Vue 3源码深度解析之:`Vue`的`template refs`:`ref`属性如何与`setup`函数中的`ref`变量关联。

各位朋友们,大家好!我是今天的主讲人,咱们今天聊点有意思的,就是Vue 3里面那个template refs,也就是ref属性,它怎么就跟setup函数里的ref变量勾搭上的。

这玩意儿,初学者看着可能有点懵,觉得跟变魔术似的。实际上,Vue 3底层还是下了点功夫的。咱们今天就一层一层地扒开它的皮,看看里面到底藏着什么。

一、template refs:到底是个什么东西?

首先,咱们得搞清楚template refs到底是干嘛的。简单来说,就是让我们在JavaScript代码里,能直接访问到模板(template)里的DOM元素或者组件实例。

举个例子,你想在一个按钮被点击后,让一个输入框自动获得焦点。以前在Vue 2里,你可能得用document.getElementById或者this.$refs,多少有点麻烦。现在,Vue 3里,你可以这么写:

<template>
  <input ref="myInput" />
  <button @click="focusInput">Focus Input</button>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const myInput = ref(null); // 注意这里初始化为 null

    const focusInput = () => {
      myInput.value.focus();
    };

    onMounted(() => {
      console.log('myInput.value in onMounted',myInput.value); // 这里可以访问到 input 元素
    });

    return {
      myInput,
      focusInput,
    };
  },
};
</script>

看到了吗?input标签上加了个ref="myInput",然后在setup函数里,定义了一个ref变量也叫myInput。神奇的是,点击按钮后,输入框就自动获得焦点了。这中间到底发生了什么?

二、ref属性的背后:渲染函数和patch过程

要理解这个过程,咱们得先简单回顾一下Vue 3的渲染机制。Vue 3使用了虚拟DOM,并通过patch算法来更新真实DOM。简单来说,就是把虚拟DOM树跟之前的虚拟DOM树进行比较,找出差异,然后只更新有差异的部分。

当Vue编译器遇到ref属性时,它会在生成的渲染函数中,插入一些特殊的代码。这些代码会在patch过程中,负责把DOM元素或者组件实例,赋值给对应的ref变量。

我们可以用一个表格来概括一下这个过程:

步骤 描述 涉及函数
1 Vue编译器解析模板,遇到ref属性,生成渲染函数。 compile
2 渲染函数执行,创建虚拟DOM节点(VNode)。 render
3 patch算法比较新旧VNode,找出需要更新的DOM元素。 patch
4 如果发现VNode上有ref属性,patch算法会将对应的DOM元素或组件实例,赋值给setup函数中定义的ref变量。 patch

三、深入patch算法:setRef函数是关键

patch算法的具体实现比较复杂,但我们只需要关注其中一个关键函数:setRef。这个函数负责把DOM元素或者组件实例,赋值给对应的ref变量。

setRef函数的大致逻辑是这样的:

  1. 判断ref属性的值(也就是我们定义的ref变量名),是不是一个字符串。如果是字符串,说明我们要找的是setup函数里定义的ref变量。
  2. 找到对应的ref变量。这个过程涉及到Vue 3的组件实例的refs属性。每个组件实例都有一个refs属性,它是一个对象,存储着所有通过ref属性定义的变量。
  3. 把DOM元素或者组件实例,赋值给ref变量的.value属性。

    咱们来模拟一下这个过程,用伪代码表示:

function setRef(vnode, refValue, vm) { // vm 是组件实例
  const { ref } = vnode;

  if (typeof ref === 'string') {
    // 找到组件实例的 refs 对象
    const refs = vm.refs;

    // 把 DOM 元素或组件实例赋值给 ref 变量的 .value 属性
    refs[ref].value = refValue; //refValue 可能是DOM元素或者组件实例
  } else if (typeof ref === 'function') {
    //如果ref是函数,就调用该函数,并传入DOM元素或组件实例
    ref(refValue);
  }
}

四、setup函数的返回值:refs的初始化

现在,咱们再回到setup函数。setup函数返回一个对象,这个对象里的属性,会被合并到组件实例的上下文中,供模板使用。

关键在于,如果setup函数返回的某个属性,是一个ref变量,那么Vue 3会把这个ref变量,添加到组件实例的refs属性里。

也就是说,在setup函数里,我们定义了const myInput = ref(null),然后return { myInput },那么Vue 3就会在组件实例的refs属性里,创建一个myInput属性,它的值就是我们定义的那个ref变量。

可以用表格来更清晰地展示:

setup函数返回值 组件实例的refs属性
{ myInput } vm.refs = { myInput: { value: null } }vm是组件实例,其中 myInput 就是我们在 setup 函数中定义的 ref 变量,初始值为 null 。注意,这里存储的是 ref 对象本身,而不是它的值。

五、组件卸载时:ref的清理

Vue 3还考虑到了组件卸载的情况。当组件卸载时,Vue 3会把所有通过ref属性定义的变量,都设置为null。这样做是为了防止内存泄漏。

六、一个更复杂的例子:组件实例的ref

上面的例子都是针对DOM元素的。实际上,ref属性也可以用来获取组件实例。

<template>
  <MyComponent ref="myComponent" />
  <button @click="callComponentMethod">Call Component Method</button>
</template>

<script>
import { ref, onMounted } from 'vue';
import MyComponent from './MyComponent.vue';

export default {
  components: {
    MyComponent,
  },
  setup() {
    const myComponent = ref(null);

    const callComponentMethod = () => {
      myComponent.value.myMethod();
    };

    onMounted(() => {
        console.log('myComponent.value in onMounted',myComponent.value); // 这里可以访问到 MyComponent 组件实例
    });

    return {
      myComponent,
      callComponentMethod,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中,MyComponent组件的实例会被赋值给myComponent变量。然后,我们就可以通过myComponent.value来调用MyComponent组件的方法。

七、代码示例:模拟 Vue 3 的 setRef 行为

为了更好地理解 ref 是如何关联起来的,我们可以手动模拟一下 Vue 3 的 setRef 行为。

// 模拟 ref 对象
function createRef(initialValue) {
  let value = initialValue;
  const ref = {
    get value() {
      return value;
    },
    set value(newValue) {
      value = newValue;
    },
  };
  return ref;
}

// 模拟组件实例
function createComponentInstance() {
  return {
    refs: {},
  };
}

// 模拟 setRef 函数
function setRef(refName, element, vm) {
  vm.refs[refName].value = element;
}

// 使用示例
const vm = createComponentInstance();
const myInputRef = createRef(null); // 创建一个 ref 对象

// 假设 setup 函数返回 { myInput: myInputRef }
vm.refs.myInput = myInputRef; // 将 ref 对象添加到组件实例的 refs 中

// 模拟 patch 过程,假设 patch 找到了 input 元素
const inputElement = document.createElement('input');
setRef('myInput', inputElement, vm); // 调用 setRef,将 input 元素赋值给 ref 对象

// 现在,我们可以通过 myInputRef.value 访问到 input 元素了
console.log(vm.refs.myInput.value); // 输出 input 元素

这段代码模拟了 Vue 3 中 ref 的创建、组件实例的创建、以及 setRef 函数的行为。通过这个例子,我们可以更清晰地看到 ref 变量是如何与 DOM 元素关联起来的。

八、总结

咱们今天聊了Vue 3里template refs的实现机制。简单总结一下:

  1. ref属性让我们可以直接访问模板里的DOM元素或者组件实例。
  2. Vue编译器会在渲染函数中插入特殊的代码,处理ref属性。
  3. patch算法中的setRef函数负责把DOM元素或者组件实例,赋值给对应的ref变量。
  4. setup函数的返回值,决定了哪些ref变量会被添加到组件实例的refs属性里。
  5. 组件卸载时,Vue 3会清理ref变量,防止内存泄漏。

希望今天的讲解,能帮助大家更好地理解Vue 3的template refs

好了,今天的分享就到这里,谢谢大家!

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