深入分析 Vue 3 中的 `defineCustomElement` (Web Components API) 的源码实现，以及它如何将 Vue 组件转换为原生 Web Components。

各位老铁，晚上好！没错，还是我，今天咱们来聊点儿硬核的，扒一扒 Vue 3 里的 defineCustomElement，看看它是怎么把 Vue 组件变成原生 Web Components 的。准备好了吗？坐稳扶好，发车啦！

一、啥是 Web Components？为啥要用它？

在深入源码之前，咱们先简单回顾一下 Web Components 是个啥玩意儿。简单来说，Web Components 是一套 W3C 标准，它允许你创建可重用的、封装好的 HTML 元素，并且这些元素可以在任何支持 Web Components 的浏览器中使用，甚至可以跨框架使用！

想想看，用 Vue 写的组件，能在 React 项目里直接用，是不是很酷？这就是 Web Components 的魅力所在。

Web Components 主要包含三个核心技术：

Custom Elements: 允许你定义自己的 HTML 标签。
Shadow DOM: 提供了一个封装 DOM 结构的机制，让组件的样式和行为与其他代码隔离开来。
HTML Templates: 定义可复用的 HTML 代码片段。

为啥要用 Web Components 呢？

可重用性: 一次编写，到处使用。
封装性: 样式和行为隔离，避免冲突。
互操作性: 跨框架使用，降低技术栈锁定。
原生支持: 所有现代浏览器都支持 Web Components 标准。

二、defineCustomElement：Vue 组件变身术

Vue 3 提供了一个 defineCustomElement API，专门用来将 Vue 组件转换成 Web Components。它的用法很简单：

import { defineCustomElement } from 'vue'
import MyComponent from './MyComponent.vue'

const MyCustomElement = defineCustomElement(MyComponent)

// 注册自定义元素
customElements.define('my-custom-element', MyCustomElement)

// 然后你就可以在 HTML 里这样使用它了：
// <my-custom-element :message="Hello from Vue!"></my-custom-element>

这段代码做了什么呢？

导入 defineCustomElement: 从 Vue 导入这个神奇的 API。
导入 Vue 组件: 引入你想要转换成 Web Component 的 Vue 组件。
调用 defineCustomElement: 把 Vue 组件传给 defineCustomElement，得到一个自定义元素构造函数 MyCustomElement。
注册自定义元素: 使用 customElements.define 将自定义元素构造函数注册到浏览器中，指定一个标签名（例如 'my-custom-element'）。
在 HTML 中使用: 就可以像使用普通 HTML 元素一样使用你的自定义元素了。

三、源码剖析：defineCustomElement 内部乾坤

接下来，咱们深入源码，看看 defineCustomElement 背后做了哪些事情。

首先，找到 Vue 3 的源码（你可以从 GitHub 上 clone Vue 的仓库），然后搜索 defineCustomElement，就能找到它的定义。简化后的源码大致如下：

import { defineComponent, h, ref, onMounted, onBeforeUnmount, computed, getCurrentInstance } from 'vue'
import { render } from 'vue'

export function defineCustomElement(
  component: any, // Vue 组件选项
  options: any = {} // 选项
): any {
  const Comp = defineComponent(component)  // 创建 Vue 组件实例

  return class extends HTMLElement {
    // 内部状态
    __vueInstance: any;
    private _props: any = {};
    private _connected: boolean = false;

    static get observedAttributes() {
      const props = Comp.props;
      return props ? Object.keys(props) : [];
    }

    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' }); // 创建 Shadow DOM
    }

    connectedCallback() {
      this._connected = true;
      // 创建 Vue 实例
      this.__vueInstance = renderComponent(this, Comp, this.shadowRoot!, this._props);
      // 触发组件的 mounted 生命周期钩子
    }

    disconnectedCallback() {
      this._connected = false;
      // 触发组件的 unmounted 生命周期钩子
      if (this.__vueInstance) {
        this.__vueInstance.unmount();
        this.__vueInstance = null;
      }
    }

    attributeChangedCallback(name: string, oldValue: any, newValue: any) {
      if (this._connected && this.__vueInstance) {
        // 当属性发生变化时，更新 Vue 组件的 props
        this._props[name] = newValue;
        this.__vueInstance.exposed[name].value = newValue;
      }
    }
  }
}

function renderComponent(hostElement: HTMLElement, component: any, shadowRoot: ShadowRoot, props: any) {
  const app = Vue.createApp({
    render() {
      return h(component, {
        ...props,
        ...this.$attrs, // 透传 attributes
      });
    },
  });
  const vm = app.mount(shadowRoot);
  return vm;
}

看起来有点长，但别怕，咱们一点点分解：

defineComponent: 首先，defineCustomElement 内部使用了 defineComponent，这是 Vue 3 中定义组件的标准方式。它将传入的 Vue 组件选项转换成一个 Vue 组件构造函数。
返回一个 HTMLElement 的子类: defineCustomElement 最终返回的是一个 ES6 的 Class，这个 Class 继承自 HTMLElement。这就是 Web Components 的核心：自定义元素本质上就是 HTMLElement 的扩展。
observedAttributes: 这个静态 getter 定义了组件需要监听的属性列表。它从 Vue 组件的 props 选项中提取属性名，并返回一个数组。当这些属性发生变化时，浏览器会自动调用 attributeChangedCallback。
constructor: 在构造函数中，我们调用 this.attachShadow({ mode: 'open' }) 创建了一个 Shadow DOM。 Shadow DOM 保证了组件的样式和行为不会受到外部代码的干扰。mode: 'open' 意味着可以通过 JavaScript 访问 Shadow DOM 的内容。
connectedCallback: 当自定义元素被添加到 DOM 中时，浏览器会调用 connectedCallback。在这个方法里，我们做了两件事：
- 创建 Vue 实例: 我们调用 renderComponent 函数来创建 Vue 实例，并将组件渲染到 Shadow DOM 中。
- 触发 mounted 钩子: Vue 实例创建完成后，会自动触发组件的 mounted 生命周期钩子。
disconnectedCallback: 当自定义元素从 DOM 中移除时，浏览器会调用 disconnectedCallback。在这个方法里，我们销毁 Vue 实例，释放资源，并触发组件的 unmounted 生命周期钩子。
attributeChangedCallback: 当自定义元素的属性发生变化时，浏览器会调用 attributeChangedCallback。在这个方法里，我们更新 Vue 组件的 props，从而驱动组件的重新渲染。
renderComponent: 这个函数负责创建 Vue 实例，并将组件渲染到 Shadow DOM 中。它创建了一个 Vue 应用实例，使用 h 函数创建一个 VNode，然后使用 app.mount 将 VNode 渲染到 Shadow DOM 中。

四、数据传递：属性 (Attributes) 与 Props 的桥梁

Web Components 通过 HTML 属性（Attributes）来接收数据，而 Vue 组件则使用 Props。 defineCustomElement 需要在这两者之间建立桥梁。

回顾一下 attributeChangedCallback 的代码：

attributeChangedCallback(name: string, oldValue: any, newValue: any) {
  if (this._connected && this.__vueInstance) {
    // 当属性发生变化时，更新 Vue 组件的 props
    this._props[name] = newValue;
    this.__vueInstance.exposed[name].value = newValue;
  }
}

当 HTML 属性发生变化时，attributeChangedCallback 会被调用。它将新的属性值赋给 this._props，并同时更新 Vue 组件实例中对应的 prop 值。

注意：

属性名转换: HTML 属性名通常使用 kebab-case（例如 my-prop），而 Vue 组件的 prop 名通常使用 camelCase（例如 myProp）。 defineCustomElement 会自动进行转换。
数据类型: HTML 属性的值总是字符串。如果 Vue 组件的 prop 需要其他类型（例如数字、布尔值），你需要手动进行转换。
响应式： 通过this.__vueInstance.exposed[name].value 实现响应式。

五、事件派发：Web Components 与 Vue 组件的互动

Web Components 使用 dispatchEvent 方法来派发自定义事件，而 Vue 组件则使用 $emit 方法。 defineCustomElement 也需要在这两者之间建立桥梁。

在 Vue 组件中，你可以像这样派发事件：

<template>
  <button @click="handleClick">Click me</button>
</template>

<script>
export default {
  methods: {
    handleClick() {
      this.$emit('my-event', { message: 'Hello from Vue!' })
    }
  }
}
</script>

defineCustomElement 会自动将 Vue 组件派发的事件转换为 Web Components 的自定义事件。你可以在 Web Components 的宿主元素上监听这些事件：

<my-custom-element @my-event="handleMyEvent"></my-custom-element>

<script>
function handleMyEvent(event) {
  console.log(event.detail.message) // Hello from Vue!
}
</script>

六、实例代码：一个完整的例子

为了更好地理解 defineCustomElement 的用法，咱们来看一个完整的例子。

MyComponent.vue:

<template>
  <div>
    <p>Message: {{ message }}</p>
    <button @click="handleClick">Click me</button>
  </div>
</template>

<script>
import { ref, defineComponent } from 'vue';

export default defineComponent({
  props: {
    message: {
      type: String,
      default: 'Hello from Vue!'
    }
  },
  setup(props, { emit }) {
    const count = ref(0);

    const handleClick = () => {
      count.value++;
      emit('my-event', { count: count.value });
    };

    return {
      count,
      handleClick
    };
  }
});
</script>

main.js:

import { defineCustomElement } from 'vue'
import MyComponent from './MyComponent.vue'
import * as Vue from 'vue';

const MyCustomElement = defineCustomElement(MyComponent)

// 注册自定义元素
customElements.define('my-custom-element', MyCustomElement)

index.html:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Vue Web Component Example</title>
</head>
<body>
  <my-custom-element message="Hello from HTML!" @my-event="handleMyEvent"></my-custom-element>

  <script>
    function handleMyEvent(event) {
      console.log('Event received:', event.detail.count);
    }
  </script>
  <script type="module" src="./main.js"></script>
</body>
</html>

在这个例子中，我们定义了一个名为 MyComponent 的 Vue 组件，它接收一个 message prop，并在点击按钮时派发一个 my-event 事件。然后，我们使用 defineCustomElement 将这个组件转换成一个 Web Component，并注册为 my-custom-element。最后，我们在 HTML 中使用了这个自定义元素，并监听了 my-event 事件。

七、总结：defineCustomElement 的意义

defineCustomElement 是 Vue 3 中一个非常强大的 API，它让我们可以轻松地将 Vue 组件转换为原生 Web Components。这为 Vue 组件带来了更好的可重用性、封装性和互操作性，也让我们可以更容易地将 Vue 组件集成到其他框架或项目中。

使用表格来总结一下defineCustomElement 的核心作用：

功能点	描述
组件转换	将 Vue 组件选项转换为一个可注册的自定义元素类。
Shadow DOM 创建	自动为自定义元素创建 Shadow DOM，实现样式和行为的封装。
生命周期管理	管理 Vue 组件的生命周期（`mounted`、`unmounted`），确保组件在添加到 DOM 和从 DOM 移除时能够正确地初始化和销毁。
属性 (Props) 同步	监听 HTML 属性的变化，并将这些变化同步到 Vue 组件的 props 中，实现数据传递。
事件派发转换	将 Vue 组件派发的事件转换为 Web Components 的自定义事件，实现组件之间的通信。
跨框架兼容	允许在任何支持 Web Components 的浏览器中使用 Vue 组件，实现跨框架的互操作性。

好了，今天的分享就到这里。希望通过这次源码剖析，你对 Vue 3 的 defineCustomElement 有了更深入的了解。下次再见！

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