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阐述 Vue 3 源码中 `Teleport` 组件的实现，特别是它如何通过操作 `Host` (宿主) 环境的 DOM 来实现跨组件渲染。

各位观众，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们聊聊 Vue 3 源码里一个挺有意思的组件——Teleport。这玩意儿就跟哆啦A梦的任意门似的，能把你的组件“传送”到 DOM 树的任何角落。

咱们先从一个简单的例子开始，看看 Teleport 到底能干嘛：

<template>
  <div>
    <h1>主应用内容</h1>
    <teleport to="body">
      <div class="modal">
        <h2>模态框内容</h2>
        <button @click="closeModal">关闭</button>
      </div>
    </teleport>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  methods: {
    closeModal() {
      // 关闭模态框的逻辑
    }
  }
};
</script>

<style scoped>
.modal {
  position: fixed;
  top: 50%;
  left: 50%;
  transform: translate(-50%, -50%);
  background-color: white;
  padding: 20px;
  border: 1px solid #ccc;
  box-shadow: 0 0 10px rgba(0, 0, 0, 0.2);
  z-index: 1000;
}
</style>

在这个例子里，Teleport 组件把 div.modal 传送到了 body 标签下。这样做的好处是啥呢？

  1. 避免层叠上下文问题：如果你直接把模态框放在主应用里面，可能会受到父元素 position: relative 或 overflow: hidden 等样式的影响，导致模态框无法正常显示。

  2. 语义化更清晰：模态框通常是全局的，把它放在 body 下更符合语义。

  3. 方便维护：把模态框相关的代码放在 Teleport 里，更容易找到和维护。

好了，现在咱们进入正题，深入 Vue 3 源码，扒一扒 Teleport 的实现原理。

1. Teleport 的定义

在 Vue 3 源码里，Teleport 其实就是一个组件，它的定义在 packages/runtime-core/src/components/Teleport.ts 文件里。它的 setup 函数很简单：

export const TeleportImpl = {
  __isTeleport: true,
  process(n1: VNode | null, n2: VNode, container: RendererElement, anchor: RendererNode | null, parentComponent: ComponentInternalInstance | null, parentSuspense: SuspenseBoundary | null, isSVG: boolean, optimized: boolean, internals: RendererInternals): void {
    // ... 省略代码
  },
  create(options: ComponentOptions | null): ComponentInternalInstance {
    // ... 省略代码
  }
}

export const Teleport = TeleportImpl as any

这个 TeleportImpl 实际上并没有 setup 函数，而是通过 process 函数来完成渲染更新等一系列操作。create 则用于创建 Teleport 组件实例。__isTeleport 是一个标识，用于在渲染过程中识别 Teleport 组件。

2. Teleport 的核心：process 函数

process 函数是 Teleport 组件的核心，负责处理组件的创建、更新和卸载。 它的参数包括：

  • n1: 旧的 VNode (如果存在)
  • n2: 新的 VNode
  • container: 当前 VNode 的父容器
  • anchor: 当前 VNode 的锚点
  • parentComponent: 父组件实例
  • parentSuspense: 父 Suspense 组件实例
  • isSVG: 是否是 SVG 元素
  • optimized: 是否进行了优化
  • internals: 渲染器内部的一些方法

process 函数的代码比较长，咱们把它拆解成几个部分来看：

2.1 获取目标容器

首先，process 函数需要获取 Teleport 组件的目标容器，也就是 to 属性指定的 DOM 元素。

const { shapeFlag, patchProp, move, unmount, nextTick, getContainer } = internals
let { target, disabled } = n2.props || {}

let targetContainer: RendererElement | null = null
let targetAnchor: RendererNode | null = null

if (target) {
  if (typeof target === 'string') {
    targetContainer = document.querySelector(target) as RendererElement
    if (!targetContainer) {
      __DEV__ && warn(`Invalid Teleport target on mount: "${target}" does not exist in document.`)
      return
    }
  } else if (target && '_isVue' in target) {
    targetContainer = target as RendererElement
  } else {
    __DEV__ && warn(`Invalid Teleport target on mount: target is not a valid DOM node.`)
    return
  }
  targetAnchor = null
}

这段代码首先从 n2.props (也就是 Teleport 组件的属性) 中获取 target 和 disabled。target 就是我们指定的 to 属性，可以是 CSS 选择器或一个 DOM 元素。如果 target 是一个字符串，就用 document.querySelector 来查找对应的 DOM 元素。

如果找不到目标容器，或者 target 不是一个有效的 DOM 元素，就会在开发环境下发出警告。

2.2 处理 disabled 属性

disabled 属性决定了 Teleport 组件是否生效。如果 disabled 为 true，Teleport 组件就会像一个普通的 div 一样渲染。

const { children, shapeFlag } = n2
if (disabled || !target) {
    // ... 省略代码
    hostInsert(child, container, anchor)
    // ... 省略代码
}

2.3 初次挂载 (Mount)

这是 process 函数的核心部分，负责把 Teleport 组件的内容挂载到目标容器中。

if (n1 == null) { // 挂载
    if (targetContainer) {
        if (shapeFlag & ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN) {
            mountChildren(children as VNode[], targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
        } else {
            internals.patch(null, children as VNode, targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
        }
    }
}

这段代码判断 n1 是否为 null，如果是，就表示这是初次挂载。然后，它会根据 children 的类型，调用 mountChildren 或 patch 函数，把 Teleport 组件的内容挂载到 targetContainer 中。

  • mountChildren 用于挂载多个子节点。
  • patch 函数用于挂载单个子节点。

2.4 更新 (Update)

如果 n1 不为 null，就表示这是更新。更新的过程比较复杂，需要比较新旧 VNode 的差异，并进行相应的更新操作。

else { // 更新
    if (targetContainer) {
        patchChildren(n1, n2, targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
    }
}

这里主要调用 patchChildren 来更新子节点。patchChildren 函数会比较新旧子节点的差异，并进行添加、删除、移动等操作，以保证 DOM 树与 VNode 树保持一致。

3. 关键函数：mountChildren 和 patchChildren

mountChildren 和 patchChildren 是 Vue 3 渲染器的核心函数，负责处理子节点的挂载和更新。由于篇幅有限，咱们就不深入讲解这两个函数的源码了，只简单介绍一下它们的作用：

  • mountChildren: 遍历子节点，调用 patch 函数依次挂载每个子节点。

  • patchChildren: 比较新旧子节点的差异，进行以下操作：

    • 添加新的子节点
    • 删除旧的子节点
    • 移动子节点
    • 更新已存在的子节点

4. Teleport 的卸载 (Unmount)

当 Teleport 组件被卸载时，需要把它的内容从目标容器中移除。

const unmountChildren = (children: VNode[], parentComponent: ComponentInternalInstance | null, parentSuspense: SuspenseBoundary | null) => {
    for (let i = 0; i < children.length; i++) {
        const child = children[i]
        unmount(child, parentComponent, parentSuspense, true)
    }
}

这段代码会遍历 Teleport 组件的子节点，调用 unmount 函数依次卸载每个子节点。

5. 与 Host 环境的交互

Teleport 组件最关键的地方就在于它与 Host 环境的交互，也就是如何操作 DOM。在 Vue 3 源码中，这些操作是通过 RendererInternals 对象提供的。

RendererInternals 对象包含了一系列用于操作 DOM 的函数，例如：

  • insert: 将一个节点插入到指定容器中。对应 hostInsert
  • remove: 从 DOM 树中移除一个节点。 对应 hostRemove
  • createElement: 创建一个 DOM 元素。对应 hostCreateElement
  • createText: 创建一个文本节点。对应 hostCreateText
  • patchProp: 更新 DOM 元素的属性。对应 hostPatchProp
  • nextSibling: 获取下一个兄弟节点。对应 hostNextSibling
  • parentNode: 获取父节点。对应 hostParentNode

这些函数实际上是对底层 DOM API 的封装，使得 Vue 3 可以在不同的平台 (例如浏览器、Weex、小程序) 上运行。

在 Teleport 组件的 process 函数中，我们可以看到这些函数被频繁使用，例如：

// 插入节点
hostInsert(child, container, anchor);

// 删除节点
hostRemove(child)

// 更新属性
patchProp(el, key, prevValue, nextValue)

这些函数调用了底层的 DOM API，实现了对 DOM 树的修改。

6. Teleport 的实现细节总结

好了，咱们来总结一下 Teleport 组件的实现细节：

  • Teleport 组件的核心是 process 函数，负责处理组件的创建、更新和卸载。

  • process 函数首先获取目标容器，也就是 to 属性指定的 DOM 元素。

  • 如果 disabled 属性为 true，Teleport 组件就会像一个普通的 div 一样渲染。

  • 初次挂载时，process 函数会调用 mountChildren 或 patch 函数，把 Teleport 组件的内容挂载到目标容器中。

  • 更新时，process 函数会调用 patchChildren 函数，比较新旧子节点的差异，并进行相应的更新操作。

  • 卸载时，process 函数会调用 unmount 函数，把 Teleport 组件的内容从目标容器中移除。

  • Teleport 组件通过 RendererInternals 对象提供的函数与 Host 环境进行交互，实现对 DOM 树的修改。

7. 表格总结

为了方便大家理解，我把 Teleport 组件的关键代码和作用整理成一个表格：

代码片段 作用
const { shapeFlag, patchProp, move, unmount, nextTick, getContainer } = internals 从 RendererInternals 对象中解构出常用的函数，例如 patchProp (更新属性), move (移动节点), unmount (卸载节点) 等。
let { target, disabled } = n2.props || {} 获取 Teleport 组件的属性 target (目标容器) 和 disabled (是否禁用 Teleport 功能)。
targetContainer = document.querySelector(target) as RendererElement 如果 target 是字符串，则使用 document.querySelector 查找目标容器。
if (disabled || !target) 如果 disabled 为 true 或 target 为空，则不执行 Teleport 功能，直接将子节点渲染到当前容器中。
if (shapeFlag & ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN) { mountChildren(children as VNode[], targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) } else { internals.patch(null, children as VNode, targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) } 根据子节点的类型，调用 mountChildren (挂载多个子节点) 或 patch (挂载单个子节点) 函数，将子节点挂载到目标容器中。
patchChildren(n1, n2, targetContainer, targetAnchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) 更新子节点。比较新旧子节点的差异，并进行添加、删除、移动等操作，以保证 DOM 树与 VNode 树保持一致。
hostInsert(child, container, anchor) 将一个节点插入到指定容器中。这是与 Host 环境交互的关键操作。
unmount(child, parentComponent, parentSuspense, true) 卸载一个节点。将节点从 DOM 树中移除。

8. 总结与展望

总的来说，Teleport 组件的实现原理并不复杂，它主要利用了 Vue 3 渲染器的灵活性，通过操作 DOM API，实现了跨组件渲染的功能。

Teleport 组件在实际开发中非常有用，可以解决一些常见的布局问题，提高代码的可维护性。

希望通过今天的讲解，大家对 Teleport 组件的实现原理有了更深入的了解。以后在遇到类似的问题时，就能更加自信地使用 Teleport 组件了。

好了，今天的讲座就到这里。感谢大家的观看！如果有什么问题，欢迎在评论区留言，咱们一起交流学习。 下次再见！

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