Vue渲染流程步驟詳解
在 Vue 里渲染一塊內(nèi)容,會(huì)有以下步驟及流程:
第一步,解析語(yǔ)法,生成AST
第二步,根據(jù)AST結(jié)果,完成data數(shù)據(jù)初始化
第三步,根據(jù)AST結(jié)果和DATA數(shù)據(jù)綁定情況,生成虛擬DOM
第四步,將虛擬DOM 生成真正的DOM插入到頁(yè)面中,進(jìn)行頁(yè)面渲染。
那怎么理解這個(gè)流程呢?
一、解析語(yǔ)法生成AST
AST 語(yǔ)法樹(shù),實(shí)際就是抽象語(yǔ)法樹(shù)(Abstract Syntax Tree),是指通過(guò)構(gòu)建語(yǔ)法樹(shù)的形式將源代碼中的語(yǔ)句映射到樹(shù)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)上。
DOM 結(jié)構(gòu)樹(shù),也是AST中的一種,把HTML DOM語(yǔ)法解析并生成最終頁(yè)面。
我們?cè)敿?xì)看看這個(gè)過(guò)程:
1、捕獲語(yǔ)法
在生成AST的過(guò)程中,會(huì)涉及到編譯器的原理, 會(huì)經(jīng)過(guò)以下過(guò)程:
(1)、語(yǔ)法分析
語(yǔ)法分析的任務(wù)是在詞法分析的基礎(chǔ)上將單詞序列組合成各類語(yǔ)法短語(yǔ)。如 :程序、語(yǔ)句、表達(dá)式等。語(yǔ)法分析程序判斷源程序在結(jié)構(gòu)上是否正確, 如 v-if` / v-for 這樣的指令 ,也有``這樣的自定義 DOM 標(biāo)簽,還有`click`/`props 這樣的簡(jiǎn)化綁定語(yǔ)法。需要將它們一一解析出來(lái),并相應(yīng)地進(jìn)行后續(xù)處理。
(2)、語(yǔ)義分析
語(yǔ)義分析是審查源程序有無(wú)語(yǔ)義錯(cuò)誤,為代碼生成階段收集類型信息,一般類型檢查也會(huì)在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行。如我們綁定了某個(gè)不存在的變量或者事件,又或者是使用了某個(gè)未定義的自定義組件等,都會(huì)在這個(gè)階段進(jìn)行報(bào)錯(cuò)提示。
(3) 、生成 AST
在Vue 里,語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析基本上是通過(guò)正則的方式來(lái)處理,生成 AST其實(shí)就是將解析出來(lái)的元素、指令、屬性、父子節(jié)點(diǎn)關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行處理,得到一個(gè) AST 對(duì)象,以下是簡(jiǎn)化后的源碼:
/** * HTML編譯成AST對(duì)象 */ export function parse( template: string, options: CompilerOptions ): ASTElement | void { // 返回AST對(duì)象 // 篇幅原因,一些前置定義省略 // 此處開(kāi)始解析HTML模板 parseHTML(template, { expectHTML: options.expectHTML, isUnaryTag: options.isUnaryTag, shouldDecodeNewlines: options.shouldDecodeNewlines, start(tag, attrs, unary) { // 一些前置檢查和設(shè)置、兼容處理此處省略 // 此處定義了初始化的元素AST對(duì)象 const element: ASTElement = { type: 1, tag, attrsList: attrs, attrsMap: makeAttrsMap(attrs), parent: currentParent, children: [] }; // 檢查元素標(biāo)簽是否合法(不是保留命名) if (isForbiddenTag(element) && !isServerRendering()) { element.forbidden = true; process.env.NODE_ENV !== "production" && warn( "Templates should only be responsible for mapping the state to the " + "UI. Avoid placing tags with side-effects in your templates, such as " + `<${tag}>` + ", as they will not be parsed." ); } // 執(zhí)行一些前置的元素預(yù)處理 for (let i = 0; i < preTransforms.length; i++) { preTransforms[i](element, options); } // 是否原生元素 if (inVPre) { // 處理元素元素的一些屬性 processRawAttrs(element); } else { // 處理指令,此處包括v-for/v-if/v-once/key等等 processFor(element); processIf(element); processOnce(element); processKey(element); // 刪除結(jié)構(gòu)屬性 // 確定這是否是一個(gè)簡(jiǎn)單的元素 element.plain = !element.key && !attrs.length; // 處理ref/slot/component等屬性 processRef(element); processSlot(element); processComponent(element); for (let i = 0; i < transforms.length; i++) { transforms[i](element, options); } processAttrs(element); } // 后面還有一些父子節(jié)點(diǎn)等處理,此處省略 } // 其他省略 }); return root; }
2、DOM 元素捕獲
假如我們需要捕獲一個(gè)<div>
元素,再生成一個(gè)<div>
元素。
有一段模板,我們可以對(duì)它進(jìn)行捕獲:
<div> <a>111</a> <p>222<span>333</span> </p> </div>
捕獲后我們可以得到這樣一個(gè)對(duì)象:
divObj = { dom: { type: "dom", ele: "div", nodeIndex: 0, children: [ { type: "dom", ele: "a", nodeIndex: 1, children: [{ type: "text", value: "111" }] }, { type: "dom", ele: "p", nodeIndex: 2, children: [ { type: "text", value: "222" }, { type: "dom", ele: "span", nodeIndex: 3, children: [{ type: "text", value: "333" }] } ] } ] } };
這個(gè)對(duì)象保存了我們需要的一些信息:
HTML元素里需要綁定哪些變量,因?yàn)樽兞扛碌臅r(shí)候需要更新該節(jié)點(diǎn)內(nèi)容。
以怎樣的方式來(lái)拼接,是否有邏輯指令,如v-if、v-for等
哪些節(jié)點(diǎn)綁定了什么監(jiān)聽(tīng)事件,是否匹配一些常用的事件能力支持
Vue 會(huì)根據(jù) AST 對(duì)象生成一段可執(zhí)行的代碼,我們看看這部分的實(shí)現(xiàn):
// 生成一個(gè)元素 function genElement(el: ASTElement): string { // 根據(jù)該元素是否有相關(guān)的指令、屬性語(yǔ)法對(duì)象,來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的代碼生成 if (el.staticRoot && !el.staticProcessed) { return genStatic(el); } else if (el.once && !el.onceProcessed) { return genOnce(el); } else if (el.for && !el.forProcessed) { return genFor(el); } else if (el.if && !el.ifProcessed) { return genIf(el); } else if (el.tag === "template" && !el.slotTarget) { return genChildren(el) || "void 0"; } else if (el.tag === "slot") { return genSlot(el); } else { // component或者element的代碼生成 let code; if (el.component) { code = genComponent(el.component, el); } else { const data = el.plain ? undefined : genData(el); const children = el.inlineTemplate ? null : genChildren(el, true); code = `_c('${el.tag}'${ data ? `,${data}` : "" // data }${ children ? `,${children}` : "" // children })`; } // 模塊轉(zhuǎn)換 for (let i = 0; i < transforms.length; i++) { code = transforms[i](el, code); } // 返回最后拼裝好的可執(zhí)行的代碼 return code; } }
3、模板引擎賦能
通過(guò)以上介紹,或許大家會(huì)說(shuō),原本就是一個(gè)<div>,經(jīng)過(guò) AST 生成一個(gè)對(duì)象,最終還是生成一個(gè)<div>,這不是多余的步驟嗎?
其實(shí) ,在這個(gè)過(guò)程中我們可以實(shí)現(xiàn)一些功能:
排除無(wú)效 DOM 元素,并在構(gòu)建過(guò)程可進(jìn)行報(bào)錯(cuò)
使用自定義組件的時(shí)候,可匹配出來(lái)
可方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)綁定、事件綁定等功能
為虛擬 DOM Diff 過(guò)程打下鋪墊
HTML 轉(zhuǎn)義預(yù)防 XSS 漏洞
通用的模板引擎能處理很多低效又重復(fù)的工作,例如瀏覽器兼容、全局事件的統(tǒng)一管理和維護(hù)、模板更新的虛擬 DOM 機(jī)制、樹(shù)狀組織管理組件。這樣我們知道了模板引擎都做了什么事情后,就可以區(qū)分 Vue 框架提供的能力和我們需要自行處理的邏輯,可以更專注于業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)。
二、虛擬DOM
虛擬 DOM 大概可分成三個(gè)過(guò)程:
第一步,用 JS 對(duì)象模擬 DOM 樹(shù),得到一棵虛擬 DOM 樹(shù)。
第二步,當(dāng)頁(yè)面數(shù)據(jù)變更時(shí),生成新的虛擬 DOM 樹(shù),比較新舊兩棵虛擬 DOM 樹(shù)的差異。
第三步,把差異應(yīng)用到真正的 DOM 樹(shù)上。
1、用 JS 對(duì)象模擬 DOM 樹(shù)
為什么要用到虛擬 DOM ? 因?yàn)橐粋€(gè)真正的 DOM 元素非常龐大,擁有很多的屬性值,而實(shí)際上我們并不是全部都會(huì)用到,通常包括節(jié)點(diǎn)內(nèi)容、元素位置、樣式、節(jié)點(diǎn)的添加刪除等方法。所以,我們通過(guò)用 JS 對(duì)象表示 DOM 元素的方式,可以大大降低了比較差異的計(jì)算量。
我們來(lái)看一下 VNode 源碼,只有以下20來(lái)個(gè)屬性:
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 key: string | number | void; componentOptions: VNodeComponentOptions | void; componentInstance: Component | void; // component instance parent: VNode | void; // component placeholder node // strictly internal 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? asyncFactory: Function | void; // async component factory function asyncMeta: Object | void; isAsyncPlaceholder: boolean; ssrContext: Object | void; fnContext: Component | void; // real context vm for functional nodes fnOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching devtoolsMeta: ?Object; // used to store functional render context fordevtools fnScopeId: ?string; // functional scope id support
2 、比較新舊兩棵虛擬 DOM 樹(shù)的差異
虛擬 DOM 中,差異對(duì)比是很關(guān)鍵的一步,當(dāng)狀態(tài)變更的時(shí)候,重新構(gòu)造一棵新的對(duì)象樹(shù)。然后用新的樹(shù)和舊的樹(shù)進(jìn)行比較,記錄兩棵樹(shù)差異。這樣的差異需要記錄:
需要替換掉原來(lái)的節(jié)點(diǎn)
移動(dòng)、刪除、新增子節(jié)點(diǎn)
修改了節(jié)點(diǎn)的屬性
對(duì)于文本節(jié)點(diǎn)的文本內(nèi)容改變
下圖,我們對(duì)比兩棵 DOM 樹(shù),得到的差異有:
p 元素插入了一個(gè) span 元素子節(jié)點(diǎn)
原先的文本節(jié)點(diǎn)挪到了 span 元素子節(jié)點(diǎn)下面
3、應(yīng)用差異到真正的 DOM 樹(shù)
通過(guò)前面的示例,我們知道差異記錄要應(yīng)用到真正的 DOM 樹(shù)上,需要進(jìn)行一些操作,例如節(jié)點(diǎn)的替換、移動(dòng)、刪除,文本內(nèi)容的改變等。
在 Vue 中是怎么進(jìn)行 DOM Diff 呢? 簡(jiǎn)單看這段代碼感受下, 雖然代碼里很多函數(shù)沒(méi)貼出來(lái),但其實(shí)看函數(shù)名也可以大概理解都是什么作用,例如updateChildren、addVnodes、removeVnodes、setTextContent等。
// 對(duì)比差異后更新 const oldCh = oldVnode.children; const ch = vnode.children; if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) { for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode); if (isDef((i = data.hook)) && isDef((i = i.update))) i(oldVnode, vnode); } if (isUndef(vnode.text)) { if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly); } else if (isDef(ch)) { if (process.env.NODE_ENV !== "production") { checkDuplicateKeys(ch); } if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, ""); addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue); } else if (isDef(oldCh)) { removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1); } else if (isDef(oldVnode.text)) { nodeOps.setTextContent(elm, ""); } } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text); } if (isDef(data)) { if (isDef((i = data.hook)) && isDef((i = i.postpatch))) i(oldVnode, vnode); }
三、數(shù)據(jù)綁定
在 Vue 中,最基礎(chǔ)的模板語(yǔ)法是數(shù)據(jù)綁定。
例如:
<div>{{ message }}</div>
最終頁(yè)面展示內(nèi)容為<div>test</div>
。那這是怎么做到的呢?
1、 數(shù)據(jù)綁定的實(shí)現(xiàn)
這種使用雙大括號(hào)來(lái)綁定變量的方式,我們稱之為數(shù)據(jù)綁定。
數(shù)據(jù)綁定的過(guò)程其實(shí)不復(fù)雜:
(1) 、解析語(yǔ)法生成 AST
(2) 、根據(jù) AST 結(jié)果生成 DOM
(3) 、將數(shù)據(jù)綁定更新至模板
這個(gè)過(guò)程是 Vue 中模板引擎在做的事情,我們來(lái)看看上面在 Vue 里的代碼片段<div></div>,我們可以通過(guò) DOM 元素捕獲,解析后獲得這樣一個(gè) AST 對(duì)象:
divObj = { dom: { type: "dom", ele: "div", nodeIndex: 0, children: [{ type: "text", value: "" }] }, binding: [{ type: "dom", nodeIndex: 0, valueName: "message" }] };
我們?cè)谏?DOM 的時(shí)候,添加對(duì)message
的監(jiān)聽(tīng),數(shù)據(jù)更新時(shí)會(huì)找到對(duì)應(yīng)的nodeIndex
更新值:
// 假設(shè)這是一個(gè)生成 DOM 的過(guò)程,包括 innerHTML 和事件監(jiān)聽(tīng) function generateDOM(astObject) { const { dom, binding = [] } = astObject; // 生成DOM,這里假設(shè)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)是baseDom baseDom.innerHTML = getDOMString(dom); // 對(duì)于數(shù)據(jù)綁定的,來(lái)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)更新 baseDom.addEventListener("data:change", (name, value) => { // 尋找匹配的數(shù)據(jù)綁定 const obj = binding.find(x => x.valueName == name); // 若找到值綁定的對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn),則更新其值。 if (obj) { baseDom.find(`[data-node-index="${obj.nodeIndex}"]`).innerHTML = value; } }); } // 獲取DOM字符串,這里簡(jiǎn)單拼成字符串 function getDOMString(domObj) { // 無(wú)效對(duì)象返回'' if (!domObj) return ""; const { type, children = [], nodeIndex, ele, value } = domObj; if (type == "dom") { // 若有子對(duì)象,遞歸返回生成的字符串拼接 const childString = ""; children.forEach(x => { childString += getDOMString(x); }); // dom對(duì)象,拼接生成對(duì)象字符串 return `<${ele} data-node-index="${nodeIndex}">${childString}</${ele}>`; } else if (type == "text") { // 若為textNode,返回text的值 return value; } }
這樣,我們就能在message
變量更新的時(shí)候,通過(guò)該變量關(guān)聯(lián)的引用,來(lái)自動(dòng)更新對(duì)應(yīng)展示的內(nèi)容。而要知道message
變量什么時(shí)候進(jìn)行了改變,我們需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。
2、數(shù)據(jù)更新監(jiān)聽(tīng)
加粗樣式
我們能看到,上面的簡(jiǎn)單代碼描述過(guò)程中,使用的數(shù)據(jù)監(jiān)聽(tīng)方法是用了addEventListener("data:change", Function)的方式。
在 Vue 中,數(shù)據(jù)更新的時(shí)候就執(zhí)行了模板更新、watch、computed 等一些工作,主要是依賴了Getter/Setter。而 Vue3.0 將使用Proxy的方式來(lái)進(jìn)行:
Object.defineProperty(obj, key, { enumerable: true, configurable: true, // getter get: function reactiveGetter() { const value = getter ? getter.call(obj) : val; if (Dep.target) { dep.depend(); if (childOb) { childOb.dep.depend(); if (Array.isArray(value)) { dependArray(value); } } } return value; }, // setter最終更新后會(huì)通知 set: function reactiveSetter(newVal) { const value = getter ? getter.call(obj) : val; if (newVal === value || (newVal !== newVal && value !== value)) { return; } if (process.env.NODE_ENV !== "production" && customSetter) { customSetter(); } if (getter && !setter) return; if (setter) { setter.call(obj, newVal); } else { val = newVal; } childOb = !shallow && observe(newVal); dep.notify(); } });
Vue 中大多數(shù)能力都依賴于模板引擎,包括組件化管理、事件管理、Vue 實(shí)例、生命周期等,相信只要理解了 AST、虛擬 DOM、數(shù)據(jù)綁定相關(guān)的機(jī)制后,再去翻閱 Vue 源碼 ,了解更多的能力就不是問(wèn)題了。
以上就是Vue渲染流程步驟詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Vue渲染的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!
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