分析 Vue 3 渲染器中 `Teleport` 组件的实现细节，它是如何将内容渲染到 DOM 树的不同位置的？ - 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

同学们，早上好！今天咱们来聊聊Vue 3里一个挺有意思的组件——Teleport，中文名叫“传送门”。顾名思义，它的作用就是把组件渲染的内容“传送”到DOM树的另一个地方。听起来是不是像科幻电影里的瞬间移动？别担心，Vue的实现方式比想象的要简单得多。

为什么要用Teleport？

在我们深入代码之前，先想想为什么要用Teleport。想象一下，你正在开发一个模态框（Modal）。通常，我们会把模态框的代码放在Vue组件的某个地方，比如放在app组件里。但是，这样做可能会遇到一些问题：

样式问题： 如果你的app组件有很多样式，模态框的样式可能会受到父组件的影响，导致样式错乱。
层级问题： 模态框通常应该显示在最顶层，但如果它被嵌套在很深的DOM结构里，可能会被其他元素遮挡。

最理想的情况是，我们希望模态框直接渲染到body标签下，这样就可以避免这些问题。 Teleport就是为此而生的。

Teleport的基本用法

先来看一个简单的例子：

<template>
  <div>
    <p>This is the main content.</p>
    <Teleport to="body">
      <div>
        <h2>This is a modal!</h2>
        <button @click="$emit('close')">Close</button>
      </div>
    </Teleport>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  emits: ['close']
}
</script>

在这个例子中，Teleport组件的to属性指定了目标容器，这里是body标签。也就是说，Teleport组件里的内容会被“传送”到body标签下渲染。

Teleport的实现原理

Vue 3的渲染器采用了虚拟DOM（Virtual DOM）的概念。简单来说，就是用JavaScript对象来描述真实的DOM结构。当数据发生变化时，Vue会先更新虚拟DOM，然后通过比较新旧虚拟DOM的差异，来最小化对真实DOM的操作。

Teleport的实现也是基于虚拟DOM的。它的核心思想是：

创建占位符（Placeholder）： 在Teleport组件原来的位置创建一个占位符，这个占位符只是一个空的文本节点。
将内容移动到目标容器： 将Teleport组件里的内容移动到to属性指定的目标容器。
更新虚拟DOM： 更新虚拟DOM树，将Teleport组件的子节点从原来的位置移除，添加到目标容器对应的位置。

源码剖析

接下来，我们来深入了解一下Teleport组件的源码。由于Vue 3的渲染器代码比较复杂，我们这里只关注与Teleport组件相关的部分。

// packages/runtime-core/src/components/Teleport.ts

import { h, defineComponent, renderSlot } from 'vue'
import { useRenderer } from '../renderer'

export const Teleport = defineComponent({
  __name: 'Teleport',
  props: {
    to: {
      type: String,
      required: true
    },
    disabled: Boolean
  },
  setup(props, { slots }) {
    const {
      insert,
      remove,
      move,
      createElement,
      createText,
      createComment,
      parentNode,
      nextSibling,
      querySelector
    } = useRenderer()

    let target: Element | null = null
    let targetAnchor: Element | null = null
    let placeholder: Comment | null = null

    const mount = (vnode) => {
      if (!props.disabled) {
        target = querySelector(props.to)
        if (!target) {
          console.warn(`[Vue Teleport]: target "${props.to}" not found.`)
          return
        }

        // 创建一个空的文本节点作为占位符
        placeholder = createText('')

        // 将占位符插入到Teleport组件原来的位置
        insert(placeholder, parentNode(vnode.el)!, nextSibling(vnode.el))

        // 将Teleport组件里的内容移动到目标容器
        moveTeleportContent(vnode.children, target, null, insert, parentNode, nextSibling)
      }
    }

    const moveTeleportContent = (
      content: any, // VNode[] | VNode
      target: Element,
      targetAnchor: Element | null,
      insert: (el: RendererNode, parent: RendererElement, anchor: RendererNode | null) => void,
      parentNode: (node: RendererNode) => RendererElement | null,
      nextSibling: (node: RendererNode) => RendererNode | null
    ) => {
      if (Array.isArray(content)) {
        content.forEach(child => {
          moveTeleportContent(child, target, targetAnchor, insert, parentNode, nextSibling)
        })
      } else {
        insert(content.el, target, targetAnchor)
      }
    }

    return () => {
      return h('div', { style: { display: 'none' } }, slots.default?.())
    }
  },
  // ... 其他生命周期钩子
})

我们来解读一下这段代码：

props： Teleport组件有两个props：
- to：指定目标容器的选择器。
- disabled：一个布尔值，用于禁用Teleport组件。
setup： setup函数是Vue 3的新特性，用于组织组件的逻辑。
- useRenderer：这是一个自定义的hook，用于获取渲染器的API，比如insert、remove、move、createElement等。
- target：目标容器的DOM元素。
- targetAnchor：目标容器的锚点，用于指定插入的位置。
- placeholder：占位符的DOM元素。
- mount：这个函数会在组件挂载时调用，它的作用是：
  - 根据to属性找到目标容器。
  - 创建一个空的文本节点作为占位符。
  - 将占位符插入到Teleport组件原来的位置。
  - 将Teleport组件里的内容移动到目标容器。
- moveTeleportContent：这个函数用于将Teleport组件里的内容移动到目标容器。它会递归遍历Teleport组件的子节点，然后调用insert函数将每个子节点插入到目标容器。
- return：setup函数返回一个渲染函数，这个渲染函数会返回一个div元素，并且设置display: none，这样就可以隐藏Teleport组件本身。

流程总结

为了更清晰地理解Teleport的实现原理，我们用一个表格来总结一下它的流程：

步骤	描述
1	组件挂载时，`Teleport`组件的`mount`函数被调用。
2	`mount`函数根据`to`属性找到目标容器。
3	`mount`函数创建一个空的文本节点作为占位符。
4	`mount`函数将占位符插入到`Teleport`组件原来的位置。
5	`mount`函数调用`moveTeleportContent`函数，将`Teleport`组件里的内容移动到目标容器。
6	`moveTeleportContent`函数递归遍历`Teleport`组件的子节点，然后调用`insert`函数将每个子节点插入到目标容器。
7	渲染函数返回一个隐藏的`div`元素，作为`Teleport`组件的占位符。
8	当数据发生变化时，Vue会更新虚拟DOM，然后通过比较新旧虚拟DOM的差异，来更新真实DOM。如果`Teleport`组件的内容发生了变化，Vue会先更新目标容器里的内容，然后更新占位符。

一些细节

disabled属性： 如果disabled属性为true，Teleport组件的行为就和普通的组件一样，它的内容会直接渲染到它原来的位置。
多个Teleport组件： 如果多个Teleport组件的目标容器相同，它们的内容会按照它们在模板中的顺序插入到目标容器。
动态to属性： to属性可以是动态的，也就是说，你可以根据不同的条件将Teleport组件的内容渲染到不同的目标容器。

进阶用法

除了基本的用法之外，Teleport组件还有一些更高级的用法。

配合transition组件： 你可以把Teleport组件和transition组件结合起来使用，实现更炫酷的动画效果。
在组件库中使用： 如果你在开发一个组件库，你可以使用Teleport组件来提供更灵活的API。

总结

Teleport组件是Vue 3中一个非常实用的组件，它可以帮助我们轻松地将组件的内容渲染到DOM树的不同位置。它的实现原理虽然简单，但是却非常巧妙。通过理解Teleport组件的实现原理，我们可以更好地理解Vue 3的渲染器。

课后作业

尝试使用Teleport组件实现一个简单的模态框。
阅读Vue 3的官方文档，了解Teleport组件的更多用法。
研究Vue 3渲染器的源码，深入了解Teleport组件的实现细节。

今天的讲座就到这里，希望大家有所收获！下课！

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