vue 虛擬DOM快速入門
虛擬 DOM
什么是虛擬 dom
dom 是文檔對象模型,以節(jié)點樹的形式來表現(xiàn)文檔。
虛擬 dom 不是真正意義上的 dom。而是一個 javascript 對象。
正常的 dom 節(jié)點在 html 中是這樣表示:
<div class='testId'>
<p>你好</p>
<p>歡迎光臨</p>
</div>
而在虛擬 dom 中大概是這樣:
{
tag: 'div',
attributes:{
class: ['testId']
},
children:[
// p 元素
// p 元素
]
}
我們可以將虛擬 dom 拆分成兩部分進(jìn)行理解:虛擬 + dom。
- 虛擬: 表示虛擬 dom 不是真正意義上的 dom,而是一個 javascript 對象;
- dom: 表示虛擬 dom 能以類似節(jié)點樹的形式表示文檔。
虛擬 dom 的作用
現(xiàn)在主流的框架都是聲明式操作 dom 的框架。我們只需要描述狀態(tài)與 dom 之間的映射關(guān)系即可,狀態(tài)到視圖(真實的 dom)的轉(zhuǎn)換,框架會幫我們做。
最粗暴的做法是將狀態(tài)渲染成視圖,每次更新狀態(tài),都重新更新整個視圖。
這種做法的性能可想而知。比較好的想法是:狀態(tài)改變,只更新與狀態(tài)相關(guān)的 dom 節(jié)點。虛擬 dom 只是實現(xiàn)這個想法的其中一種方法而已。
具體做法:
- 狀態(tài) -> 真實 dom(最初)
- 狀態(tài) -> 虛擬 dom -> 真實 dom(使用虛擬 dom)
狀態(tài)改變,重新生成一份虛擬 dom,將上一份和這一份虛擬 dom 進(jìn)行對比,找出需要更新的部分,更新真實 dom。
vue 中的虛擬 dom
真實的 dom 是由 節(jié)點(Node)組成,虛擬 dom 則是由虛擬節(jié)點(vNode)組成。
虛擬 dom 在 vue 中主要做兩件事:
- 提供與真實節(jié)點(Node)對應(yīng)的虛擬節(jié)點(vNode)
- 將新的虛擬節(jié)點與舊的虛擬節(jié)點進(jìn)行對比,找出需要差異,然后更新視圖
“虛擬 DOM”是我們對由 Vue 組件樹建立起來的整個 VNode 樹的稱呼 —— vue 官網(wǎng)
vNode
什么是 vNode
上文提到,vNode(虛擬節(jié)點)對應(yīng)的是真實節(jié)點(Node)。
vNode 可以理解成節(jié)點描述對象。描述了如何創(chuàng)建真實的 dom 節(jié)點。
vue.js 中有一個 vNode 類??梢允褂盟鼊?chuàng)建不同類型的 vNode 實例,不同類型的 vNode 對應(yīng)著不同類型的 dom 元素。代碼如下:
export default class VNode {
constructor (
tag?: string,
data?: VNodeData,
children?: ?Array<VNode>,
text?: string,
elm?: Node,
context?: Component,
componentOptions?: VNodeComponentOptions,
asyncFactory?: Function
) {
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
}
get child (): Component | void {
return this.componentInstance
}
}
從代碼不難看出 vNode 類創(chuàng)建的實例,本質(zhì)上就是一個普通的 javascript 對象。
vNode 的類型
前面我們已經(jīng)介紹通過 vNode 類可以創(chuàng)建不同類型的 vNode。而不同類型的 vNode 是由有效屬性區(qū)分。例如 isComment = true 表示注釋節(jié)點;isCloned = true 表示克隆節(jié)點等等。
vNode 類型有:注釋節(jié)點、文本節(jié)點、克隆節(jié)點、元素節(jié)點、組件節(jié)點。
以下是注釋節(jié)點、文本節(jié)點和克隆節(jié)點的代碼:
/*
注釋節(jié)點
有效屬性:{isComment: true, text: '注釋節(jié)點'}
*/
export const createEmptyVNode = (text: string = '') => {
const node = new VNode()
node.text = text
// 注釋
node.isComment = true
return node
}
/*
文本節(jié)點
有效屬性:{text: '文本節(jié)點'}
*/
export function createTextVNode (val: string | number) {
return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
}
// optimized shallow clone
// used for static nodes and slot nodes because they may be reused across
// 用于靜態(tài)節(jié)點和插槽節(jié)點
// multiple renders, cloning them avoids errors when DOM manipulations rely
// on their elm reference.
// 克隆節(jié)點
export function cloneVNode (vnode: VNode): VNode {
const cloned = new VNode(
vnode.tag,
vnode.data,
// #7975
// clone children array to avoid mutating original in case of cloning
// a child.
vnode.children && vnode.children.slice(),
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
// 標(biāo)記是克隆節(jié)點
cloned.isCloned = true
return cloned
}
克隆節(jié)點其實就是將現(xiàn)有節(jié)點的所有屬性賦值到新節(jié)點中,最后用 cloned.isCloned = true 標(biāo)記自身是克隆節(jié)點。
元素節(jié)點通常有以下 4 個屬性:
- tag:節(jié)點名稱。例如 div、p
- data:節(jié)點上的數(shù)據(jù)。例如 class、style
- children:子節(jié)點
- context:在組件內(nèi)呈現(xiàn)
組件節(jié)點與元素節(jié)點類似,包含兩個獨有的屬性:
- componentOptions:組件節(jié)點的選項參數(shù),例如propsData、listeners、children、tag
- componentInstance:組件的實例
patch
前面已經(jīng)介紹了虛擬 dom 在 vue 中做的第一件事:提供與真實節(jié)點(Node)對應(yīng)的虛擬節(jié)點(vNode);接下來介紹第二件事:將新的虛擬節(jié)點與舊的虛擬節(jié)點進(jìn)行對比,找出需要差異,然后更新視圖。
第二件事在 vue 中的實現(xiàn)叫做 patch,即打補(bǔ)丁、修補(bǔ)的意思。通過對比新舊 vNode,找出差異,然后在現(xiàn)有 dom 的基礎(chǔ)上進(jìn)行修補(bǔ),從而實現(xiàn)視圖更新。
對比 vNode 找差異是手段,更新視圖才是目的。
而更新視圖無非就是新增節(jié)點、刪除節(jié)點和更新節(jié)點。接下來我們逐一分析什么時候新增節(jié)點、在哪里新增;什么時候刪除節(jié)點,刪除哪個;什么時候更新節(jié)點,更新哪個;
注:當(dāng) vNode 與 oldVNode 不相同的時候,以 vNode 為準(zhǔn)。
新增節(jié)點
一種情況是:vNode 存在而 oldVNode 不存在時,需要新增節(jié)點。最典型的是初次渲染,因為 odlVNode 是不存在的。
另一種情況是 vNode 與 oldVNode 完全不是同一個節(jié)點。這時就需要使用 vNode 生成真實的 dom 節(jié)點并插入到 oldVNode 指向的真實 dom 節(jié)點旁邊。oldVNode 則是一個被廢棄的節(jié)點。例如下面這種情況:
<div>
<p v-if="type === 'A'">
我是節(jié)點A
</p>
<span v-else-if="type === 'B'">
我是與A完全不同的節(jié)點B
</span>
</div>
當(dāng) type 由 A 變?yōu)?B,節(jié)點就會從 p 變成 span,由于 vNode 與 oldVNode 完全不是同一個節(jié)點,所以需要新增節(jié)點。
刪除節(jié)點
當(dāng)節(jié)點只在 oldVNode 中存在時,直接將其刪除即可。
更新節(jié)點
前面介紹了新增節(jié)點和刪除節(jié)點的場景,發(fā)現(xiàn)它們有一個共同點:vNode 與 oldVNode 完全不相同。
但更常見的場景是 vNode 與 oldVNode 是同一個節(jié)點。然后我們需要對它們(vNode 與 oldVNode)進(jìn)行一個更細(xì)致的對比,再對 oldVNode 對應(yīng)的真實節(jié)點進(jìn)行更新。
對于文本節(jié)點,邏輯自然簡單。首先對比新舊 vNode,發(fā)現(xiàn)是同一個節(jié)點,然后將 oldVNode 對應(yīng)的 dom 節(jié)點的文本改成 vNode 中的文本即可。但對于復(fù)雜的 vNode,比如界面中的一顆樹組件,這個過程就會變得復(fù)雜。
新增節(jié)點 - 源碼分析
思考一下:前面說到 vNode 的類型有:注釋節(jié)點、文本節(jié)點、克隆節(jié)點、元素節(jié)點、組件節(jié)點。請問這幾種類型都會被創(chuàng)建并插入到 dom 中嗎?
答:只有注釋節(jié)點、文本節(jié)點、元素節(jié)點。因為 html 只認(rèn)識這幾種。
由于只有上面三種節(jié)點類型,根據(jù)類型做響應(yīng)的創(chuàng)建,然后插入對應(yīng)的位置即可。
以元素節(jié)點為例,如果 vNode 有 tag 屬性,則說明是元素節(jié)點。則調(diào)用 createElement 方法創(chuàng)建對應(yīng)的節(jié)點,接下來就通過 appendChild 方法插入到指定父節(jié)點中。如果父元素已經(jīng)在視圖中,那么把元素插入到它下面將會自動渲染出來;如果 vNode 的 isComment 屬性是 true,則表示注釋節(jié)點;都不是則是文本節(jié)點;
通常元素里面會有子節(jié)點,所以這里涉及一個遞歸的過程,也就是將 vNode 中的 children 依次遍歷,創(chuàng)建節(jié)點,然后插入到父節(jié)點(父節(jié)點也就是剛剛創(chuàng)建出的 dom 節(jié)點)中,一層一層的遞歸進(jìn)行。
請看源碼:
// 創(chuàng)建元素
function createElm (
vnode,
insertedVnodeQueue,
parentElm,
refElm,
nested,
ownerArray,
index
) {
if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
// This vnode was used in a previous render!
// now it's used as a new node, overwriting its elm would cause
// potential patch errors down the road when it's used as an insertion
// reference node. Instead, we clone the node on-demand before creating
// associated DOM element for it.
vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode);
}
vnode.isRootInsert = !nested; // for transition enter check
if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
return
}
var data = vnode.data;
var children = vnode.children;
var tag = vnode.tag;
// 有 tag 屬性,表示是元素節(jié)點
if (isDef(tag)) {
vnode.elm = vnode.ns
? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
// 創(chuàng)建元素。nodeOps 涉及到跨平臺
: nodeOps.createElement(tag, vnode);
setScope(vnode);
/* istanbul ignore if */
{
// 遞歸創(chuàng)建子節(jié)點,并將子節(jié)點插入到父節(jié)點上
createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue);
if (isDef(data)) {
invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue);
}
// 將 vnode 對應(yīng)的元素插入到父元素中
insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
}
// isComment 屬性表示注釋節(jié)點
} else if (isTrue(vnode.isComment)) {
vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text);
// 插入父節(jié)點
insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
// 否則就是子節(jié)點
} else {
vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text);
// 插入父節(jié)點
insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
}
}
// 遞歸創(chuàng)建子節(jié)點,并將子節(jié)點插入到父節(jié)點上。vnode 表示父節(jié)點
function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
if (Array.isArray(children)) {
if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
checkDuplicateKeys(children);
}
// 依次創(chuàng)建子節(jié)點,并將子節(jié)點插入到父節(jié)點中
for (var i = 0; i < children.length; ++i) {
createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i);
}
} else if (isPrimitive(vnode.text)) {
nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)));
}
}
刪除節(jié)點 - 源碼分析
刪除節(jié)點非常簡單。直接看源碼:
// 刪除一組指定節(jié)點
function removeVnodes (parentElm, vnodes, startIdx, endIdx) {
for (; startIdx <= endIdx; ++startIdx) {
var ch = vnodes[startIdx];
if (isDef(ch)) {
if (isDef(ch.tag)) {
removeAndInvokeRemoveHook(ch);
invokeDestroyHook(ch);
} else { // Text node
// 刪除個節(jié)點
removeNode(ch.elm);
}
}
}
}
// 刪除單個節(jié)點
function removeNode (el) {
var parent = nodeOps.parentNode(el);
// element may have already been removed due to v-html / v-text
if (isDef(parent)) {
// nodeOps里封裝了跨平臺的方法
nodeOps.removeChild(parent, el);
}
}
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