Vue 3 源码解剖：normalizeVNode – VNode 的“标准化工厂”
大家好，欢迎来到今天的 Vue 3 源码解剖讲座！今天我们要深入探讨一个看似简单却至关重要的函数：normalizeVNode。 别看它名字平平无奇，它可是确保 Vue 3 内部 VNode 表示一致性的关键，就像一个“标准化工厂”，把来自四面八方的“原材料”加工成符合标准的“零件”。
1. 为什么需要 normalizeVNode？
在 Vue 应用中，VNode (Virtual Node) 是对真实 DOM 的轻量级描述，Vue 渲染器通过操作 VNode 来更新 UI，避免直接操作 DOM 带来的性能损耗。VNode 的来源多种多样，例如：
- 模板 (Template)： 通过
template选项或单文件组件 (.vue) 中的<template>部分定义的 HTML 结构。 - 渲染函数 (Render Function)： 使用
render函数手动创建 VNode。 - JSX： 使用 JSX 语法编写的组件，最终会被编译成渲染函数。
这些不同来源生成的 VNode 可能在结构和属性上存在差异。为了让 Vue 能够统一处理它们，就需要一个“标准化”的过程，确保所有 VNode 具有统一的内部表示。这就是 normalizeVNode 的作用。
举个例子，假设我们有以下几种情况：
- 情况 A：文本节点: 模板中直接写死的一段文本，比如
"Hello Vue!"。 - 情况 B：Fragment (多个根节点): 一个渲染函数返回一个数组，里面包含多个 VNode。
- 情况 C：插槽 (Slot): 父组件传递给子组件的内容，可能是一个 VNode、多个 VNode，甚至是文本。
如果不对这些情况进行标准化处理，Vue 渲染器在处理它们时可能会遇到各种问题，例如：
- 类型判断困难： 难以区分文本节点和其他类型的 VNode。
- 更新逻辑复杂： 需要针对不同的 VNode 来源编写不同的更新逻辑。
- 性能问题： 某些类型的 VNode 可能导致不必要的性能损耗。
因此，normalizeVNode 就像一个“翻译器”，将各种形式的 VNode 转换成 Vue 渲染器能够理解和处理的标准形式。
2. normalizeVNode 的工作原理
normalizeVNode 的主要任务是将不同类型的节点 "规范化" 为统一的 VNode 对象。它会处理以下几种情况：
null/undefined/boolean： 将它们转换为空 VNode，也就是一个注释节点。VNode： 如果已经是 VNode，则直接返回。string/number： 将它们转换为文本 VNode。Array： 如果是数组，则创建一个Fragment类型的 VNode，并将数组中的元素作为子节点。- 其他类型: 报错
下面是 normalizeVNode 函数的简化版本 (为了便于理解，省略了一些细节和优化)：
import { isVNode, createVNode, isString, isNumber, isArray, Fragment, Text } from './vnode';
import { EMPTY_OBJ } from '@vue/shared';
export function normalizeVNode(child: any): VNode {
if (child === null || child === undefined || typeof child === 'boolean') {
// 空节点，转换为注释节点
return createVNode(Comment); // 假设Comment是一个代表注释节点的组件
} else if (typeof child === 'object') {
if (isVNode(child)) {
// 已经是 VNode，直接返回
return child;
} else if (isArray(child)) {
// 数组，创建 Fragment
return createVNode(Fragment, null, normalizeChildren(child));
} else {
// 理论上不应该走到这里，这里可以添加一些错误处理
console.warn("Invalid VNode type:", child);
return createVNode(Comment); // 返回一个注释节点，避免崩溃
}
} else if (typeof child === 'string' || typeof child === 'number') {
// 字符串或数字，创建文本节点
return createVNode(Text, null, String(child));
} else {
// 其他类型，报错
console.warn("Invalid VNode type:", child);
return createVNode(Comment); // 返回一个注释节点，避免崩溃
}
}
function normalizeChildren(children: any[]): VNode[] {
const normalized: VNode[] = [];
for (let i = 0; i < children.length; i++) {
const child = children[i];
if (isArray(child)) {
normalized.push(...normalizeChildren(child)); // 递归处理嵌套数组
} else {
normalized.push(normalizeVNode(child));
}
}
return normalized;
}代码解释：
- 空值处理： 如果
child是null、undefined或boolean，则创建一个注释节点 VNode。这可以避免在渲染过程中出现错误，并确保 UI 的正确性。 - VNode 直接返回： 如果
child已经是 VNode，则直接返回，不做任何处理。 - 字符串/数字处理： 如果
child是字符串或数字，则创建一个文本节点 VNode。文本节点是 VNode 的一种特殊类型，用于表示纯文本内容。 - 数组处理： 如果
child是数组，则创建一个Fragment类型的 VNode，并将数组中的元素作为子节点。Fragment允许组件返回多个根节点，而无需包裹在一个额外的 DOM 元素中。normalizeChildren函数递归地规范化数组里的子节点。 - 错误处理： 对于其他类型的
child，会发出警告，并返回一个注释节点。这可以帮助开发者发现潜在的错误，并避免程序崩溃。
3. Fragment 的作用
在 normalizeVNode 中，我们看到了 Fragment 的身影。Fragment 是 Vue 3 中新增的一个特性，它允许组件返回多个根节点，而无需包裹在一个额外的 DOM 元素中。
为什么需要 Fragment？
在 Vue 2 中，组件必须有一个唯一的根节点。如果组件需要渲染多个元素，则需要将它们包裹在一个额外的 DOM 元素中，例如 <div>。这会导致以下问题：
- 额外的 DOM 节点： 会增加 DOM 树的复杂性，降低渲染性能。
- CSS 样式问题： 额外的 DOM 元素可能会影响 CSS 样式的应用。
Fragment 解决了这些问题。通过使用 Fragment，组件可以返回多个根节点，而无需包裹在一个额外的 DOM 元素中。这可以提高渲染性能，并简化 CSS 样式的应用。
Fragment 的使用示例：
<template>
<Fragment>
<h1>Title</h1>
<p>Description</p>
</Fragment>
</template>
<script>
import { Fragment } from 'vue';
export default {
components: {
Fragment
}
}
</script>在上面的示例中，组件返回了两个根节点：<h1> 和 <p>。通过使用 Fragment，我们避免了创建一个额外的 <div> 元素来包裹它们。
4. normalizeVNode 在 Vue 渲染流程中的位置
normalizeVNode 在 Vue 渲染流程中扮演着重要的角色。它通常在以下几个地方被调用：
- 渲染函数执行后： 当执行组件的渲染函数时，
normalizeVNode会被用来规范化渲染函数返回的 VNode。 - 处理插槽内容时： 当处理插槽内容时，
normalizeVNode会被用来规范化插槽传递过来的 VNode。 - 处理动态组件时： 当处理动态组件时，
normalizeVNode会被用来规范化动态组件的 VNode。
总而言之，normalizeVNode 确保了所有参与渲染的 VNode 都具有统一的格式，从而简化了 Vue 渲染器的实现，并提高了渲染性能。
5. 源码分析 (简化版)
现在我们来看一下 normalizeVNode 的简化版源码，并结合注释进行更深入的分析：
import { isVNode, createVNode, isString, isNumber, isArray, Fragment, Text, Comment } from './vnode';
import { EMPTY_OBJ } from '@vue/shared';
export function normalizeVNode(child: any): VNode {
// 1. 处理空值情况
if (child == null || typeof child === 'boolean') { // 使用 == 包含 null 和 undefined
return createVNode(Comment); // 创建注释节点
}
// 2. 处理 VNode 情况
if (typeof child === 'object') {
if (isVNode(child)) {
return child; // 已经是 VNode，直接返回
} else if (isArray(child)) {
// 3. 处理数组情况 (Fragment)
return createVNode(Fragment, null, normalizeChildren(child)); // 创建 Fragment 节点
} else {
// 4. 其他 object 的错误处理
console.warn("Invalid VNode type:", child);
return createVNode(Comment); // 返回一个注释节点，避免崩溃
}
} else if (typeof child === 'string' || typeof child === 'number') {
// 4. 处理文本情况
return createVNode(Text, null, String(child)); // 创建文本节点
} else {
// 5. 其他情况的错误处理
console.warn("Invalid VNode type:", child);
return createVNode(Comment); // 返回一个注释节点，避免崩溃
}
}
function normalizeChildren(children: any[]): VNode[] {
const normalized: VNode[] = [];
for (let i = 0; i < children.length; i++) {
const child = children[i];
if (isArray(child)) {
normalized.push(...normalizeChildren(child)); // 递归处理嵌套数组
} else {
normalized.push(normalizeVNode(child));
}
}
return normalized;
}代码解释：
import语句： 引入了isVNode、createVNode、isString、isNumber、isArray、Fragment、Text、Comment等函数和常量。isVNode：用于判断一个对象是否是 VNode。createVNode：用于创建 VNode。isString、isNumber、isArray：用于判断变量的类型。Fragment：用于表示 Fragment 类型的 VNode。Text：用于表示文本类型的 VNode。Comment: 用于表示注释节点EMPTY_OBJ：一个空对象，用于避免创建不必要的对象。
- 空值处理： 使用
child == null包含了null和undefined的情况，更加简洁。 - 类型判断： 使用
typeof和isVNode等函数来判断child的类型，并根据类型进行相应的处理。 - 递归处理数组：
normalizeChildren函数用于递归处理数组类型的child，确保数组中的所有元素都被规范化为 VNode。 - 错误处理： 对不符合预期的
child类型进行错误处理，避免程序崩溃。
6. 表格总结
为了更好地理解 normalizeVNode 的作用，我们可以用一个表格来总结它处理的不同情况：
| 输入类型 | 处理方式 | 输出类型 | 备注 |
|---|---|---|---|
null / undefined / boolean |
创建一个注释节点 VNode | VNode (Comment) |
用于处理空值情况，避免渲染错误。 |
VNode |
直接返回 | VNode |
已经是 VNode，无需处理。 |
string / number |
创建一个文本节点 VNode | VNode (Text) |
用于处理文本内容，文本节点是 VNode 的一种特殊类型。 |
Array |
创建一个 Fragment 类型的 VNode，并将数组元素作为子节点 |
VNode (Fragment) |
用于处理多个根节点的情况，避免创建额外的 DOM 元素。 |
| 其他类型 | 输出警告并返回一个注释节点 | VNode (Comment) |
用于处理未知类型，避免程序崩溃。 |
7. 总结
normalizeVNode 是 Vue 3 源码中一个非常重要的函数。它通过将不同类型的节点 "规范化" 为统一的 VNode 对象，确保了 Vue 渲染器能够统一处理它们，从而简化了 Vue 渲染器的实现，并提高了渲染性能。
希望今天的讲座能够帮助你更好地理解 normalizeVNode 的作用和实现原理。 掌握了 normalizeVNode，你就相当于掌握了 Vue 渲染流程中的一个关键环节，对你理解 Vue 的内部机制大有裨益。
感谢大家的参与！下次再见！