你想听的——Vue源码分析之Compile

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前言

从接触前端到现在大致已有五六个月了,总结下来最有收获的学习方式就是看源码,比如从vue源码中我就体会到了代码之美,比如逻辑思维和组件封装时的一些抽象概念。

我把它比作一棵枝叶茂盛的大树🌳,当我起初尝试直接闯将进去,我直接迷失在了这片挪威的森林,而当我们顺着它的一条枝干去逐步分析,我慢慢柳暗花明道:原来并不用担心一个组件的代码会影响我们的理解,因为源码的作者写的正是高质量代码,比如通过使用闭包等方法来私有化变量,不仅不会影响外界,可读性也很好,这就是所谓的把复杂留给自己,把光明留给他人吧~

示例

首先,我们知道在Vue的模块化中它是由响应式(比如reactive和ref)Compile(编译)等组成的,在之前的文章中我们已有介绍过vue的响应式原理,那么今天我们就来借助这个例子来搞懂Vue源码中是如何实现Compiler的吧~

模板字符串及其结构

我们可以把模板字符串想象成构建网页的“蓝图”。在 Vue3 中,它是程序员告诉程序如何渲染页面的地方。就比如,这些模板字符串看起来可能有点像这样:

<div id="#app">
    <div @click="()=>console.log('xx')" :id="name">{{name}}</div>
    <h1 :name="title">玩转Vue3</h1>
    <p>编译原理</p>
</div>

这个蓝图告诉 Vue3 诸如:“在 #app 这个容器中,有一个 <div>,点击它时触发一个函数,显示 name 的内容;然后是一个 <h1> 标签,显示标题 title;最后是一个 <p> 标签,显示文字‘编译原理’。”

简而言之,模板字符串就像是一个指南,告诉 Vue3 应该在页面上放置什么元素以及它们应该如何工作。

实现一个编译器

词法分析器(tokenizer)的设计与实现

词法分析器就像是一个语言翻译机器,它能够理解并分解我们写的模板字符串,把它们翻译成计算机可以理解的“语言”

function tokenizer(input) {
    let tokens = []
    let type = '' // 标签 属性 ....
    let val = ''
    // 逐一字符分词 
    for (let i = 0; i < input.length; i++) {
        let ch = input[i] // 每个字符 
        if (ch === '<') {
            push()
            if (input[i + 1] === '/') {
                type = 'tagend'
            } else {
                type= 'tagstart'
            }
        }

        if (ch === '>') {
            if (input[i-1] == '=') {
                // 箭头函数
            } else{
                push()
                type="text"
                continue
            }
        } else if (/[\s]/.test(ch)) {
            push() 
            type='props' 
            continue // div 拿完了 不需要再加ch 
        }

        val += ch 

    }
    
    return tokens;

    function push() {
        if (val) {
            // <div 
            if (type === 'tagstart') val = val.slice(1) // <div  div
            if (type === 'tagend') val = val.slice(2) // </div  div 
            tokens.push({
                type,
                val
            })
            val = ''
        }
    }    
}

首先,它会把模板字符串中的每一个字符都看一遍,然后根据不同的符号或者空格,把这些字符分成一段一段的小块,这些小块就是我们的“Token(词)”。比如,碰到了 < 符号,就会把它认为是一个标签的开始;碰到了 > 符号,就认为是标签的结束空格则表示着一个属性的结束

简而言之:词法分析器做的事情就像是把一篇文章拆成了一句一句的话,这样计算机就能逐个去理解了。

解析器(parse)的设计与实现

解析器就像是一个小小的工程师,它接收词法分析器给的“词”,然后把这些词组织成一棵“树”,这棵树叫做 AST(Abstract Syntax Tree)抽象语法树,简单来说就是计算机理解模板字符串的一种方式。

function parse(template) {
    // 分词
    const tokens = tokenizer(template);
    // console.log(tokens);
    let cur = 0
    let ast = {
        type: 'root',
        props: [],
        children: []
    }
    while(cur < tokens.length) {
        ast.children.push(walk())
    }
    return ast
    function walk() {
        let token = tokens[cur]
        if (token.type == 'tagstart') {
            let node = {
                type: 'element',
                tag: token.val,
                props: [],
                children: []
            }
            token = tokens[++cur]
            while (token.type !== 'tagend') {
                if (token.type == 'props') {
                    node.props.push(walk())
                } else {
                    node.children.push(walk())
                }
                token = tokens[cur]
            }
            cur++
            return node
        }

        if (token.type === 'tagend') {
            cur++
        } 
        if (token.type === 'text') {
            cur++ 
            return token
        }
        if (token.type === 'props') {
            cur++
            const [key,val] = token.val.replace('=', '~').split('~')
            return {
                key,
                val
            }
        }
    }
}

解析器的工作就像是在组装一棵树,它先看第一个词,如果是一个标签的开始,那么它就会创建一个树枝,表示这个标签;然后它再看下一个词,如果是属性,那么就把这个属性加到刚才那个标签上;如果是文本内容,就把这个文本放到标签里面

通过walk函数,就这样不断走进每根树枝内心深处,一层一层地处理,就像搭积木一样,最后就组装出了一棵树,这棵树就是我们模板字符串的“蓝图”

编译器(compiler)的实现

编译器就像是一个翻译员,它负责把我们写的模板字符串翻译成计算机能够理解的指令。

function compiler(template) {
    const ast = parse(template)
    console.log(ast);
}
  1. 首先,编译器会把模板字符串交给词法分析器,让它把字符串分成一段段的小块,就像把一篇文章拆成了一句一句的话。

  2. 然后,编译器把这些小块交给解析器,让解析器把这些小块组织成一棵树,这棵树就是我们的“蓝图”,告诉计算机我们想要在页面上放置什么元素,以及它们应该如何工作。

  3. 最后,编译器会把这棵树转换成一系列的指令,这些指令就是告诉计算机如何去操作页面元素的步骤,比如说,“在这个位置放一个按钮”,“点击这个按钮时,执行这个函数”。

这样,编译器就完成了它的任务,把我们写的模板字符串翻译成了计算机能够理解的指令,让页面可以正常工作啦!

最后测试一下

现在,我们就来测试一下,通过我们自己手写的编译器是否可以完成字符串模板的编译效果呢~

运行结果:

image.png

结语

从模板字符串到打造一个编译器,从vue源码的学习中我终于体会到了高质量代码的魅力:学习到了闭包的使用案例,并且每个模块内部的功能也分工的很明确。从把模板字符串分成一段段小块,接着交给封装好的解析函数再一步步组成一棵屹立不倒的大树。

站在这棵大树下,我感觉我向往的楚门还很遥远,但是我依然充满激情,依然不断探索着....

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