相关vue原理之虚拟dom参考资料:javascript
3. Vue官方《渲染函数文档》java
4. Vue渲染函数源码解析node
最近学习Vue过程当中对虚拟Dom以及Render函数原理不是很理解,虽然官方有介绍,但仍是没能深刻理解,因此找了点资料来补补,这一切都是为了深刻掌握Vue知识。react
-----------分割线--------------
git
今天咱们学习的目的是了解和学习Vue的render
函数。若是想要更好的学习Vue的render
函数相关的知识,咱们有必要重温一下Vue中的一些基本概念。那么先上一张图,这张图从宏观上展示了Vue总体流程:github
从上图中,不难发现一个Vue的应用程序是如何运行起来的,模板经过编译生成AST,再由AST生成Vue的render
函数(渲染函数),渲染函数结合数据生成Virtual DOM树,Diff和Patch后生成新的UI。从这张图中,能够接触到Vue的一些主要概念:算法
watcher
,这个watcher
将会在组件render
的时候收集组件所依赖的数据,并在依赖有更新的时候,触发组件从新渲染。你根本不须要写shouldComponentUpdate
,Vue会自动优化并更新要更新的UI。上图中,render
函数能够做为一道分割线,render
函数的左边能够称之为编译期,将Vue的模板转换为渲染函数。render
函数的右边是Vue的运行时,主要是基于渲染函数生成Virtual DOM树,Diff和Patch。编程
Vue推荐在绝大多数状况下使用template
来建立你的HTML。然而在一些场景中,须要使用JavaScript的编程能力和建立HTML,这就是render
函数,它比template
更接近编译器。
<h1>
<a name="hello-world" href="#hello-world">
Hello world!
</a>
</h1>
复制代码
在HTML层,咱们决定这样定义组件接口:
<anchored-heading :level="1">Hello world!</anchored-heading>
复制代码
当咱们开始写一个经过level
的prop
动态生成heading
标签的组件,你可能很快想到这样实现:
<!-- HTML -->
<script type="text/x-template" id="anchored-heading-template">
<h1 v-if="level === 1">
<slot></slot>
</h1>
<h2 v-else-if="level === 2">
<slot></slot>
</h2>
<h3 v-else-if="level === 3">
<slot></slot>
</h3>
<h4 v-else-if="level === 4">
<slot></slot>
</h4>
<h5 v-else-if="level === 5">
<slot></slot>
</h5>
<h6 v-else-if="level === 6">
<slot></slot>
</h6>
</script>
<!-- Javascript -->
Vue.component('anchored-heading', {
template: '#anchored-heading-template',
props: {
level: {
type: Number,
required: true
}
}
})
复制代码
在这种场景中使用 template
并非最好的选择:首先代码冗长,为了在不一样级别的标题中插入锚点元素,咱们须要重复地使用 <slot></slot>
。
虽然模板在大多数组件中都很是好用,可是在这里它就不是很简洁的了。那么,咱们来尝试使用 render
函数重写上面的例子:
Vue.component('anchored-heading', {
render: function (createElement) {
return createElement(
'h' + this.level, // tag name 标签名称
this.$slots.default // 子组件中的阵列
)
},
props: {
level: {
type: Number,
required: true
}
}
})
复制代码
简单清晰不少!简单来讲,这样代码精简不少,可是须要很是熟悉 Vue 的实例属性。在这个例子中,你须要知道当你不使用 slot
属性向组件中传递内容时,好比 anchored-heading
中的 Hello world!
,这些子元素被存储在组件实例中的 $slots.default
中。
对Vue的一些概念和渲染函数的基础有必定的了解以后,咱们须要对一些浏览器的工做原理有一些了解,这样对咱们学习render
函数是很重要的。好比下面的这段HTML代码:
<div>
<h1>My title</h1>
Some text content
<!-- TODO: Add tagline -->
</div>
复制代码
当浏览器读到这些代码时,它会创建一个DOM节点树来保持追踪,若是你会画一张家谱树来追踪家庭成员的发展同样。
HTML的DOM节点树以下图所示:
每一个元素都是一个节点。每片文字也是一个节点。甚至注释也都是节点。一个节点就是页面的一个部分。就像家谱树同样,每一个节点均可以有孩子节点 (也就是说每一个部分能够包含其它的一些部分)。
高效的更新全部这些节点会是比较困难的,不过所幸你没必要再手动完成这个工做了。你只须要告诉 Vue 你但愿页面上的 HTML 是什么,这能够是在一个模板里:
<h1>{{ blogTitle }}</h1>
复制代码
或者一个渲染函数里:
render: function (createElement) {
return createElement('h1', this.blogTitle)
}
复制代码
在这两种状况下,Vue 都会自动保持页面的更新,即使 blogTitle
发生了改变。
在Vue 2.0中,渲染层的实现作了根本性改动,那就是引入了虚拟DOM。
Vue的编译器在编译模板以后,会把这些模板编译成一个渲染函数。而函数被调用的时候就会渲染而且返回一个虚拟DOM的树。
当咱们有了这个虚拟的树以后,再交给一个Patch函数,负责把这些虚拟DOM真正施加到真实的DOM上。在这个过程当中,Vue有自身的响应式系统来侦测在渲染过程当中所依赖到的数据来源。在渲染过程当中,侦测到数据来源以后就能够精确感知数据源的变更。到时候就能够根据须要从新进行渲染。当从新进行渲染以后,会生成一个新的树,将新的树与旧的树进行对比,就能够最终得出应施加到真实DOM上的改动。最后再经过Patch函数施加改动。
简单点讲,在Vue的底层实现上,Vue将模板编译成虚拟DOM渲染函数。结合Vue自带的响应系统,在应该状态改变时,Vue可以智能地计算出从新渲染组件的最小代价并应到DOM操做上。
Vue支持咱们经过data
参数传递一个JavaScript对象作为组件数据,而后Vue将遍历此对象属性,使用Object.defineProperty
方法设置描述对象,经过存取器函数能够追踪该属性的变动,Vue建立了一层Watcher
层,在组件渲染的过程当中把属性记录为依赖,以后当依赖项的setter
被调用时,会通知Watcher
从新计算,从而使它关联的组件得以更新,以下图:
有关于Vue的响应式相关的内容,能够阅读下列文章:
Object.defineproperty
对于Vue自带的响应式系统,并非我们今天要聊的东西。咱们仍是回到Vue的虚拟DOM中来。对于虚拟DOM,我们来看一个简单的实例,就是下图所示的这个,详细的阐述了模板 → 渲染函数 → 虚拟DOM树 → 真实DOM
的一个过程
其实Vue中的虚拟DOM仍是很复杂的,我也是只知其一;不知其二,若是你想深刻的了解,能够阅读@JoeRay61的《Vue原理解析之Virtual DOM》一文。
经过前面的学习,咱们初步了解到Vue经过创建一个虚拟DOM对真实DOM发生的变化保持追踪。好比下面这行代码:
return createElement('h1', this.blogTitle)
复制代码
createElement
到底会返回什么呢?其实不是一个实际的 DOM 元素。它更准确的名字多是 createNodeDescription
,由于它所包含的信息会告诉 Vue 页面上须要渲染什么样的节点,及其子节点。咱们把这样的节点描述为“虚拟节点 (Virtual Node)”,也常简写它为“VNode”。“虚拟 DOM”是咱们对由 Vue 组件树创建起来的整个 VNode 树的称呼。
Vue组件树创建起来的整个VNode树是惟一的。这意味着,下面的render
函数是无效的:
render: function (createElement) {
var myParagraphVNode = createElement('p', 'hi')
return createElement('div', [
// 错误-重复的 VNodes
myParagraphVNode, myParagraphVNode
])
}
复制代码
若是你真的须要重复不少次的元素/组件,你可使用工厂函数来实现。例如,下面这个例子 render
函数完美有效地渲染了 20
个重复的段落:
render: function (createElement) {
return createElement('div',
Array.apply(null, { length: 20 }).map(function () {
return createElement('p', 'hi')
})
)
}
复制代码
上图展现的是独立构建时的一个渲染流程图。
继续使用上面用到的模板到真实DOM过程的一个图:
这里会涉及到Vue的另外两个概念:
HTML字符串 → render函数 → VNode → 真实DOM节点
render函数 → VNode → 真实DOM节点
运行时构建的包,会比独立构建少一个模板编译器。在$mount
函数上也不一样。而$mount
方法又是整个渲染过程的起始点。用一张流程图来讲明:
由此图能够看到,在渲染过程当中,提供了三种渲染模式,自定义render
函数、template
、el
都可以渲染页面,也就是对应咱们使用Vue时,三种写法:
Vue.component('anchored-heading', {
render: function (createElement) {
return createElement (
'h' + this.level, // tag name标签名称
this.$slots.default // 子组件中的阵列
)
},
props: {
level: {
type: Number,
required: true
}
}
})
复制代码
let app = new Vue({
template: `<div>{{ msg }}</div>`,
data () {
return {
msg: ''
}
}
})
复制代码
let app = new Vue({
el: '#app',
data () {
return {
msg: 'Hello Vue!'
}
}
})
复制代码
这三种渲染模式最终都是要获得render
函数。只不过用户自定义的render
函数省去了程序分析的过程,等同于处理过的render
函数,而普通的template
或者el
只是字符串,须要解析成AST,再将AST转化为render
函数。
记住一点,不管哪一种方法,都要获得
render
函数。
咱们在使用过程当中具体要使用哪一种调用方式,要根据具体的需求来。
若是是比较简单的逻辑,使用template
和el
比较好,由于这两种都属于声明式渲染,对用户理解比较容易,但灵活性比较差,由于最终生成的render
函数是由程序经过AST解析优化获得的;而使用自定义render
函数至关于人已经将逻辑翻译给程序,可以胜任复杂的逻辑,灵活性高,但对于用户的理解相对差点。
在使用render
函数,其中还有另外一个须要掌握的部分,那就是createElement
。接下来咱们须要熟悉的是如何在createElement
函数中生成模板。那么咱们分两个部分来对createElement
进行理解。
createElement
能够是接受多个参数:
第一个参数对于createElement
而言是一个必须的参数,这个参数能够是字符串string
、是一个对象object
,也能够是一个函数function
。
<div id="app">
<custom-element></custom-element>
</div>
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
return createElement('div')
}
})
let app = new Vue({
el: '#app'
})
复制代码
上面的示例,给createElement
传了一个String
参数'div'
,即传了一个HTML标签字符。最后会有一个div
元素渲染出来:
接着把上例中的String
换成一个Object
,好比:
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
return createElement({
template: `<div>Hello Vue!</div>`
})
}
})
复制代码
上例传了一个{template: '<div>Hello Vue!</div>'}
对象。此时custom-element
组件渲染出来的结果以下:
除此以外,还能够传一个Function
,好比:
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
var eleFun = function () {
return {
template: `<div>Hello Vue!</div>`
}
}
return createElement(eleFun())
}
})
复制代码
最终获得的结果和上图是同样的。这里传了一个eleFun()
函数给createElement
,而这个函数返回的是一个对象。
createElement
是一个可选参数,这个参数是一个Object
。来看一个小示例:
<div id="app">
<custom-element></custom-element>
</div>
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
var self = this
// 第一个参数是一个简单的HTML标签字符 “必选”
// 第二个参数是一个包含模板相关属性的数据对象 “可选”
return createElement('div', {
'class': {
foo: true,
bar: false
},
style: {
color: 'red',
fontSize: '14px'
},
attrs: {
id: 'boo'
},
domProps: {
innerHTML: 'Hello Vue!'
}
})
}
})
let app = new Vue({
el: '#app'
})
复制代码
最终生成的DOM,将会带一些属性和内容的div
元素,以下图所示:
createElement
还有第三个参数,这个参数是可选的,能够给其传一个String
或Array
。好比下面这个小示例:
<div id="app">
<custom-element></custom-element>
</div>
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
var self = this
return createElement(
'div', // 第一个参数是一个简单的HTML标签字符 “必选”
{
class: {
title: true
},
style: {
border: '1px solid',
padding: '10px'
}
}, // 第二个参数是一个包含模板相关属性的数据对象 “可选”
[
createElement('h1', 'Hello Vue!'),
createElement('p', '开始学习Vue!')
] // 第三个参数是传了多个子元素的一个数组 “可选”
)
}
})
let app = new Vue({
el: '#app'
})
复制代码
最终的效果以下:
其实从上面这几个小例来看,不难发现,以往咱们使用Vue.component()
建立组件的方式,均可以用render
函数配合createElement
来完成。你也会发现,使用Vue.component()
和render
各有所长,正如文章开头的一个示例代码,就不适合Vue.component()
的template
,而使用render
更方便。
接下来看一个小示例,看看template
和render
方式怎么建立相同效果的一个组件:
<div id="app">
<custom-element></custom-element>
</div>
Vue.component('custom-element', {
template: `<div id="box" :class="{show: show}" @click="handleClick">Hello Vue!</div>`,
data () {
return {
show: true
}
},
methods: {
handleClick: function () {
console.log('Clicked!')
}
}
})
复制代码
上面Vue.component()
中的代码换成render
函数以后,能够这样写:
Vue.component('custom-element', {
render: function (createElement) {
return createElement('div', {
class: {
show: this.show
},
attrs: {
id: 'box'
},
on: {
click: this.handleClick
}
}, 'Hello Vue!')
},
data () {
return {
show: true
}
},
methods: {
handleClick: function () {
console.log('Clicked!')
}
}
})
复制代码
最后声明一个Vue实例,并挂载到id
为#app
的一个元素上:
let app = new Vue({
el: '#app'
})
复制代码
简单的来看一下createElement
解析的过程,这部分须要对JS有一些功底。否则看起来有点蛋疼:
const SIMPLE_NORMALIZE = 1
const ALWAYS_NORMALIZE = 2
function createElement (context, tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize) {
// 兼容不传data的状况
if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
normalizationType = children
children = data
data = undefined
}
// 若是alwaysNormalize是true
// 那么normalizationType应该设置为常量ALWAYS_NORMALIZE的值
if (alwaysNormalize) normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
// 调用_createElement建立虚拟节点
return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}
function _createElement (context, tag, data, children, normalizationType) {
/**
* 若是存在data.__ob__,说明data是被Observer观察的数据
* 不能用做虚拟节点的data
* 须要抛出警告,并返回一个空节点
*
* 被监控的data不能被用做vnode渲染的数据的缘由是:
* data在vnode渲染过程当中可能会被改变,这样会触发监控,致使不符合预期的操做
*/
if (data && data.__ob__) {
process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
`Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +
'Always create fresh vnode data objects in each render!',
context
)
return createEmptyVNode()
}
// 当组件的is属性被设置为一个falsy的值
// Vue将不会知道要把这个组件渲染成什么
// 因此渲染一个空节点
if (!tag) {
return createEmptyVNode()
}
// 做用域插槽
if (Array.isArray(children) && typeof children[0] === 'function') {
data = data || {}
data.scopedSlots = { default: children[0] }
children.length = 0
}
// 根据normalizationType的值,选择不一样的处理方法
if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
children = normalizeChildren(children)
} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
children = simpleNormalizeChildren(children)
}
let vnode, ns
// 若是标签名是字符串类型
if (typeof tag === 'string') {
let Ctor
// 获取标签名的命名空间
ns = config.getTagNamespace(tag)
// 判断是否为保留标签
if (config.isReservedTag(tag)) {
// 若是是保留标签,就建立一个这样的vnode
vnode = new VNode(
config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
undefined, undefined, context
)
// 若是不是保留标签,那么咱们将尝试从vm的components上查找是否有这个标签的定义
} else if ((Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
// 若是找到了这个标签的定义,就以此建立虚拟组件节点
vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
} else {
// 兜底方案,正常建立一个vnode
vnode = new VNode(
tag, data, children,
undefined, undefined, context
)
}
// 当tag不是字符串的时候,咱们认为tag是组件的构造类
// 因此直接建立
} else {
vnode = createComponent(tag, data, context, children)
}
// 若是有vnode
if (vnode) {
// 若是有namespace,就应用下namespace,而后返回vnode
if (ns) applyNS(vnode, ns)
return vnode
// 不然,返回一个空节点
} else {
return createEmptyVNode()
}
}
}
复制代码
简单的梳理了一个流程图,能够参考下
这部分代码和流程图来自于@JoeRay61的《Vue原理解析之Virtual DOM》一文。
在使用Vue模板的时候,咱们能够在模板中灵活的使用v-if
、v-for
、v-model
和<slot>
之类的。但在render
函数中是没有提供专用的API。若是在render
使用这些,须要使用原生的JavaScript来实现。
在render
函数中可使用if/else
和map
来实现template
中的v-if
和v-for
。
<ul v-if="items.length">
<li v-for="item in items">{{ item }}</li>
</ul>
<p v-else>No items found.</p>
复制代码
换成render
函数,能够这样写:
Vue.component('item-list',{
props: ['items'],
render: function (createElement) {
if (this.items.length) {
return createElement('ul', this.items.map((item) => {
return createElement('item')
}))
} else {
return createElement('p', 'No items found.')
}
}
})
<div id="app">
<item-list :items="items"></item-list>
</div>
let app = new Vue({
el: '#app',
data () {
return {
items: ['大漠', 'W3cplus', 'blog']
}
}
})
复制代码
获得的效果以下:
render
函数中也没有与v-model
相应的API,若是要实现v-model
相似的功能,一样须要使用原生JavaScript来实现。
<div id="app">
<el-input :name="name" @input="val => name = val"></el-input>
</div>
Vue.component('el-input', {
render: function (createElement) {
var self = this
return createElement('input', {
domProps: {
value: self.name
},
on: {
input: function (event) {
self.$emit('input', event.target.value)
}
}
})
},
props: {
name: String
}
})
let app = new Vue({
el: '#app',
data () {
return {
name: '大漠'
}
}
})
复制代码
刷新你的浏览器,能够看到效果以下:
这就是深刻底层要付出的,尽管麻烦了一些,但相对于 v-model
来讲,你能够更灵活地控制。
你能够从this.$slots
获取VNodes列表中的静态内容:
render: function (createElement) {
// 至关于 `<div><slot></slot></div>`
return createElement('div', this.$slots.default)
}
复制代码
还能够从this.$scopedSlots
中得到能用做函数的做用域插槽,这个函数返回VNodes:
props: ['message'],
render: function (createElement) {
// `<div><slot :text="message"></slot></div>`
return createElement('div', [
this.$scopedSlots.default({
text: this.message
})
])
}
复制代码
若是要用渲染函数向子组件中传递做用域插槽,能够利用VNode数据中的scopedSlots
域:
<div id="app">
<custom-ele></custom-ele>
</div>
Vue.component('custom-ele', {
render: function (createElement) {
return createElement('div', [
createElement('child', {
scopedSlots: {
default: function (props) {
return [
createElement('span', 'From Parent Component'),
createElement('span', props.text)
]
}
}
})
])
}
})
Vue.component('child', {
render: function (createElement) {
return createElement('strong', this.$scopedSlots.default({
text: 'This is Child Component'
}))
}
})
let app = new Vue({
el: '#app'
})
复制代码
若是写习惯了template
,而后要用render
函数来写,必定会感受好痛苦,特别是面对复杂的组件的时候。不过咱们在Vue中使用JSX可让咱们回到更接近于模板的语法上。
import AnchoredHeading from './AnchoredHeading.vue'
new Vue({
el: '#demo',
render: function (h) {
return (
<AnchoredHeading level={1}>
<span>Hello</span> world!
</AnchoredHeading>
)
}
})
复制代码
将
h
做为createElement
的别名是 Vue 生态系统中的一个通用惯例,实际上也是 JSX 所要求的,若是在做用域中h
失去做用,在应用中会触发报错。
回过头来看,Vue中的渲染核心关键的几步流程仍是很是清晰的:
new Vue
,执行初始化$mount
方法,经过自定义render
方法、template
、el
等生成render
函数Watcher
监听数据的变化render
函数执行生成VNode对象patch
方法,对比新旧VNode对象,经过DOM Diff算法,添加、修改、删除真正的DOM元素至此,整个new Vue
的渲染过程完毕。
而这篇文章,主要把精力集中在render
函数这一部分。学习了怎么用render
函数来建立组件,以及了解了其中createElement
。
最后要说的是,上文虽然以学习render
函数,但文中涉及了Vue很多的知识点,也有点零乱。初学者本身根据本身获取所要的知识点。因为本人也是初涉Vue相关的知识点,若是文章中有不对之处,烦请路过的大神拍正。
原文转自: 大漠