vue2源码分析一 —— 数据驱动

首先，该源码看的是Vue的2.5.17-beta.0这个版本。

一、new Vue发生了什么

我们在创建一个Vue应用的时候，new Vue的时候到底发生了什么呢？先看看Vue到底是什么。在src\core\instance目录下找到index.js文件。

import { initMixin } from './init'
import { stateMixin } from './state'
import { renderMixin } from './render'
import { eventsMixin } from './events'
import { lifecycleMixin } from './lifecycle'
import { warn } from '../util/index'

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')
  }
  this._init(options)
}

initMixin(Vue)
stateMixin(Vue)
eventsMixin(Vue)
lifecycleMixin(Vue)
renderMixin(Vue)

export default Vue

这里可以看到，Vue就是一个构造函数，这里限定只能用new操作符调用。在实例化Vue构造函数时调用了Vue中的_init方法，同时传入options参数。在下面几行调用了不同的 Mixin，同时传入Vue作为参数来给Vue构造器混入各种方法。如下：

initMixin给Vue的原型对象上增加了_init方法。

export function initMixin (Vue: Class<Component>) {
  Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    ……
  }
}

stateMixin对Vue的扩展如下：

export function stateMixin (Vue: Class<Component>) {
  // flow somehow has problems with directly declared definition object
  // when using Object.defineProperty, so we have to procedurally build up
  // the object here.
  const dataDef = {}
  dataDef.get = function () { return this._data }
  const propsDef = {}
  propsDef.get = function () { return this._props }
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    ……
  }
  Object.defineProperty(Vue.prototype, '$data', dataDef)
  Object.defineProperty(Vue.prototype, '$props', propsDef)

  Vue.prototype.$set = set
  Vue.prototype.$delete = del

  Vue.prototype.$watch = function (
    expOrFn: string | Function,
    cb: any,
    options?: Object
  ): Function {
    const vm: Component = this
    if (isPlainObject(cb)) {
      return createWatcher(vm, expOrFn, cb, options)
    }
    options = options || {}
    options.user = true
    const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)
    if (options.immediate) {
      cb.call(vm, watcher.value)
    }
    return function unwatchFn () {
      watcher.teardown()
    }
  }
}

eventsMixin给Vue的原型对象上增加了四个事件监听器。

export function eventsMixin (Vue: Class<Component>) {
  const hookRE = /^hook:/
  Vue.prototype.$on = function (event: string | Array<string>, fn: Function): Component {
    ……
  }

  Vue.prototype.$once = function (event: string, fn: Function): Component {
    ……
  }

  Vue.prototype.$off = function (event?: string | Array<string>, fn?: Function): Component {
    ……
  }

  Vue.prototype.$emit = function (event: string): Component {
    ……
  }
}

lifecycleMixin给Vue的原型对象上增加了三个 生命周期相关的方法。

export function lifecycleMixin (Vue: Class<Component>) {
  Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    ……
  }

  Vue.prototype.$forceUpdate = function () {
    ……
  }

  Vue.prototype.$destroy = function () {
    ……
  }
}

renderMixin给Vue的原型对象上增加了两个渲染相关的方法。

export function renderMixin (Vue: Class<Component>) {
  // install runtime convenience helpers
  installRenderHelpers(Vue.prototype)

  Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) {
    ……
  }

  Vue.prototype._render = function (): VNode {
    ……
  }
}

在上面src\core\instance目录下index.js文件中的Vue构造函数中，在用new操作符调用Vue构造函数的时候，调用了_init方法，_init方法如下。

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    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
    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 {
      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
    initLifecycle(vm)
    initEvents(vm)
    initRender(vm)
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    initState(vm)
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    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)
    }
  }

这里主要做了这么几件事，合并配置，初始化生命周期，初始化事件中心，初始化渲染，触发beforeCreate钩子函数，初始化 inject, props,methods,data,computed,watch，provide，触发created钩子函数 等等。

Vue 在初始化的时候，把不同的功能逻辑拆成一些单独的函数执行，让主线逻辑一目了然。在初始化的最后，检测到如果有 el 属性，则调用 vm.$mount 方法挂载 vm，挂载的目标就是把模板渲染成最终的 DOM，那么接下来看看 Vue 的挂载过程。

二、Vue 实例挂载的实现

Vue 中我们是通过 $mount 实例方法去挂载 vm 的，$mount 方法是在src/platform/web/runtime/index.js中定义的。

// public mount method
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && inBrowser ? query(el) : undefined
  return mountComponent(this, el, hydrating)
}

上面$mount 方法调用了mountComponent方法。这个方法定义在 src/core/instance/lifecycle.js 文件中。

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  if (!vm.$options.render) {
    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
        )
      }
    }
  }
  callHook(vm, 'beforeMount')

  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 {
    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
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before () {
      if (vm._isMounted) {
        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) {
    vm._isMounted = true
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}

上面首先触发了beforeMount钩子函数，然后的mountComponent 核心就是先实例化一个渲染Watcher，在它的回调函数中会调用 updateComponent 方法，在updateComponent方法中调用 vm._render 方法先生成虚拟 Node，最终调用 vm._update 更新 DOM。

Watcher 在这里起到两个作用，一个是初始化的时候会执行回调函数，另一个是当 vm 实例中的监测的数据发生变化的时候执行回调函数。

函数最后判断为根节点的时候设置 vm._isMounted 为 true， 表示这个实例已经挂载了，同时触发 mounted 钩子函数。 这里注意 vm.$vnode 表示 Vue 实例的父虚拟 Node，所以它为 Null 则表示当前是根 Vue 的实例。

三、render函数

上面mountComponent中调用vm._render 方法先生成虚拟 Node。我们来看一下怎么把实例渲染成一个虚拟 Node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。它的定义在 src/core/instance/render.js 文件中。

Vue.prototype._render = function (): VNode {
    const vm: Component = this
    const { render, _parentVnode } = vm.$options

    // reset _rendered flag on slots for duplicate slot check
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      for (const key in vm.$slots) {
        // $flow-disable-line
        vm.$slots[key]._rendered = false
      }
    }

    if (_parentVnode) {
      vm.$scopedSlots = _parentVnode.data.scopedSlots || emptyObject
    }

    // set parent vnode. this allows render functions to have access
    // to the data on the placeholder node.
    vm.$vnode = _parentVnode
    // render self
    let vnode
    try {
      vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$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') {
        if (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
        }
      } else {
        vnode = vm._vnode
      }
    }
    // 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
  }

上面的_render中最终返回的是一个vnode对象。这个对象可能是vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)这样而来，也可能是vnode = createEmptyVNode()创建的一个空的虚拟DOM。第一种方法传入了vm.$createElement参数，vm.$createElement也是在src/core/instance/render.js 中定义的。

export function initRender (vm: Component) {
  // ...
  // bind the createElement fn to this instance
  // so that we get proper render context inside it.
  // args order: tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize
  // internal version is used by render functions compiled from templates
  vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)
  // normalization is always applied for the public version, used in
  // user-written render functions.
  vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
}

vm._render 最终是通过执行 createElement 方法并返回的是 vnode，它是一个虚拟DOM。