*/
 Vue.prototype._t = renderSlot
 /*檢測(cè)兩個(gè)變量是否相等*/
 Vue.prototype._q = looseEqual
 /*檢測(cè)arr數(shù)組中是否包含與val變量相等的項(xiàng)*/
 Vue.prototype._i = looseIndexOf
 /*處理static樹(shù)的渲染*/
 Vue.prototype._m = renderStatic
 /*處理filters*/
 Vue.prototype._f = resolveFilter
 /*從config配置中檢查eventKeyCode是否存在*/
 Vue.prototype._k = checkKeyCodes
 /*合并v-bind指令到VNode中*/
 Vue.prototype._b = bindObjectProps
 /*創(chuàng)建一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)*/
 Vue.prototype._v = createTextVNode
 /*創(chuàng)建一個(gè)空VNode節(jié)點(diǎn)*/
 Vue.prototype._e = createEmptyVNode
 /*處理ScopedSlots*/
 Vue.prototype._u = resolveScopedSlots

 /*創(chuàng)建VNode節(jié)點(diǎn)*/
 vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)

通過(guò)這些函數(shù)，render函數(shù)最后會(huì)返回一個(gè)VNode節(jié)點(diǎn)，在_update的時(shí)候，經(jīng)過(guò)patch與之前的VNode節(jié)點(diǎn)進(jìn)行比較，得出差異后將這些差異渲染到真實(shí)的DOM上。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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