谈谈 Vue 的自定义渲染器在实现非 Web 平台（如桌面应用、命令行工具）应用中的可能性。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众，欢迎来到今天的“Vue.js 奇妙夜”特别节目！我是你们的老朋友，代码界的段子手，今天要跟大家聊聊 Vue 的自定义渲染器，看看这玩意儿怎么把 Vue 从浏览器里“拐”出来，去征服桌面、命令行，甚至更多你意想不到的地方。

开场白：Vue，不止于 Web

提到 Vue.js，大家的第一反应肯定是“前端框架”、“Web 应用”，这没错，Vue 在 Web 世界里混得风生水起。但你有没有想过，Vue 的能力远不止于此？

Vue 的核心在于其组件化和声明式渲染。换句话说，你定义了数据和模板，Vue 负责把它们变成用户可见的界面。至于这个“界面”是什么，Vue 并不关心。它可以是 HTML，也可以是其他任何东西。

这就像搭积木，Vue 提供了积木（组件），而渲染器就是把这些积木搭成房子的图纸。默认情况下，Vue 的渲染器是针对 Web 平台的，也就是把组件渲染成 HTML。但如果我们换一张图纸，告诉 Vue 怎么把组件搭成其他东西呢？这就是自定义渲染器的用武之地。

第一幕：什么是自定义渲染器？

简单来说，自定义渲染器就是告诉 Vue 如何将组件渲染成非 HTML 的目标格式。它允许你脱离浏览器的束缚，将 Vue 应用到其他平台。

Vue 提供了 createRenderer API，允许你创建自己的渲染器实例。这个 API 接收一个配置对象，包含了 Vue 在渲染过程中需要用到的各种方法，例如：

createElement: 创建一个目标平台上的元素。
patchProp: 更新元素的属性。
insert: 将元素插入到父元素中。
remove: 移除元素。

通过实现这些方法，你可以控制 Vue 如何将组件转换成目标平台上的内容。

第二幕：桌面应用：用 Vue 写个计算器

让我们先从一个简单的例子开始：用 Vue 写一个桌面计算器。这里我们使用 Electron 作为桌面应用框架。

准备工作

首先，你需要安装 Node.js 和 npm (或 yarn)。然后创建一个新的 Electron 项目：
```
mkdir vue-calculator
cd vue-calculator
npm init -y
npm install electron vue
```

Vue 组件

创建一个 Calculator.vue 组件，定义计算器的界面和逻辑：

<template>
  <div>
    <input type="text" v-model="display" readonly>
    <div>
      <button @click="append('1')">1</button>
      <button @click="append('2')">2</button>
      <button @click="append('3')">3</button>
      <button @click="operate('+')">+</button>
    </div>
    <div>
      <button @click="append('4')">4</button>
      <button @click="append('5')">5</button>
      <button @click="append('6')">6</button>
      <button @click="operate('-')">-</button>
    </div>
    <div>
      <button @click="append('7')">7</button>
      <button @click="append('8')">8</button>
      <button @click="append('9')">9</button>
      <button @click="operate('*')">*</button>
    </div>
    <div>
      <button @click="append('0')">0</button>
      <button @click="clear">C</button>
      <button @click="calculate">=</button>
      <button @click="operate('/')">/</button>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      display: '0',
      expression: ''
    };
  },
  methods: {
    append(value) {
      if (this.display === '0') {
        this.display = value;
      } else {
        this.display += value;
      }
    },
    operate(operator) {
      this.expression = this.display + operator;
      this.display = '0';
    },
    clear() {
      this.display = '0';
      this.expression = '';
    },
    calculate() {
      try {
        this.display = eval(this.expression + this.display);
      } catch (error) {
        this.display = 'Error';
      }
    }
  }
};
</script>

Electron 主进程

创建一个 main.js 文件，作为 Electron 应用的主进程：

const { app, BrowserWindow } = require('electron');
const path = require('path');

function createWindow() {
  const win = new BrowserWindow({
    width: 800,
    height: 600,
    webPreferences: {
      nodeIntegration: true,
      contextIsolation: false,
      enableRemoteModule: true
    }
  });

  win.loadFile('index.html');
}

app.whenReady().then(createWindow);

app.on('window-all-closed', () => {
  if (process.platform !== 'darwin') {
    app.quit();
  }
});

app.on('activate', () => {
  if (BrowserWindow.getAllWindows().length === 0) {
    createWindow();
  }
});

HTML 入口文件

创建一个 index.html 文件，作为 Electron 应用的入口：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Vue Calculator</title>
</head>
<body>
  <div id="app"></div>
  <script src="./renderer.js"></script>
</body>
</html>

自定义渲染器：renderer.js

这是关键！创建一个 renderer.js 文件，实现自定义渲染器，将 Vue 组件渲染到 Electron 窗口中。这里我们直接使用 document 对象来操作 DOM，因为 Electron 提供了浏览器环境。更复杂的情况，例如没有 DOM 的环境，就需要实现一套自己的 DOM 抽象层。
```
const { createApp } = require('vue');
import Calculator from './Calculator.vue';

const app = createApp(Calculator);
app.mount('#app');
```
由于 Electron 默认提供了浏览器环境，因此这里实际上没有“自定义”渲染器，而是直接使用了 Vue 默认的 Web 渲染器。但这个例子展示了如何在非 Web 环境中使用 Vue 组件。关键在于 Electron 提供了 document 对象，Vue 仍然可以操作 DOM。
运行应用

在 package.json 文件中添加一个启动脚本：
```
"scripts": {
  "start": "electron ."
}
```
然后运行 npm start，就可以看到你的桌面计算器了！

第三幕：命令行工具：用 Vue 格式化 JSON

接下来，我们挑战一下更刺激的：用 Vue 写一个命令行工具，格式化 JSON 数据。这次我们面临一个更大的挑战：命令行环境没有 DOM！

准备工作

创建一个新的 Node.js 项目：
```
mkdir vue-json-formatter
cd vue-json-formatter
npm init -y
npm install vue chalk commander
```
我们使用了 chalk 来给命令行输出添加颜色，commander 来处理命令行参数。

Vue 组件

创建一个 JsonFormatter.vue 组件，用于格式化 JSON 数据：

<template>
  <div class="json-formatter">
    <div v-for="(item, key) in json" :key="key" :class="getItemClass(item)">
      <span class="key">{{ key }}:</span>
      <span class="value">{{ formatValue(item) }}</span>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
import chalk from 'chalk';

export default {
  props: {
    json: {
      type: Object,
      required: true
    }
  },
  methods: {
    getItemClass(item) {
      if (typeof item === 'object' && item !== null) {
        return 'object-item';
      } else {
        return 'primitive-item';
      }
    },
    formatValue(value) {
      if (typeof value === 'string') {
        return chalk.green(`"${value}"`);
      } else if (typeof value === 'number') {
        return chalk.yellow(value);
      } else if (typeof value === 'boolean') {
        return chalk.cyan(value);
      } else if (value === null) {
        return chalk.gray('null');
      } else if (typeof value === 'object' && value !== null) {
        return '[Object]'; // 简化处理，不递归格式化嵌套对象
      } else {
        return value;
      }
    }
  }
};
</script>

<style scoped>
/* 这里可以添加一些 CSS 样式，虽然在命令行中不起作用，但可以帮助你在浏览器中预览组件 */
.json-formatter {
  font-family: monospace;
}
.key {
  color: blue;
}
.value {
  margin-left: 10px;
}
.object-item {
  margin-bottom: 5px;
}
</style>

自定义渲染器：renderer.js

这次我们要真正实现一个自定义渲染器。我们需要自己模拟 DOM 操作，并将渲染结果输出到控制台。

const { createRenderer } = require('vue');
const chalk = require('chalk');

// 创建一个简单的虚拟 DOM 节点
function createVNode(type, props, children) {
  return {
    type,
    props,
    children
  };
}

// 自定义渲染器选项
const rendererOptions = {
  createElement: (type) => {
    // 命令行没有真实的 DOM 元素，所以我们返回一个简单的对象
    return { type, children: [] };
  },
  patchProp: (el, key, prevValue, nextValue) => {
    // 处理属性更新，这里我们只关心 style 属性
    if (key === 'style') {
      // 假设 style 是一个对象，包含 CSS 属性
      for (const styleKey in nextValue) {
        // 在命令行中，我们忽略样式
      }
    }
  },
  insert: (el, parent, anchor) => {
    // 将元素插入到父元素的 children 数组中
    parent.children.push(el);
  },
  remove: (el) => {
    // 从父元素的 children 数组中移除元素
    const parent = el.parentNode;
    if (parent) {
      parent.children = parent.children.filter(child => child !== el);
    }
  },
  createText: (text) => {
    return { type: 'text', text };
  },
  createComment: (text) => {
    return { type: 'comment', text };
  },
  setText: (node, text) => {
    node.text = text;
  },
  setElementText: (el, text) => {
    el.text = text;
  },
  parentNode: (node) => {
    return node.parentNode;
  },
  nextSibling: (node) => {
    // 命令行中，我们不关心兄弟节点
    return null;
  },
  querySelector: (selector) => {
    // 命令行中，我们不使用 querySelector
    return null;
  },
  setScopeId: (el, id) => {
    // 命令行中，我们忽略 scope id
  },
  cloneNode: (node) => {
    return { ...node };
  },
  insertStaticContent: (content, container, anchor, isSVG) => {
    // 命令行中，我们忽略静态内容
  }
};

// 创建自定义渲染器
const renderer = createRenderer(rendererOptions);

// 渲染函数，将 Vue 组件渲染成命令行字符串
function renderToString(vnode) {
  if (typeof vnode === 'string') {
    return vnode;
  }

  if (vnode.type === 'text') {
    return vnode.text;
  }

  if (typeof vnode.type === 'string') {
    let output = '';
    if (vnode.props && vnode.props.class) {
      if(vnode.props.class === 'key'){
        output += chalk.blue(vnode.children[0].text + ": ");
      } else if(vnode.props.class === 'value'){
        output += vnode.children[0];
      }
    } else {
      output += vnode.children.map(renderToString).join('');
    }

    return output;

  }
  if (typeof vnode.type === 'object') {

    let output = '';
    if(Array.isArray(vnode.children)){
      output = vnode.children.map(child => {
        if (typeof child === 'string') {
          return child;
        } else {
          return renderToString(child);
        }
      }).join('');
    }
    return output
  }

  return '';
}

module.exports = {
  renderToString,
  createApp: (component) => {
    return {
      mount: (data) => {
        const vnode = component.render(data);
        return renderToString(vnode);
      }
    };
  }
};

命令行入口文件：index.js

创建一个 index.js 文件，作为命令行工具的入口：

const { program } = require('commander');
const fs = require('fs');
const JsonFormatter = require('./JsonFormatter.vue');
const { createApp } = require('./renderer'); // 使用自定义渲染器

program
  .version('1.0.0')
  .description('A simple JSON formatter for the command line')
  .argument('<file>', 'The JSON file to format')
  .action((file) => {
    try {
      const data = fs.readFileSync(file, 'utf-8');
      const json = JSON.parse(data);

      const app = createApp({
        render() {
          return {
            type: 'div',
            children: [createVNode(JsonFormatter, { json })]
          };
        }
      });

      const output = app.mount();
      console.log(output);
    } catch (error) {
      console.error(chalk.red(`Error: ${error.message}`));
    }
  });

program.parse(process.argv);

运行应用

在 package.json 文件中添加一个启动脚本：
```
"scripts": {
  "start": "node index.js"
}
```
创建一个 data.json 文件，包含一些 JSON 数据：
```
{
  "name": "John Doe",
  "age": 30,
  "city": "New York",
  "isStudent": false,
  "courses": ["Math", "Science", "History"]
}
```
然后运行 npm start data.json，就可以看到格式化的 JSON 数据输出到控制台了！

第四幕：更多可能性

除了桌面应用和命令行工具，Vue 的自定义渲染器还有很多其他的应用场景：

游戏引擎: 将 Vue 组件渲染成游戏场景中的元素，例如使用 PixiJS 或 Phaser。
VR/AR: 将 Vue 组件渲染成 VR/AR 环境中的 3D 对象。
物联网 (IoT): 将 Vue 组件渲染到嵌入式设备的屏幕上。
自定义图表库: 将 Vue 组件渲染成 SVG 图表。

总结：Vue 的无限可能

Vue 的自定义渲染器打破了 Web 平台的限制，让 Vue 可以在各种不同的环境中发挥作用。它不仅可以提高代码复用率，还可以让你用熟悉的 Vue 语法来开发各种类型的应用。

当然，自定义渲染器也需要一定的学习成本。你需要了解目标平台的特性，并实现相应的渲染逻辑。但只要你掌握了 Vue 的核心概念，并勇于探索，你就能创造出令人惊叹的应用。

平台	技术栈	挑战
桌面应用	Electron, Vue	窗口管理，原生 API 调用
命令行工具	Node.js, Vue, Chalk, Commander	没有 DOM，需要模拟 DOM 操作，输出到控制台
游戏引擎	PixiJS, Phaser, Vue	游戏循环，场景管理，性能优化
VR/AR	Three.js, A-Frame, Vue	3D 渲染，交互设计，性能优化
物联网 (IoT)	嵌入式 Linux, Vue, QT	资源受限，屏幕适配，低功耗
自定义图表库	SVG, Vue	图表算法，交互设计，数据可视化

好了，今天的“Vue.js 奇妙夜”就到这里。希望大家能够从中学到一些东西，并开始尝试用 Vue 去创造更多奇迹！记住，代码的世界是无限的，只要你敢想，就能做到！感谢大家的观看，我们下期再见！

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