Vue渲染器设计实现流程详细讲解

让我来详细讲解一下“Vue渲染器设计实现流程详细讲解”的完整攻略。

1. 简介

在Vue.js中,渲染器是将组件转换为DOM元素的核心部分。渲染器将Vue组件转化为一个虚拟DOM树(VNode)并将其渲染到实际的DOM树中。

Vue渲染器主要分为三个部分:模板编译器、虚拟DOM和实际DOM的渲染器。下面我们分别来看这三个部分的功能和实现过程。

2. 模板编译器

模板编译器的作用是将Vue的模板代码编译为渲染函数,这个过程分为三步:

2.1 解析模板

模板编译器会将模板代码解析为AST(抽象语法树)。AST是一棵树形结构,每个节点代表一个DOM元素或一个指令等。

示例:

<template>
  <div class="container">
    <p v-if="show">Hello, world!</p>
    <button @click="toggle">Toggle</button>
  </div>
</template>

编译后的AST:

{
  tag: 'div',
  attrs: {
    class: 'container'
  },
  children: [
    {
      tag: 'p',
      directives: [
        {
          name: 'if',
          value: 'show'
        }
      ],
      children: [
        'Hello, world!'
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'toggle'
      },
      children: [
        'Toggle'
      ]
    }
  ]
}

2.2 优化AST

优化AST的主要目的是分析哪些节点是静态的,哪些是动态的,以便在后续的渲染过程中优化性能。

例如,对于下面的模板代码:

<template>
  <div>
    <p>{{ message }}</p>
    <p>{{ message }}</p>
    <p>{{ message }}</p>
  </div>
</template>

优化AST后,每个p节点只会渲染一次:

{
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    }
  ]
}

2.3 生成渲染函数

模板编译器最终将AST转换为渲染函数。渲染函数是一个JavaScript函数,接收一个上下文参数并返回一个虚拟DOM节点。

例如,对于下面的AST:

{
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'toggle'
      },
      children: [
        'Toggle'
      ]
    }
  ]
}

对应的渲染函数是:

function anonymous(
  _c,
  _vm,
  _vnode
) {
  return _c('div', [
    _c('p', [
      _vm._v(_vm._s(message))
    ]),
    _c('button', {
      on: {
        click: toggle
      }
    }, [
      _vm._v('Toggle')
    ])
  ])
}

3. 虚拟DOM

虚拟DOM是一个JS对象表示DOM节点。每个虚拟DOM节点包含节点类型、节点的属性、子节点等信息。

当数据变化时,Vue会重新渲染虚拟DOM,比较新旧虚拟DOM的差异并将差异应用到实际的DOM树中。

例如,对于下面的模板代码:

<template>
  <div>
    <p>{{ message }}</p>
    <button @click="increment">+</button>
    <span>{{ count }}</span>
    <button @click="decrement">-</button>
  </div>
</template>

当数据变化时,Vue会生成新的虚拟DOM,并和旧的虚拟DOM进行比较,找到需要更新的节点:

// 旧的虚拟DOM
{
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'increment'
      },
      children: [
        '+'
      ]
    },
    {
      tag: 'span',
      children: [
        {
          expression: 'count'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'decrement'
      },
      children: [
        '-'
      ]
    }
  ]
}

// 新的虚拟DOM
{
  tag: 'div',
  children: [
    {
      tag: 'p',
      children: [
        {
          expression: 'message'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'increment'
      },
      children: [
        '+'
      ]
    },
    {
      tag: 'span',
      children: [
        {
          expression: 'count'
        }
      ]
    },
    {
      tag: 'button',
      events: {
        click: 'decrement'
      },
      children: [
        '-'
      ]
    }
  ]
}

这两个虚拟DOM完全相同,因此不需要更新任何节点。

4. 实际DOM的渲染器

实际DOM的渲染器负责将虚拟DOM转换为实际的DOM树。当数据变化时,Vue会重新渲染虚拟DOM,并和旧的虚拟DOM进行比较,找到需要更新的节点,最后将更新应用到实际的DOM树中。

例如,对于下面的模板代码:

<template>
  <div>
    <p>{{ message }}</p>
    <button @click="increment">+</button>
    <span>{{ count }}</span>
    <button @click="decrement">-</button>
  </div>
</template>

当数据变化时,Vue会生成新的虚拟DOM,并和旧的虚拟DOM进行比较,找到需要更新的节点,并将更新应用到实际的DOM树中。

示例:

<body>
  <div id="app"></div>
  <script src="vue.js"></script>
  <script>
    new Vue({
      el: '#app',
      template: `
        <div>
          <p>{{ message }}</p>
          <button @click="increment">+</button>
          <span>{{ count }}</span>
          <button @click="decrement">-</button>
        </div>
      `,
      data: {
        message: 'Hello, world!',
        count: 0
      },
      methods: {
        increment() {
          this.count++
        },
        decrement() {
          this.count--
        }
      }
    })
  </script>
</body>

结论

Vue渲染器将Vue组件转换为虚拟DOM并将其渲染到实际的DOM树中。它包含三个部分:模板编译器、虚拟DOM和实际DOM的渲染器。模板编译器将Vue的模板代码编译为渲染函数,虚拟DOM是一个JS对象表示DOM节点,实际DOM的渲染器负责将虚拟DOM转换为实际的DOM树。

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