vue3源码解析:diff算法之setupRenderEffect函数分析

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在上文中,我们分析了Vue组件的初始化过程,也就是setupComponent函数的实现。初始化完成后,组件实例已经创建,但还需要与响应式系统建立联系并进行渲染。这就是setupRenderEffect函数的职责。

函数定义

const setupRenderEffect: SetupRenderEffectFn = (
  instance,
  initialVNode,
  container,
  anchor,
  parentSuspense,
  namespace: ElementNamespace,
  optimized,
) => {
  // 创建组件更新函数
  const componentUpdateFn = () => {
    // ... 组件的挂载和更新逻辑
  }

  // 创建响应式effect
  instance.scope.on()
  const effect = (instance.effect = new ReactiveEffect(componentUpdateFn))
  instance.scope.off()

  // 创建更新函数
  const update = (instance.update = effect.run.bind(effect))
  const job: SchedulerJob = (instance.job = effect.runIfDirty.bind(effect))
  job.i = instance
  job.id = instance.uid
  effect.scheduler = () => queueJob(job)

  // 允许递归更新
  toggleRecurse(instance, true)

  // 开发环境下的依赖追踪
  if (__DEV__) {
    effect.onTrack = instance.rtc
      ? e => invokeArrayFns(instance.rtc!, e)
      : void 0
    effect.onTrigger = instance.rtg
      ? e => invokeArrayFns(instance.rtg!, e)
      : void 0
  }

  // 执行首次更新
  update()
}

componentUpdateFn详细分析

componentUpdateFn是setupRenderEffect中最核心的函数,它负责组件的挂载和更新逻辑。这个函数通过instance.isMounted来区分是首次挂载还是更新。

首次挂载流程

if (!instance.isMounted) {
  // 1. 生命周期钩子:beforeMount
  if (bm) {
    invokeArrayFns(bm)
  }
  
  // 2. 渲染组件
  const subTree = (instance.subTree = renderComponentRoot(instance))

这里的renderComponentRoot函数是组件渲染的核心,让我们详细分析它的实现:

function renderComponentRoot(instance: ComponentInternalInstance): VNode {
  const {
    type: Component,
    vnode,
    proxy,
    withProxy,
    props,
    propsOptions: [propsOptions],
    slots,
    attrs,
    emit,
    render,
    renderCache,
    data,
    setupState,
    ctx,
    inheritAttrs
  } = instance

  // 执行渲染函数,生成vnode
  let result = render!.call(proxy, proxy, renderCache, props, setupState, data, ctx)
  
  // 处理返回结果
  if (result instanceof VNode) {
    // 单个VNode直接返回
    return cloneIfMounted(result, instance, true)
  } else if (isArray(result)) {
    // 数组需要创建Fragment
    return createVNode(Fragment, null, result.map(child => 
      cloneIfMounted(child, instance, true)
    ))
  }
}

函数返回的VNode结构示例:

// 单个元素
{
  type: 'div',
  props: { class: 'container' },
  children: [/* 子节点 */],
  el: null,  // 对应的真实DOM,初始为null
  key: null,
  ref: null
}

// Fragment(多个根节点)
{
  type: Symbol(Fragment),
  props: null,
  children: [
    { type: 'div', props: {}, children: [] },
    { type: 'span', props: {}, children: [] }
  ]
}

生成的subTree会被传递给patch函数进行实际的DOM操作:

  // 3. 挂载子树
  patch(
    null,
    subTree,
    container,
    anchor,
    instance,
    parentSuspense,
    namespace,
  )
  
  // 4. 生命周期钩子:mounted
  if (m) {
    queuePostRenderEffect(m, parentSuspense)
  }
  
  // 5. 标记挂载完成
  instance.isMounted = true
}

更新流程

else {
  // 1. 获取更新相关信息
  let { next, bu, u, parent, vnode } = instance
  
  // 2. 生命周期钩子:beforeUpdate
  if (bu) {
    invokeArrayFns(bu)
  }
  
  // 3. 渲染新的子树
  const nextTree = renderComponentRoot(instance)
  const prevTree = instance.subTree
  instance.subTree = nextTree
  
  // 4. 更新子树
  patch(
    prevTree,
    nextTree,
    hostParentNode(prevTree.el!)!,
    getNextHostNode(prevTree),
    instance,
    parentSuspense,
    namespace,
  )
  
  // 5. 生命周期钩子:updated
  if (u) {
    queuePostRenderEffect(u, parentSuspense)
  }
}

响应式系统集成

setupRenderEffect是Vue中连接响应式系统和渲染系统的关键函数。它通过以下方式建立这个连接:

// 1. 创建响应式作用域
instance.scope.on()
const effect = (instance.effect = new ReactiveEffect(componentUpdateFn))
instance.scope.off()

// 2. 设置更新机制
const update = (instance.update = effect.run.bind(effect))
const job: SchedulerJob = (instance.job = effect.runIfDirty.bind(effect))
effect.scheduler = () => queueJob(job)

这里涉及两个重要概念:

  1. 响应式作用域:通过ReactiveEffect包装组件的渲染函数,使其能够响应数据变化。当组件中的响应式数据发生变化时,会触发组件重新渲染。
  2. 更新队列:Vue采用异步更新队列来优化性能,避免不必要的重复渲染。这个机制确保了即使数据频繁变化,也只会在合适的时机进行一次更新。

关于响应式系统的详细实现和更新队列的优化机制,会在后续的文章中深入分析。

总结

至此,我们分析了setupRenderEffect函数的实现,这个函数是组件渲染的核心,它通过以下步骤完成渲染:

  1. 创建响应式作用域,包装渲染函数
  2. 执行componentUpdateFn进行实际的渲染工作
  3. 调用patch函数递归处理虚拟DOM树

patch函数被调用后,渲染流程就进入了"递归创建"阶段:

// 递归patch的过程
patch(null, subTree, container, anchor, instance, parentSuspense, namespace)
  ↓
patch(n1, n2, container, ...)  // 根据不同类型节点调用不同处理函数
  ↓
processElement/processComponent/...  // 处理具体类型的节点
  ↓
mountElement/mountComponent/...      // 创建真实DOM节点patch(child)                        // 递归处理子节点

这个递归过程会持续进行,直到:

  1. 所有的虚拟DOM节点都被转换为真实DOM节点
  2. 所有的DOM节点都被正确插入到文档中
  3. 完成整个组件树的渲染

在这个过程中:

  • 对于普通元素:调用processElement创建DOM元素
  • 对于组件:调用processComponent创建组件实例
  • 对于文本节点:直接创建文本节点
  • 对于Fragment:处理其子节点

到这里,我们完成了组件层面的渲染流程分析,从组件实例的创建、初始化到渲染的整体过程已经清晰。但这只是第一层,我们还需要继续深入到元素层面。在下一篇文章中,我们将重点分析patch函数中processElement的具体实现,看看Vue是如何将虚拟DOM最终转换为真实DOM节点的。