Vue执行流程及渲染示例解析

正文

最近想对之前看过的vue一些较原理的一些东西进行总结，今天就谈谈vue实例创建到渲染的一个流程概述。说的不对希望可以补充评论。

相信绝大多数的前端小伙伴已记不清做了多少项目，写了多少代码了，每个人如同教科书般地写着Vue代码：

      // 入口文件中的常见代码
      new Vue({
        el: '#app',
        router: router,
        render: h => h(App)
      })

大家是否有想过Vue内部是如何运转的呢，做了哪些事情呢？怎么在界面中渲染处预期效果呢！接下来我们慢慢探究！

初始化

Vue的构造函数

// Vue构造函数
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')
  }
  // 执行初始化逻辑
  this._init(options)
}

通过上面的函数可以看出当我们执行new Vue()的时候，只执行了一个_init方法。_init会根据传入的选项对vue进行初始化。我们初始化data的时候，vue会通过 Object.defineProperty 的方式将data的属性定义到vue实例上。这也就解释了为什么我们可以在vue中通过this.name进行赋值，可以修改data中name属性的值了。

为了能实现的响应式动态变化数据，vue又做了处理，创建一个observer对象，该对象与data绑定，通过 Object.defineProperty 将data中的所有的属性转换成getter/setter。当data中的属性在vue实例中被访问（会触发getter），observer 对象就会把该属性收集为watcher实例的依赖，之后当data中的属性在vue实例中被改变（会触发setter）， observer 会通知依赖该属性的 watcher 实例重新渲染页面。

vue官网上的一张示意图帮助大家再理解下这个处理过程：

上面我们分析了vue是如和做到数据更新的，接下来我们看看他是如何做到渲染界面的。首先，vue会把将我们编写的HTML模板解析成一个AST描述对象，该对象是通过children和parent链接而成的树形结构，完整地描述了HTML标签的所有信息。

HTML模板

      <div id="app">
          <p>{{msg}}</p>
      </div>

最终会解析成下面这种AST对象

{
   attrs: [{name: "id", value: ""app"", dynamic: undefined, start: 5, end: 13}],
   attrsList: [{name: "id", value: "app", start: 5, end: 13}],
   attrsMap: {id: "app"},
   children: [{
        attrsList: [],
        attrsMap: {},
        children: [],
        end: 33,
        parent: {type: 1, tag: "div", ...},
        plain: true,
        pre: undefined,
        rawAttrsMap:{},
        start: 19
        tag: "p",
        type: 1
   }],
   end: 263,
   parent: undefined,
   plain: false,
   rawAttrsMap:{id: {name: "id", value: "app", start: 5, end: 13}},
   start: 0
   tag: "div",
   type: 1
}

然后 vue 根据AST对象生成 render 函数，该函数的函数体大致如下：

with(this){
    return _c('div', {attrs:{"id":"app"}}, [_c('p', [_v(_s(msg))])])
}

也就是说，我们的模板最终在vue内部都是会以一个render函数的形式存在。

函数 _c 是在初始化render环境的时候添加到vue实例上，用来创建 vnode 的全局实例方法。它可以通vue实例直接调用，主要是给vue内部使用的vnode创建方法。
我们得到render函数之后，vue并未直接渲染成DOM树，而是先通过render函数得到一个vnode。实际上这一步是非常有必要的，我们都知道频繁大量地操作DOM节点是极耗性能的。vue在渲染之前通过对vnode的比较，可以大大规避非必要的DOM操作。下面是一个vnode大致结构：

{
    tag: "div", // 元素标签，如div
    children: [{tag: "p", ...}], // vnode 子节点数组
    data: {attrs: {id: "app"}}, // 数据对象例如，{attrs: {id: 'app'}}
    elm: DOM节点（div#app）,// 所对应的dom节点
    parent: undefined, // 父节点vnode
    context: Vue实例,  // 所对应的vue实例
    ...
}

方法 _v 也是vue实例方法，内部用以创建文本类型的vnode，在本例中，{{msg}}是一个文本节点，所以需要使用 _v 来创建文本vnode。不过无论是文本类型的vnode还是非文本类型的vnode都是Vnode对象的实例。两者的区别在于，文本类型的vnode不存在 tag 和 children。

// 创建一个文本类型的VNode
function createTextVNode (val) {
  return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
}

方法 _s 同样也是vue的实例方法，内部用来将接收的参数变成字符串返回，对于字符串和数值使用 Object.toString() 转换，如果接收到的是一个对象，则使用 JSON.stringify()转换。

function toString (val){
  return val == null
    ? ''
    : Array.isArray(val) || (isPlainObject(val) && val.toString === Object.prototype.toString)
      ? JSON.stringify(val, null, 2)
      : String(val)
}

vnode 通过 parent 和 children 连接父节点和子节点，组成vnode树。最后，vue根据diff之后的结果，执行真正的dom节点的插入更新删除等操作，同时触发vue实例的生命周期钩子函数。之后，vue要做的就是观察数据的变化，进而决定是否重新渲染页面了。

继续分析vue是如何进行渲染的

创建DOM节点

有了vnode后，vue还需要根据vnode来创建DOM节点。如果是首次渲染，那么vue会走创建的逻辑。如果是数据的更新导致的重新渲染，那么vue会走更新的逻辑。

首次渲染

因为是首次渲染，所以不存在先前老的vnode，因此无需进行比较。vue直接调用 createElm 方法创建DOM元素。具体的创建步骤如下：

1.首先为vnode创建DOM元素。

2.如果vnode有子节点，逐个为其子节点创建DOM元素，并将子DOM元素插入到vnode的DOM元素上。

3.调用setAttribute 为vnode的DOM元素添加属性。

4.将vnode的DOM元素插入到其父元素上。

重新渲染

如果不是首次渲染，而是由数据变化所触发的重新渲染，那么vue会最大限度地复用已创建的DOM元素。而复用的前提就是通过比较新老vnode，找出需要更新的内容，然后最小限度地进行替换。这也是vue设计vnode的核心用途。vue源码中可以看到(此处先忽略)，当新老vnode完全相等的情况下，vue不会对该节点重新渲染，直接跳过了。

如果新vnode发生了变化，那么vue会遵循以下步骤更新DOM元素：  

1.更新DOM元素的属性。  

这个在首次渲染那部分提到了一些。vue内实现了若干个属性处理模块，专门用于DOM元素属性的创建和更新。这些模块中基本都实现了create、update这两个处理函数。create 负责DOM元素属性的创建，update 负责DOM元素属性的更新。cbs.update[i](oldVnode, vnode) 的意思就是逐个调用这些模块上的 update 方法，以更新发生改变的DOM元素属性。

2.更新DOM元素的子元素。关于DOM子元素的更新分为几种情况

• 如果新老vnode的子节点都是文本节点且文本内容不同，处理方式更新DOM元素的textContent属性值。
• 如果新老vnode的子节点都是非文本节点，需要调用 updateChildren 递归地去更新子节点。
• 如果新vnode的子节点是非文本节点，而老vnode的子节点是文本节点，需要清除DOM元素的文本，并创建子vnode的DOM元素插入到其父节点的DOM元素上。
• 如果新vnode的子节点不存在，但老vnode的子节点存在，那么调用 removeVnode 删除老vnode的子节点对应的DOM元素。
• 如果老vnode的子节点是文本节点，而新vnode的子节点不存在，则清空老DOM元素的文本。

大量的DOM操作会极损耗浏览器性能。vue在每次数据发生变化后，都会重新生成vnode节点。通过比较新老vnode节点，找出需要进行操作的最小DOM元素子集。根据变化点，进行DOM元素属性、DOM子节点的更新。这种设计方式大大减少了DOM操作的次数

这次文章大部分都是看一些博客文章所了解的内容，基本上可以了解vue如何创建和如何渲染界面，还是老话好记性不如烂笔头 自己做了一些总结 可以加深理解！

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