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【Vue系列】Vue的首次渲染流程

Runtime Only & Runtime + Compiler

通过 vue-cli 去初始化我们的 vue.js 项目时,会询问我们用 Runtime Only 版本还是 Runtime + Compiler 版本。

  • Runtime Only

使用这个版本时,通常需要借助 webpack 的 vue-loader 工具把 .vue 文件编译成 Javascript,进行预编译,因为是在编译阶段做的,所以它只包含运行时的 vue.js 代码,因此代码体积也会更轻量。

  • Runtime + Compiler

我们如果没有对代码做预编译,但又使用了 vue 的 template 属性并传入一个字符串,则需要在客户端编译模版。如下所示:

因为在 Vue 2.0 中,最终渲染都是通过 render 函数,如果写 template 属性,则需要编译成 render 函数,那么这个编译过程会发生在运行时,所以需要带有编译器的版本。

编译过程对性能会有一定的损耗,所以通常更推荐使用 Runtime Only 的 Vue.js。

数据驱动

vue.js 的核心思想是数据驱动。所谓数据驱动,是指视图是由数据驱动生成的,我们对视图的修改不会直接操作 dom,而是通过修改数据。这相比传统的操作dom的前端开发,大大简化了代码量。特别是当交互复杂时,只关心数据的修改会让代码的逻辑变的非常的清晰,因为 dom 变成了数据的映射,我们所有的逻辑都是对数据的修改,而不用触碰 dom,这样的代码非常有利于维护。

Vue的整体执行流程

模板和数据是如何渲染成最终的 DOM 的?

new Vue()

  1. new Vue()是实例化一个 Vue,所以 Vue 是一个构造函数,在实例化的时候,会执行 Vue,new Vue()实例化时传入的参数即为options
// src/core/instance/index.js

function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  // 调用this._init方法,_init这个方法是在Vue原型上定义的,this是当前的vue实例,调用这个方法,会执行Vue.prototype._init
  this._init(options)
}
复制代码

init

  1. 调用 this._init(options) 方法,_init 方法实际上是定义在 Vue.prototype 上的,这个方法接收一个options参数,而 Vue.prototype._init 是定义在 initMixin() 中的
// src/core/instance/init.js

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
	// vm 表示当前的组件实例
    const vm: Component = this
    // a uid
    vm._uid = uid++

    let startTag, endTag
    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
      endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
      mark(startTag)
    }

    // a flag to avoid this being observed
    vm._isVue = true
    // merge options 合并 options
    if (options && options._isComponent) {
      // optimize internal component instantiation
      // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
      // internal component options needs special treatment.
      initInternalComponent(vm, options)
    } else {
      // 把用户传递的 options 选项与当前构造函数的 options 属性及其父级构造函数的options 属性进行合并(关于属性如何合并的问题下面会介绍),得到一个新的 options 选项赋值给 $options 属性,并将 $options 属性挂载到Vue实例上
      // mergeOptions函数的 主要功能是把 parent 和 child 这两个对象根据一些合并策略,合并成一个新对象并返回。首先递归把 extends 和 mixins 合并到 parent 上
      // 然后创建一个空对象options,遍历 parent,把parent中的每一项通过调用 mergeField函数合并到空对象options里,
      // 接着再遍历 child,把存在于child里但又不在 parent中 的属性继续调用 mergeField函数合并到空对象options里,
      // 最后,options就是最终合并后得到的结果,将其返回。
      vm.$options = mergeOptions(
        resolveConstructorOptions(vm.constructor),
        options || {},
        vm
      )
    }
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }
    // expose real self
    vm._self = vm
    // 初始化生命周期,主要是给Vue实例上挂载了一些属性并设置了默认值
    initLifecycle(vm)
    // 初始化事件
    initEvents(vm)
    // 初始化渲染
    initRender(vm)
    // 触发beforeCreate生命周期钩子函数
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    // 初始化injections
    initInjections(vm) 
    // 初始化props,methods,data,computed,watch
    initState(vm) 
    // 初始化 provide
    initProvide(vm) 
    callHook(vm, 'created')

    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      vm._name = formatComponentName(vm, false)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
    }

    if (vm.$options.el) {
      vm.$mount(vm.$options.el)
    }
}
复制代码

可以看出,在执行 _init() 方法时,依次执行了以下几个方法: initLifecycle(vm)、initEvents(vm)、initRender(vm)、callHook(vm, 'beforeCreate')、initInjections(vm)、initState(vm)、initProvide(vm)、callHook(vm, 'created')

在执行 initState() 方法的时,会分别执行 initProps、initMethods、initData / observe、initComputed、initWatch,对 props, methods, data, computed 和 watch 进行初始化。

在 _init() 方法 一系列初始化操作完成后,判断当前vm.$options上是否有 el 属性,如果有,调用 vm.$mount(vm.$options.el) 挂载 vm,挂载的目标就是把模板渲染成最终的DOM。一般 new Vue() 的时候,会传入el属性。

$mount

  1. 如果是 with-compiler 版本的 vue 源码,即我们编写的模板文件,会通过 entry-runtime-with-compiler 将 template 编译成 render 函数,再去执行 runtime/index 中的 $mount 方法,

  2. 如果是不带 with-compiler 的 Runtime Only 版本的 vue 的话,webpack 和 loader 就会处理将 template 编译成 render 函数,然后执行 runtime/index 中的 $mount 方法。

所以entry-runtime-with-compiler中的 $mount 方法实际上做的就是 webpack 和 loader 的事情,不过是在编译阶段处理的,以下是编译阶段。

下面我们还是看下 with-compiler 版本的 vue 源码执行 $mount 的过程。

// src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js

// 先拿到vue原型上的 $mount 方法,赋值给 mount 变量,保存起来
const mount = Vue.prototype.$mount
// 然后改写vue原型的 $mount 方法,里面有编译方法
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && query(el)

  /* istanbul ignore if */
  // Vue 不能挂载在 body、html 这样的根节点上,会报错
  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
  // 如果options中没有render方法,编译template,转换成render函数
  if (!options.render) {
  	// 拿到options中定义的template模版
    let template = options.template
    /*template存在的时候取template,不存在的时候取el的outerHTML*/
    if (template) {
      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) {
        template = template.innerHTML
      } else {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          warn('invalid template option:' + template, this)
        }
        return this
      }
    } else if (el) {
      template = getOuterHTML(el)
    }
    if (template) {
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile')
      }
      /*将template编译成render函数,这里会有render以及staticRenderFns两个返回,这是vue的编译时优化,static静态不需要在VNode更新时进行patch,优化性能*/
      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
        outputSourceRange: process.env.NODE_ENV !== 'production',
        shouldDecodeNewlines,
        shouldDecodeNewlinesForHref,
        delimiters: options.delimiters,
        comments: options.comments
      }, this)
      options.render = render
      options.staticRenderFns = staticRenderFns

      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile end')
        measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end')
      }
    }
  }
  // 拿到render函数后,则直接调用 mount 方法,这个mount是之前 const mount = Vue.prototype.$mount 保存下来的不带编译的 mount*/
  return mount.call(this, el, hydrating)
}
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可以看出:

  1. 先检查 options 中是否有 render 方法
  • 如果没有 render 方法,
    1. 检查 options 中是否有 template 属性,
      • 如果 options.template 是一个字符串,template = idToTemplate(template)
      const idToTemplate = cached(id => {
        const el = query(id)
        return el && el.innerHTML
      });
      复制代码
    • 如果 options.template 是一个Node结点,template = template.innerHTML
    • 如果没有options.template,template = getOuterHTML(el)
    1. 拿到template属性以后,通过 compileToFunctions() 方法拿到 render 方法,也就是说将我们写的 template模版传入compileToFunctions(),compileToFunctions() 这个方法会对我们写的template模板经过一系列处理,最终生成render函数。模板中的所有信息都被 render 函数包含,模板中用到的 data 中的属性,都变成了 JS 变量,模板中的 v-model、v-for、v-on 等都变成了 JS 逻辑,这个过程,就是编译过程。
    2. 将render 函数赋值给 options.render
    3. 然后执行mount.call()
  • 如果 options 中有 render 方法,直接执行 mount.call()。

拿到 render 函数后,都会调用 mount.call(this, el, hydrating),这个 mount 就是上面保存的 Vue 原型上的 $mount。

Vue.prototype.$mount 定义如下,可以看出,调用 mount方法,会执行 mountComponent() 方法。

// src/platforms/web/runtime/index.js

Vue.prototype.$mount = function (
  el,
  hydrating
) {
  return mountComponent(
    this,
    el && query(el, this.$document),
    hydrating
  )
};
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mountComponent() 方法实现如下:

// src/core/instance/lifecycle.js

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  if (!vm.$options.render) {
    /*render函数不存在的时候创建一个空的VNode节点*/
    vm.$options.render = createEmptyVNode
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      /* istanbul ignore if */
      if ((vm.$options.template && vm.$options.template.charAt(0) !== '#') ||
        vm.$options.el || el) {
        warn(
          'You are using the runtime-only build of Vue where the template ' +
          'compiler is not available. Either pre-compile the templates into ' +
          'render functions, or use the compiler-included build.',
          vm
        )
      } else {
        warn(
          'Failed to mount component: template or render function not defined.',
          vm
        )
      }
    }
  }
  /*触发beforeMount钩子*/
  callHook(vm, 'beforeMount')

  // 定义一个updateComponent变量
  let updateComponent
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    updateComponent = () => {
      const name = vm._name
      const id = vm._uid
      const startTag = `vue-perf-start:${id}`
      const endTag = `vue-perf-end:${id}`

      mark(startTag)
      const vnode = vm._render()
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} render`, startTag, endTag)

      mark(startTag)
      vm._update(vnode, hydrating)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} patch`, startTag, endTag)
    }
  } else {
    // 给 updateComponent 变量赋值
    updateComponent = () => {
      vm._update(vm._render(), hydrating)
    }
  }

  // we set this to vm._watcher inside the watcher's constructor
  // since the watcher's initial patch may call $forceUpdate (e.g. inside child
  // component's mounted hook), which relies on vm._watcher being already defined
  /* 这里创建一个 Watcher 实例,updateComponent 作为 Watcher 对象的第二个参数传入*/
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before () {
      if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
        callHook(vm, 'beforeUpdate')
      }
    }
  }, true /* isRenderWatcher */)
  hydrating = false

  // manually mounted instance, call mounted on self
  // mounted is called for render-created child components in its inserted hook
  if (vm.$vnode == null) {
    /*标志位,代表该组件已经挂载*/
    vm._isMounted = true
    /*触发 mounted 钩子*/
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}
复制代码

在 mountComponent() 方法中:

    1. 先判断 vm.$options.render 是否存在,如果不存在的话,就用把createEmptyVNode 赋值给options,这个方法会创建一个注释类型的VNode节点
    1. 然后调用callHook函数来触发beforeMount生命周期钩子函数,beforeMount生命周期在这里触发。这里就可以理解生命周期中说的,判断模板格式是否正确(2.1做了这个),也可以理解此时只是render 函数并没有形成虚拟dom,也没有将页面内容真正渲染上
    1. 定义了 updateComponent 函数,updateComponent = () => { vm._update(vm._render(), hydrating) }
    1. 创建了一个渲染 watcher实例,渲染watcher是Watcher的实例,updateComponent函数作为第二个参数传给Watcher类,这意味着updateComponent函数中读取的所有数据都将被watcher所监控。

下面,我们看下Watcher这个类的定义:

// src/core/observer/watcher.js

export default class Watcher {
  constructor (
    vm: Component,
    expOrFn: string | Function,
    cb: Function,
    options?: ?Object,
    isRenderWatcher?: boolean
  ) {
    this.vm = vm
    if (isRenderWatcher) {
      vm._watcher = this
    }
    vm._watchers.push(this)
    // options
    if (options) {
      this.deep = !!options.deep
      this.user = !!options.user
      this.lazy = !!options.lazy
      this.sync = !!options.sync
      this.before = options.before
    } else {
      this.deep = this.user = this.lazy = this.sync = false
    }
    this.cb = cb
    this.id = ++uid // uid for batching
    this.active = true
    this.dirty = this.lazy // for lazy watchers
    this.deps = []
    this.newDeps = []
    this.depIds = new Set()
    this.newDepIds = new Set()
    this.expression = process.env.NODE_ENV !== 'production'
      ? expOrFn.toString()
      : ''
    // parse expression for getter
    if (typeof expOrFn === 'function') {
      this.getter = expOrFn
    } else {
      this.getter = parsePath(expOrFn)
      if (!this.getter) {
        this.getter = noop
        process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
          `Failed watching path: "${expOrFn}" ` +
          'Watcher only accepts simple dot-delimited paths. ' +
          'For full control, use a function instead.',
          vm
        )
      }
    }
    this.value = this.lazy
      ? undefined
      : this.get()
  }

  /**
   * Evaluate the getter, and re-collect dependencies.
   */
  get () {
    // 把当前Watcher实例放到Dep.target上,Dep.target是一个全局的对象,指向当前的Watcher实例
    pushTarget(this)
    let value
    const vm = this.vm
    try {
      value = this.getter.call(vm, vm)
    } catch (e) {
      if (this.user) {
        handleError(e, vm, `getter for watcher "${this.expression}"`)
      } else {
        throw e
      }
    } finally {
      // "touch" every property so they are all tracked as
      // dependencies for deep watching
      if (this.deep) {
        traverse(value)
      }
      popTarget()
      this.cleanupDeps()
    }
    return value
  }

  /**
   * Add a dependency to this directive.
   */
  addDep (dep: Dep) {
    const id = dep.id
    if (!this.newDepIds.has(id)) {
      this.newDepIds.add(id)
      this.newDeps.push(dep)
      if (!this.depIds.has(id)) {
        dep.addSub(this)
      }
    }
  }

  /**
   * Clean up for dependency collection.
   */
  cleanupDeps () {
    let i = this.deps.length
    while (i--) {
      const dep = this.deps[i]
      if (!this.newDepIds.has(dep.id)) {
        dep.removeSub(this)
      }
    }
    let tmp = this.depIds
    this.depIds = this.newDepIds
    this.newDepIds = tmp
    this.newDepIds.clear()
    tmp = this.deps
    this.deps = this.newDeps
    this.newDeps = tmp
    this.newDeps.length = 0
  }

  /**
   * Subscriber interface.
   * Will be called when a dependency changes.
   */
  update () {
    /* istanbul ignore else */
    if (this.lazy) {
      this.dirty = true
    } else if (this.sync) {
      this.run()
    } else {
      queueWatcher(this)
    }
  }

  /**
   * Scheduler job interface.
   * Will be called by the scheduler.
   */
  run () {
    if (this.active) {
      const value = this.get()
      if (
        value !== this.value ||
        // Deep watchers and watchers on Object/Arrays should fire even
        // when the value is the same, because the value may
        // have mutated.
        isObject(value) ||
        this.deep
      ) {
        // set new value
        const oldValue = this.value
        this.value = value
        if (this.user) {
          try {
            this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
          } catch (e) {
            handleError(e, this.vm, `callback for watcher "${this.expression}"`)
          }
        } else {
          this.cb.call(this.vm, value, oldValue)
        }
      }
    }
  }

  /**
   * Evaluate the value of the watcher.
   * This only gets called for lazy watchers.
   */
  evaluate () {
    this.value = this.get()
    this.dirty = false
  }

  /**
   * Depend on all deps collected by this watcher.
   */
  depend () {
    let i = this.deps.length
    while (i--) {
      this.deps[i].depend()
    }
  }

  /**
   * Remove self from all dependencies' subscriber list.
   */
  teardown () {
    if (this.active) {
      // remove self from vm's watcher list
      // this is a somewhat expensive operation so we skip it
      // if the vm is being destroyed.
      if (!this.vm._isBeingDestroyed) {
        remove(this.vm._watchers, this)
      }
      let i = this.deps.length
      while (i--) {
        this.deps[i].removeSub(this)
      }
      this.active = false
    }
  }
}
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可以看出Watcher这个类的构造函数接收4个参数:

  • vm: Component, ---- vm表示当前的组件实例
  • expOrFn: string | Function, ---- 表达式/函数?
  • cb: Function, ---- 这个是回调函数
  • options?: ?Object, ---- 这个是可选参数,对象类型
  • isRenderWatcher?: boolean ---- 这是一个布尔类型的值,表示是否是一个渲染watcher

然后根据上面new Watcher()时传入的参数:

new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
  before () {
    if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
      callHook(vm, 'beforeUpdate')
    }
  }
}, true /* isRenderWatcher */)
复制代码

可以看出把 updateComponent() 方法传给了 expOrFn 参数,options是一个包含before方法的对象,isRenderWatcher是true。

实例化一个 Watcher,会自动执行 Watcher 类的 constructor,可以得出:

  1. this.lazy = !!options.lazy,因为 options 中没有定义 lazy 属性,options.lazy 是 undefined,所以 this.lazy 是 false;
  2. expOrFn 是一个 function,所以 this.getter = expOrFn;
  3. 在最后 this.value = this.lazy ? undefined : this.get() 这个表达式中,会执行 this.get() 方法,将返回值赋值给 this.value。
  4. this.get() 方法中,pushTarget(this) 会把当前Watcher实例放到Dep.target上,value = this.getter.call(vm, vm),执行的就是this.getter 方法,即 updateComponent(),它会调用 _render(),而 _render() 是根据模板生成的,要渲染模板势必会访问 vm 的属性,触发用到的数据的 getter,这一个过程就是依赖收集的过程,该 Watcher 实例会存在所有渲染所需数据的闭包 Dep,updateComponent() 中调用到了vm._update()方法,而 vm._update() 又调用了 vm._render()
updateComponent = () => {
  vm._update(vm._render(), hydrating)
}
复制代码

根据执行栈后进先出的特点,会先执行 vm._render(), 然后执行 vm._update()。vm._render 方法生成虚拟 Node,然后调用 vm._update 更新 DOM。

下面,我们先分析 vm._render() 方法。

render

Vue 的 _render 方法是实例的一个私有方法,它用来把实例渲染成一个虚拟 Node。

调用 vm._render() 方法,实际上执行的是 Vue 原型上的 _render() 方法,在执行render方法的过程中,对于访问到的data中的属性,会触发其对应的 getter 方法,进行依赖收集,生成 vnode。

// src/core/instance/render.js

Vue.prototype._render = function (): VNode {
  const vm: Component = this
  // 拿到 $options 上的render方法, 通过解构赋值给render变量
  const { render, _parentVnode } = vm.$options

  if (_parentVnode) {
    vm.$scopedSlots = normalizeScopedSlots(
      _parentVnode.data.scopedSlots,
      vm.$slots,
      vm.$scopedSlots
    )
  }

  // set parent vnode. this allows render functions to have access
  // to the data on the placeholder node.
  vm.$vnode = _parentVnode
  
  // render self
  let vnode
  try {
    // There's no need to maintain a stack because all render fns are called
    // separately from one another. Nested component's render fns are called
    // when parent component is patched.
    currentRenderingInstance = vm
    /*调用render函数,返回一个VNode节点*/
    vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
  } catch (e) {
    handleError(e, vm, `render`)
    // return error render result,
    // or previous vnode to prevent render error causing blank component
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && vm.$options.renderError) {
      try {
        vnode = vm.$options.renderError.call(vm._renderProxy, vm.$createElement, e)
      } catch (e) {
        handleError(e, vm, `renderError`)
        vnode = vm._vnode
      }
    } else {
      vnode = vm._vnode
    }
  } finally {
    currentRenderingInstance = null
  }
  // if the returned array contains only a single node, allow it
  if (Array.isArray(vnode) && vnode.length === 1) {
    vnode = vnode[0]
  }
  // return empty vnode in case the render function errored out
  if (!(vnode instanceof VNode)) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && Array.isArray(vnode)) {
      warn(
        'Multiple root nodes returned from render function. Render function ' +
        'should return a single root node.',
        vm
      )
    }
    vnode = createEmptyVNode()
  }
  // set parent
  vnode.parent = _parentVnode
  return vnode
}
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在上面的_render()方法中,我们可以看到核心代码是:

// 把当前的vue实例赋值给 currentRenderingInstance
currentRenderingInstance = vm
vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
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执行 render() 方法,生成 VNode,可以看到执行 render.call() 方法时,第二个参数是vm.$createElement,传进 render() 函数。

根据官网定义,render 函数的第一个参数是 createElement 方法

所以,render 函数实际上执行的是 vm.$createElement。

vm.$createElement 在initRender() 方法执行的时候被定义:

/*将createElement函数绑定到该实例上,该vm存在闭包中,不可修改,vm实例则固定。这样我们就可以得到正确的上下文渲染*/
// args顺序:tag、data、children、normalizationType、alwaysNormalize
// 关于 alwaysNormalize 这个参数,在初始化 render 时候如果用的是'模板方法'就是false,是 render 函数就是 true
这里在后续_createElement中对'children' 参数处理有讲究
// 被模板编译成的 render 函数使用
vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)

// 用户手写 render 方法使用的
vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
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可以看到除了 vm.$createElement 方法,还有一个 vm._c 方法,它是被模板编译成的 render 函数使用,而 vm.$createElement 是用户手写 render 方法使用的, 这俩个方法支持的参数相同,并且内部都调用了 createElement 方法。

// src/core/vdom/create-element.js

export function createElement (
  context: Component,
  tag: any,
  data: any,
  children: any,
  normalizationType: any,
  alwaysNormalize: boolean
): VNode | Array<VNode> {
  if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
    normalizationType = children
    children = data
    data = undefined
  }
  if (isTrue(alwaysNormalize)) {
    normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
  }
  return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}
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createElement() 方法的核心是执行 _createElement(context, tag, data, children, normalizationType),返回执行结果,所以真正创建 VNode 的方法是 _createElement。

// src/core/vdom/create-element.js

export function _createElement (
  context: Component,
  tag?: string | Class<Component> | Function | Object,
  data?: VNodeData,
  children?: any,
  normalizationType?: number
): VNode | Array<VNode> {
  /*
    如果 data 未定义(undefined或者null)或者是data的__ob__已经定义(代表已经被observed,上面绑定了Oberver对象),那么创建一个空节点
  */
  if (isDef(data) && isDef((data: any).__ob__)) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      `Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +
      'Always create fresh vnode data objects in each render!',
      context
    )
    return createEmptyVNode()
  }
  // object syntax in v-bind
  if (isDef(data) && isDef(data.is)) {
    tag = data.is
  }
   /*如果tag不存在也是创建一个空节点*/
  if (!tag) {
    // in case of component :is set to falsy value
    return createEmptyVNode()
  }
  // warn against non-primitive key
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    isDef(data) && isDef(data.key) && !isPrimitive(data.key)
  ) {
    if (!__WEEX__ || !('@binding' in data.key)) {
      warn(
        'Avoid using non-primitive value as key, ' +
        'use string/number value instead.',
        context
      )
    }
  }
  // support single function children as default scoped slot
  if (Array.isArray(children) &&
    typeof children[0] === 'function'
  ) {
    data = data || {}
    data.scopedSlots = { default: children[0] }
    children.length = 0
  }
  // 对 children 做 normalize 的处理,放到一个数组里面
  if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
    children = normalizeChildren(children)
  } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
    children = simpleNormalizeChildren(children)
  }
  let vnode, ns
  if (typeof tag === 'string') {
    let Ctor
    ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
    if (config.isReservedTag(tag)) {
      // platform built-in elements
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && isDef(data) && isDef(data.nativeOn)) {
        warn(
          `The .native modifier for v-on is only valid on components but it was used on <${tag}>.`,
          context
        )
      }
      vnode = new VNode(
        config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
        undefined, undefined, context
      )
    } else if ((!data || !data.pre) && isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
      /* 从vm实例的option的components中寻找该tag,存在则就是一个组件,创建相应节点,Ctor为组件的构造类*/
      // component
      vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
    } else {
      /*未知的元素,在运行时检查,因为父组件可能在序列化子组件的时候分配一个名字空间*/
      vnode = new VNode(
        tag, data, children,
        undefined, undefined, context
      )
    }
  } else {
    // direct component options / constructor
    /*tag不是字符串的时候则是组件的构造类*/
    vnode = createComponent(tag, data, context, children)
  }
  if (Array.isArray(vnode)) {
    return vnode
  } else if (isDef(vnode)) {
    if (isDef(ns)) applyNS(vnode, ns)
    if (isDef(data)) registerDeepBindings(data)
    return vnode
  } else {
    return createEmptyVNode()
  }
}
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_createElement 方法有 5 个参数:

  • context 表示 VNode 的上下文环境,它是 Component 类型;
  • tag 表示标签,它可以是一个字符串,也可以是一个 Component;
  • data 表示 VNode 的数据,它是一个 VNodeData 类型,可以在 flow/vnode.js 中找到它的定义,这里先不展开说;
  • children 表示当前 VNode 的子节点,它是任意类型的,它接下来需要被规范为标准的 VNode 数组;
  • normalizationType 表示子节点规范的类型,类型不同规范的方法也就不一样,它主要是参考 render 函数是编译生成的还是用户手写的。

children 的规范化

simpleNormalizeChildren
  1. simpleNormalizeChildren 方法调用场景是 render 函数是编译生成的。理论上编译生成的 children 都已经是 VNode 类型的,但这里有一个例外,就是 functional component 函数式组件返回的是一个数组而不是一个根节点,所以会通过 Array.prototype.concat 方法把整个 children 数组打平,让它的深度只有一层。
// src/core/vdom/helpers/normalzie-children.js

export function simpleNormalizeChildren (children: any) {
  for (let i = 0; i < children.length; i++) {
    if (Array.isArray(children[i])) {
      return Array.prototype.concat.apply([], children)
    }
  }
  return children
}
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normalizeChildren
  1. normalizeChildren 方法的调用场景有 2 种,一个场景是 render 函数是用户手写的,当 children 只有一个节点的时候,Vue.js 从接口层面允许用户把 children 写成基础类型用来创建单个简单的文本节点,这种情况会调用 createTextVNode 创建一个文本节点的 VNode;另一个场景是当编译 slot、v-for 的时候会产生嵌套数组的情况,会调用 normalizeArrayChildren 方法
export function normalizeChildren (children: any): ?Array<VNode> {
  return isPrimitive(children)
    ? [createTextVNode(children)]
    : Array.isArray(children)
      ? normalizeArrayChildren(children)
      : undefined
}
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function normalizeArrayChildren (children: any, nestedIndex?: string): Array<VNode> {
  const res = []
  let i, c, lastIndex, last
  for (i = 0; i < children.length; i++) {
    c = children[i]
    if (isUndef(c) || typeof c === 'boolean') continue
    lastIndex = res.length - 1
    last = res[lastIndex]
    //  nested
    if (Array.isArray(c)) {
      if (c.length > 0) {
        c = normalizeArrayChildren(c, `${nestedIndex || ''}_${i}`)
        // merge adjacent text nodes
        if (isTextNode(c[0]) && isTextNode(last)) {
          res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + (c[0]: any).text)
          c.shift()
        }
        res.push.apply(res, c)
      }
    } else if (isPrimitive(c)) {
      if (isTextNode(last)) {
        // merge adjacent text nodes
        // this is necessary for SSR hydration because text nodes are
        // essentially merged when rendered to HTML strings
        res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c)
      } else if (c !== '') {
        // convert primitive to vnode
        res.push(createTextVNode(c))
      }
    } else {
      if (isTextNode(c) && isTextNode(last)) {
        // merge adjacent text nodes
        res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c.text)
      } else {
        // default key for nested array children (likely generated by v-for)
        if (isTrue(children._isVList) &&
          isDef(c.tag) &&
          isUndef(c.key) &&
          isDef(nestedIndex)) {
          c.key = `__vlist${nestedIndex}_${i}__`
        }
        res.push(c)
      }
    }
  }
  return res
}
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normalizeArrayChildren 接收 2 个参数,children 表示要规范的子节点,nestedIndex 表示嵌套的索引,因为单个 child 可能是一个数组类型。 normalizeArrayChildren 主要的逻辑就是遍历 children,获得单个节点 c,然后对 c 的类型判断,如果是一个数组类型,则递归调用 normalizeArrayChildren; 如果是基础类型,则通过 createTextVNode 方法转换成 VNode 类型;否则就已经是 VNode 类型了,如果 children 是一个列表并且列表还存在嵌套的情况,则根据 nestedIndex 去更新它的 key。这里需要注意一点,在遍历的过程中,对这 3 种情况都做了如下处理:如果存在两个连续的 text 节点,会把它们合并成一个 text 节点。

经过对 children 的规范化,children 变成了一个类型为 VNode 的 Array。

继续分析 _createElement 方法:

  1. 先对 tag 做判断,如果是 string 类型,则接着判断如果是内置的一些节点,则直接创建一个普通 VNode,如果是为已注册的组件名,则通过 createComponent 创建一个组件类型的 VNode,否则创建一个未知的标签的 VNode。
  2. 如果是 tag 一个 Component 类型,则直接调用 createComponent 创建一个组件类型的 VNode 节点。createComponent 本质上还是返回了一个 VNode。

这里看下通过 createComponent 创建组件 VNode:

// src/core/vdom/create-component.js

export function createComponent (
  Ctor: Class<Component> | Function | Object | void,
  data: ?VNodeData,
  context: Component,
  children: ?Array<VNode>,
  tag?: string
): VNode | Array<VNode> | void {
  if (isUndef(Ctor)) {
    return
  }

  const baseCtor = context.$options._base

  // plain options object: turn it into a constructor
  if (isObject(Ctor)) {
  // 构造子类构造函数
    Ctor = baseCtor.extend(Ctor)
  }

  // if at this stage it's not a constructor or an async component factory,
  // reject.
  if (typeof Ctor !== 'function') {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      warn(`Invalid Component definition: ${String(Ctor)}`, context)
    }
    return
  }

  // async component
  let asyncFactory
  if (isUndef(Ctor.cid)) {
    asyncFactory = Ctor
    Ctor = resolveAsyncComponent(asyncFactory, baseCtor)
    if (Ctor === undefined) {
      // return a placeholder node for async component, which is rendered
      // as a comment node but preserves all the raw information for the node.
      // the information will be used for async server-rendering and hydration.
      return createAsyncPlaceholder(
        asyncFactory,
        data,
        context,
        children,
        tag
      )
    }
  }

  data = data || {}

  // resolve constructor options in case global mixins are applied after
  // component constructor creation
  resolveConstructorOptions(Ctor)

  // transform component v-model data into props & events
  if (isDef(data.model)) {
    transformModel(Ctor.options, data)
  }

  // extract props
  const propsData = extractPropsFromVNodeData(data, Ctor, tag)

  // functional component
  if (isTrue(Ctor.options.functional)) {
    return createFunctionalComponent(Ctor, propsData, data, context, children)
  }

  // extract listeners, since these needs to be treated as
  // child component listeners instead of DOM listeners
  const listeners = data.on
  // replace with listeners with .native modifier
  // so it gets processed during parent component patch.
  data.on = data.nativeOn

  if (isTrue(Ctor.options.abstract)) {
    // abstract components do not keep anything
    // other than props & listeners & slot

    // work around flow
    const slot = data.slot
    data = {}
    if (slot) {
      data.slot = slot
    }
  }

  // install component management hooks onto the placeholder node
  // 安装组件钩子函数
  installComponentHooks(data)

  // return a placeholder vnode
  const name = Ctor.options.name || tag
  // 实例化 VNode
  const vnode = new VNode(
    `vue-component-${Ctor.cid}${name ? `-${name}` : ''}`,
    data, undefined, undefined, undefined, context,
    { Ctor, propsData, listeners, tag, children },
    asyncFactory
  )
  return vnode
}
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可以看出 createComponent 的核心流程就是:

  1. 构造子类构造函数
  2. 安装组件钩子函数
  3. 实例化 vnode,和普通元素节点的 vnode 不同,组件的 vnode 是没有 children 的。

VNode

Virtual DOM 就是用一个原生的 JS 对象去描述一个 DOM 节点,所以它比创建一个 DOM 的代价要小很多。在 Vue.js 中,Virtual DOM 是用 VNode Class 去描述的:

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
  }

  // DEPRECATED: alias for componentInstance for backwards compat.
  /* istanbul ignore next */
  get child (): Component | void {
    return this.componentInstance
  }
}
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VNode 是对真实 DOM 的一种抽象描述,它的核心定义无非就几个关键属性,标签名、数据、子节点、键值等,其它属性都是用来扩展 VNode 的灵活性以及实现一些特殊 feature 的。由于 VNode 只是用来映射到真实 DOM 的渲染,不需要包含操作 DOM 的方法,所以比真实的 DOM 结点更轻量和简单。

还记得前面执行 updateComponent() 方法,实际上是执行的 vm._update(vm._render(), hydrating) 么?

在执行完 vm._render() 方法后,我们拿到了 vnode ,然后传给 vm._update(),执行_update() 方法,它被调用的时机有两个,一个是首次渲染,一次是数据更新的时候。 _update 方法的作用就是把 VNode 渲染成真实的 DOM。

vue 的 _update 是实例的一个私有方法,实际的 _update() 方法是在 Vue 原型上定义的,而 Vue.prototype._update 是在 lifecycleMixin() 方法中定义的:

// src/core/instance/lifecycle.js
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    const vm: Component = this
    const prevEl = vm.$el
    const prevVnode = vm._vnode
    const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm)
    vm._vnode = vnode
    // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
    // based on the rendering backend used.
    if (!prevVnode) {
      // initial render
      vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
    } else {
      // updates
      vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
    }
    restoreActiveInstance()
    // update __vue__ reference
    if (prevEl) {
      prevEl.__vue__ = null
    }
    if (vm.$el) {
      vm.$el.__vue__ = vm
    }
    // if parent is an HOC, update its $el as well
    if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) {
      vm.$parent.$el = vm.$el
    }
    // updated hook is called by the scheduler to ensure that children are
    // updated in a parent's updated hook.
  }
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update 方法中会调用 vm._patch 方法

patch

// src/platforms/web/runtime/index.js

// 在浏览器里,Vue原型上的 __patch__ 为 patch
Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop
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// src/platforms/web/runtime/patch.js

export const patch: Function = createPatchFunction({ nodeOps, modules })
复制代码

真实的 patch 是 调用 createPatchFunction() 方法的返回值。这里传入了一个对象,包含 nodeOps 参数和 modules 参数。其中,nodeOps 封装了一系列 DOM 操作的方法,modules 定义了一些模块的钩子函数的实现。

export function createPatchFunction (backend) {
  let i, j
  const cbs = {}

  const { modules, nodeOps } = backend

  for (i = 0; i < hooks.length; ++i) {
    cbs[hooks[i]] = []
    for (j = 0; j < modules.length; ++j) {
      if (isDef(modules[j][hooks[i]])) {
        cbs[hooks[i]].push(modules[j][hooks[i]])
      }
    }
  }

  function emptyNodeAt (elm) {
    return new VNode(nodeOps.tagName(elm).toLowerCase(), {}, [], undefined, elm)
  }

  function createRmCb (childElm, listeners) {
    function remove () {
      if (--remove.listeners === 0) {
        removeNode(childElm)
      }
    }
    remove.listeners = listeners
    return remove
  }

  function removeNode (el) {
    const parent = nodeOps.parentNode(el)
    // element may have already been removed due to v-html / v-text
    if (isDef(parent)) {
      nodeOps.removeChild(parent, el)
    }
  }

  function isUnknownElement (vnode, inVPre) {
    return (
      !inVPre &&
      !vnode.ns &&
      !(
        config.ignoredElements.length &&
        config.ignoredElements.some(ignore => {
          return isRegExp(ignore)
            ? ignore.test(vnode.tag)
            : ignore === vnode.tag
        })
      ) &&
      config.isUnknownElement(vnode.tag)
    )
  }

  let creatingElmInVPre = 0

  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
    }

    const data = vnode.data
    const children = vnode.children
    const tag = vnode.tag
    if (isDef(tag)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        if (data && data.pre) {
          creatingElmInVPre++
        }
        if (isUnknownElement(vnode, creatingElmInVPre)) {
          warn(
            'Unknown custom element: <' + tag + '> - did you ' +
            'register the component correctly? For recursive components, ' +
            'make sure to provide the "name" option.',
            vnode.context
          )
        }
      }

      vnode.elm = vnode.ns
        ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
        : nodeOps.createElement(tag, vnode)
      setScope(vnode)

      /* istanbul ignore if */
      if (__WEEX__) {
        ...
      } else {
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (isDef(data)) {
          invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
        }
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      }

      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {
        creatingElmInVPre--
      }
    } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
      vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    } else {
      vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    }
  }

  function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
    let i = vnode.data
    if (isDef(i)) {
      const isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive
      if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
        i(vnode, false /* hydrating */)
      }
      // after calling the init hook, if the vnode is a child component
      // it should've created a child instance and mounted it. the child
      // component also has set the placeholder vnode's elm.
      // in that case we can just return the element and be done.
      if (isDef(vnode.componentInstance)) {
        initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        if (isTrue(isReactivated)) {
          reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
        }
        return true
      }
    }
  }

  function initComponent (vnode, insertedVnodeQueue) {
    if (isDef(vnode.data.pendingInsert)) {
      insertedVnodeQueue.push.apply(insertedVnodeQueue, vnode.data.pendingInsert)
      vnode.data.pendingInsert = null
    }
    vnode.elm = vnode.componentInstance.$el
    if (isPatchable(vnode)) {
      invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
      setScope(vnode)
    } else {
      // empty component root.
      // skip all element-related modules except for ref (#3455)
      registerRef(vnode)
      // make sure to invoke the insert hook
      insertedVnodeQueue.push(vnode)
    }
  }

  function reactivateComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
    let i
    // hack for #4339: a reactivated component with inner transition
    // does not trigger because the inner node's created hooks are not called
    // again. It's not ideal to involve module-specific logic in here but
    // there doesn't seem to be a better way to do it.
    let innerNode = vnode
    while (innerNode.componentInstance) {
      innerNode = innerNode.componentInstance._vnode
      if (isDef(i = innerNode.data) && isDef(i = i.transition)) {
        for (i = 0; i < cbs.activate.length; ++i) {
          cbs.activate[i](emptyNode, innerNode)
        }
        insertedVnodeQueue.push(innerNode)
        break
      }
    }
    // unlike a newly created component,
    // a reactivated keep-alive component doesn't insert itself
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
  }

  function insert (parent, elm, ref) {
    if (isDef(parent)) {
      if (isDef(ref)) {
        if (nodeOps.parentNode(ref) === parent) {
          nodeOps.insertBefore(parent, elm, ref)
        }
      } else {
        nodeOps.appendChild(parent, elm)
      }
    }
  }

  function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
    if (Array.isArray(children)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        checkDuplicateKeys(children)
      }
      for (let 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)))
    }
  }

  function isPatchable (vnode) {
    while (vnode.componentInstance) {
      vnode = vnode.componentInstance._vnode
    }
    return isDef(vnode.tag)
  }

  function invokeCreateHooks (vnode, insertedVnodeQueue) {
    for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
      cbs.create[i](emptyNode, vnode)
    }
    i = vnode.data.hook // Reuse variable
    if (isDef(i)) {
      if (isDef(i.create)) i.create(emptyNode, vnode)
      if (isDef(i.insert)) insertedVnodeQueue.push(vnode)
    }
  }

  // set scope id attribute for scoped CSS.
  // this is implemented as a special case to avoid the overhead
  // of going through the normal attribute patching process.
  function setScope (vnode) {
    let i
    if (isDef(i = vnode.fnScopeId)) {
      nodeOps.setStyleScope(vnode.elm, i)
    } else {
      let ancestor = vnode
      while (ancestor) {
        if (isDef(i = ancestor.context) && isDef(i = i.$options._scopeId)) {
          nodeOps.setStyleScope(vnode.elm, i)
        }
        ancestor = ancestor.parent
      }
    }
    // for slot content they should also get the scopeId from the host instance.
    if (isDef(i = activeInstance) &&
      i !== vnode.context &&
      i !== vnode.fnContext &&
      isDef(i = i.$options._scopeId)
    ) {
      nodeOps.setStyleScope(vnode.elm, i)
    }
  }

  function addVnodes (parentElm, refElm, vnodes, startIdx, endIdx, insertedVnodeQueue) {
    for (; startIdx <= endIdx; ++startIdx) {
      createElm(vnodes[startIdx], insertedVnodeQueue, parentElm, refElm, false, vnodes, startIdx)
    }
  }

  function invokeDestroyHook (vnode) {
    let i, j
    const data = vnode.data
    if (isDef(data)) {
      if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.destroy)) i(vnode)
      for (i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) cbs.destroy[i](vnode)
    }
    if (isDef(i = vnode.children)) {
      for (j = 0; j < vnode.children.length; ++j) {
        invokeDestroyHook(vnode.children[j])
      }
    }
  }

  function removeVnodes (vnodes, startIdx, endIdx) {
    for (; startIdx <= endIdx; ++startIdx) {
      const ch = vnodes[startIdx]
      if (isDef(ch)) {
        if (isDef(ch.tag)) {
          removeAndInvokeRemoveHook(ch)
          invokeDestroyHook(ch)
        } else { // Text node
          removeNode(ch.elm)
        }
      }
    }
  }

  function removeAndInvokeRemoveHook (vnode, rm) {
    if (isDef(rm) || isDef(vnode.data)) {
      let i
      const listeners = cbs.remove.length + 1
      if (isDef(rm)) {
        // we have a recursively passed down rm callback
        // increase the listeners count
        rm.listeners += listeners
      } else {
        // directly removing
        rm = createRmCb(vnode.elm, listeners)
      }
      // recursively invoke hooks on child component root node
      if (isDef(i = vnode.componentInstance) && isDef(i = i._vnode) && isDef(i.data)) {
        removeAndInvokeRemoveHook(i, rm)
      }
      for (i = 0; i < cbs.remove.length; ++i) {
        cbs.remove[i](vnode, rm)
      }
      if (isDef(i = vnode.data.hook) && isDef(i = i.remove)) {
        i(vnode, rm)
      } else {
        rm()
      }
    } else {
      removeNode(vnode.elm)
    }
  }

  function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
    let oldStartIdx = 0
    let newStartIdx = 0
    let oldEndIdx = oldCh.length - 1
    let oldStartVnode = oldCh[0]
    let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx]
    let newEndIdx = newCh.length - 1
    let newStartVnode = newCh[0]
    let newEndVnode = newCh[newEndIdx]
    let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm

    // removeOnly is a special flag used only by <transition-group>
    // to ensure removed elements stay in correct relative positions
    // during leaving transitions
    const canMove = !removeOnly

    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      checkDuplicateKeys(newCh)
    }

    while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) {
      if (isUndef(oldStartVnode)) {
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left
      } else if (isUndef(oldEndVnode)) {
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
      } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
        patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx)
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
        patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx)
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
      } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
        patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx)
        canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm))
        oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]
        newEndVnode = newCh[--newEndIdx]
      } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
        patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx)
        canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm)
        oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx]
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      } else {
        if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
        idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
          ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
          : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
        if (isUndef(idxInOld)) { // New element
          createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx)
        } else {
          vnodeToMove = oldCh[idxInOld]
          if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
            patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx)
            oldCh[idxInOld] = undefined
            canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm)
          } else {
            // same key but different element. treat as new element
            createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx)
          }
        }
        newStartVnode = newCh[++newStartIdx]
      }
    }
    if (oldStartIdx > oldEndIdx) {
      refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm
      addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue)
    } else if (newStartIdx > newEndIdx) {
      removeVnodes(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx)
    }
  }

  function checkDuplicateKeys (children) {
    const seenKeys = {}
    for (let i = 0; i < children.length; i++) {
      const vnode = children[i]
      const key = vnode.key
      if (isDef(key)) {
        if (seenKeys[key]) {
          warn(
            `Duplicate keys detected: '${key}'. This may cause an update error.`,
            vnode.context
          )
        } else {
          seenKeys[key] = true
        }
      }
    }
  }

  function findIdxInOld (node, oldCh, start, end) {
    for (let i = start; i < end; i++) {
      const c = oldCh[i]
      if (isDef(c) && sameVnode(node, c)) return i
    }
  }

  function patchVnode (
    oldVnode,
    vnode,
    insertedVnodeQueue,
    ownerArray,
    index,
    removeOnly
  ) {
    if (oldVnode === vnode) {
      return
    }

    if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
      // clone reused vnode
      vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)
    }

    const elm = vnode.elm = oldVnode.elm

    if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) {
      if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) {
        hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue)
      } else {
        vnode.isAsyncPlaceholder = true
      }
      return
    }

    // reuse element for static trees.
    // note we only do this if the vnode is cloned -
    // if the new node is not cloned it means the render functions have been
    // reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render.
    if (isTrue(vnode.isStatic) &&
      isTrue(oldVnode.isStatic) &&
      vnode.key === oldVnode.key &&
      (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
    ) {
      vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
      return
    }

    let i
    const data = vnode.data
    if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) {
      i(oldVnode, vnode)
    }

    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(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)
    }
  }

  function invokeInsertHook (vnode, queue, initial) {
    // delay insert hooks for component root nodes, invoke them after the
    // element is really inserted
    if (isTrue(initial) && isDef(vnode.parent)) {
      vnode.parent.data.pendingInsert = queue
    } else {
      for (let i = 0; i < queue.length; ++i) {
        queue[i].data.hook.insert(queue[i])
      }
    }
  }

  let hydrationBailed = false
  // list of modules that can skip create hook during hydration because they
  // are already rendered on the client or has no need for initialization
  // Note: style is excluded because it relies on initial clone for future
  // deep updates (#7063).
  const isRenderedModule = makeMap('attrs,class,staticClass,staticStyle,key')

  // Note: this is a browser-only function so we can assume elms are DOM nodes.
  function hydrate (elm, vnode, insertedVnodeQueue, inVPre) {
    let i
    const { tag, data, children } = vnode
    inVPre = inVPre || (data && data.pre)
    vnode.elm = elm

    if (isTrue(vnode.isComment) && isDef(vnode.asyncFactory)) {
      vnode.isAsyncPlaceholder = true
      return true
    }
    // assert node match
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (!assertNodeMatch(elm, vnode, inVPre)) {
        return false
      }
    }
    if (isDef(data)) {
      if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.init)) i(vnode, true /* hydrating */)
      if (isDef(i = vnode.componentInstance)) {
        // child component. it should have hydrated its own tree.
        initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
        return true
      }
    }
    if (isDef(tag)) {
      if (isDef(children)) {
        // empty element, allow client to pick up and populate children
        if (!elm.hasChildNodes()) {
          createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        } else {
          // v-html and domProps: innerHTML
          if (isDef(i = data) && isDef(i = i.domProps) && isDef(i = i.innerHTML)) {
            if (i !== elm.innerHTML) {
              /* istanbul ignore if */
              if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
                typeof console !== 'undefined' &&
                !hydrationBailed
              ) {
                hydrationBailed = true
                console.warn('Parent: ', elm)
                console.warn('server innerHTML: ', i)
                console.warn('client innerHTML: ', elm.innerHTML)
              }
              return false
            }
          } else {
            // iterate and compare children lists
            let childrenMatch = true
            let childNode = elm.firstChild
            for (let i = 0; i < children.length; i++) {
              if (!childNode || !hydrate(childNode, children[i], insertedVnodeQueue, inVPre)) {
                childrenMatch = false
                break
              }
              childNode = childNode.nextSibling
            }
            // if childNode is not null, it means the actual childNodes list is
            // longer than the virtual children list.
            if (!childrenMatch || childNode) {
              /* istanbul ignore if */
              if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
                typeof console !== 'undefined' &&
                !hydrationBailed
              ) {
                hydrationBailed = true
                console.warn('Parent: ', elm)
                console.warn('Mismatching childNodes vs. VNodes: ', elm.childNodes, children)
              }
              return false
            }
          }
        }
      }
      if (isDef(data)) {
        let fullInvoke = false
        for (const key in data) {
          if (!isRenderedModule(key)) {
            fullInvoke = true
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
            break
          }
        }
        if (!fullInvoke && data['class']) {
          // ensure collecting deps for deep class bindings for future updates
          traverse(data['class'])
        }
      }
    } else if (elm.data !== vnode.text) {
      elm.data = vnode.text
    }
    return true
  }

  function assertNodeMatch (node, vnode, inVPre) {
    if (isDef(vnode.tag)) {
      return vnode.tag.indexOf('vue-component') === 0 || (
        !isUnknownElement(vnode, inVPre) &&
        vnode.tag.toLowerCase() === (node.tagName && node.tagName.toLowerCase())
      )
    } else {
      return node.nodeType === (vnode.isComment ? 8 : 3)
    }
  }

  return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
    if (isUndef(vnode)) {
      if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)
      return
    }

    let isInitialPatch = false
    const insertedVnodeQueue = []

    if (isUndef(oldVnode)) {
      // empty mount (likely as component), create new root element
      isInitialPatch = true
      createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
    } else {
      const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
      if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
        // patch existing root node
        patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly)
      } else {
        if (isRealElement) {
          // mounting to a real element
          // check if this is server-rendered content and if we can perform
          // a successful hydration.
          if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {
            oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)
            hydrating = true
          }
          if (isTrue(hydrating)) {
            if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {
              invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)
              return oldVnode
            } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
              warn(
                'The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' +
                'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' +
                'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' +
                '<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ' +
                'full client-side render.'
              )
            }
          }
          // either not server-rendered, or hydration failed.
          // create an empty node and replace it
          oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
        }

        // replacing existing element
        const oldElm = oldVnode.elm
        const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)

        // create new node
        createElm(
          vnode,
          insertedVnodeQueue,
          // extremely rare edge case: do not insert if old element is in a
          // leaving transition. Only happens when combining transition +
          // keep-alive + HOCs. (#4590)
          oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
          nodeOps.nextSibling(oldElm)
        )

        // update parent placeholder node element, recursively
        if (isDef(vnode.parent)) {
          let ancestor = vnode.parent
          const patchable = isPatchable(vnode)
          while (ancestor) {
            for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) {
              cbs.destroy[i](ancestor)
            }
            ancestor.elm = vnode.elm
            if (patchable) {
              for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
                cbs.create[i](emptyNode, ancestor)
              }
              // #6513
              // invoke insert hooks that may have been merged by create hooks.
              // e.g. for directives that uses the "inserted" hook.
              const insert = ancestor.data.hook.insert
              if (insert.merged) {
                // start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hook
                for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {
                  insert.fns[i]()
                }
              }
            } else {
              registerRef(ancestor)
            }
            ancestor = ancestor.parent
          }
        }

        // destroy old node
        if (isDef(parentElm)) {
          removeVnodes([oldVnode], 0, 0)
        } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
          invokeDestroyHook(oldVnode)
        }
      }
    }

    invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
    return vnode.elm
  }
}
复制代码

createPatchFunction 内部定义了一系列的辅助方法,最终返回了一个 patch 方法,这个方法就赋值给了 vm._update 函数里调用的 vm.patch

patch 方法本身,它接收 4 个参数:

  • oldVnode 表示旧的 VNode 节点,它也可以不存在或者是一个 DOM 对象;
  • vnode 表示执行 _render 后返回的 VNode 的节点;
  • hydrating 表示是否是服务端渲染;
  • removeOnly 是给 transition-group 用的

首次渲染,在执行 patch 函数的时候,传入的 vm.$el 对应的是例子中 id 为 app 的 DOM 对象, vm.$el 的赋值是在之前 mountComponent 函数做的,vnode 对应的是调用 render 函数的返回值,hydrating 在非服务端渲染情况下为 false,removeOnly 为 false。

确定了这些入参后,我们回到 patch 函数的执行过程,看几个关键步骤: 我们传入的 oldVnode 实际上是一个 DOM container,所以 isRealElement 为 true,接下来又通过 emptyNodeAt 方法把 oldVnode 转换成 VNode 对象,然后再调用 createElm 方法。createElm 的作用是通过虚拟节点创建真实的 DOM 并插入到它的父节点中。

createElm 的作用是通过虚拟节点创建真实的 DOM 并插入到它的父节点中。

在 createElm 过程中,如果 vnode 节点不包含 tag,则它有可能是一个注释或者纯文本节点,可以直接插入到父元素中。

DOM

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