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阐述 Vue 3 渲染器中如何处理组件的挂载 (`mountComponent`) 和更新 (`updateComponent`) 流程，并与生命周期钩子结合。

大家好，欢迎来到今天的Vue 3源码漫游奇幻之旅！我是你们的导游，今天我们要深入Vue 3的渲染器腹地，一起探秘组件挂载（mountComponent）和更新（updateComponent）的奥秘，顺便再和生命周期钩子们打个招呼。准备好了吗？系好安全带，我们出发！

第一站：组件挂载的史前时代 (mountComponent)

想象一下，你是一位建筑师，手里拿着组件的蓝图（VNode），你的任务是把这个蓝图变成一栋真实存在的房子（DOM）。这就是mountComponent的核心职责。

mountComponent函数，简单来说，就是把组件的 VNode 转化为真实的 DOM 节点，并将其插入到页面中。它主要分为以下几个关键步骤：

  1. 创建组件实例：组件的灵魂诞生

    // packages/runtime-core/src/component.ts

export function createComponentInstance(
  vnode: VNode,
  parent: ComponentInternalInstance | null
): ComponentInternalInstance {
  const type = vnode.type as Component;

  // 组件实例对象
  const instance: ComponentInternalInstance = {
    uid: uid++,
    vnode,
    type,
    parent,
    appContext: parent ? parent.appContext : vnode.appContext!,
    root: null!, // to be immediately set
    next: null,
    subTree: null!, // will be properly set in mountComponent
    effect: null!,
    update: null!,
    render: null!,
    proxy: null,
    exposed: null,
    exposedProxy: null,
    provides: parent ? parent.provides : Object.create(null),
    accessCache: null!,
    renderCache: new Map(),
    components: {},
    directives: {},
    propsOptions: normalizePropsOptions(type, appContext),
    emitsOptions: normalizeEmitsOptions(type, appContext),
    emit: null!, // to be set immediately after creation
    emitted: null as any,
    propsDefaults: EMPTY_OBJ,
    slots: EMPTY_OBJ,
    attrs: EMPTY_OBJ,
    refs: EMPTY_OBJ,
    setupState: EMPTY_OBJ,
    setupContext: null,
    isMounted: false,
    isUnmounted: false,
    isDeactivated: false,
    bc: null,
    c: null,
    bm: null,
    m: null,
    bu: null,
    u: null,
    um: null,
    da: null,
    a: null,
    rtg: null,
    rtc: null,
    ec: null,
    sp: null
  };

  instance.root = parent ? parent.root : instance;
  instance.emit = emit.bind(null, instance) as any;

  return instance;
}

    这一步，我们通过createComponentInstance函数创建了一个组件实例对象。这个对象就像组件的DNA，包含了组件的所有信息，例如：

    • vnode: 组件对应的VNode
    • type: 组件的定义（选项对象或者函数式组件）
    • parent: 父组件实例
    • appContext: 应用上下文
    • propsOptions: props 选项
    • emitsOptions: emits 选项
    • slots: 插槽
    • isMounted: 组件是否已挂载
    • isUnmounted: 组件是否已卸载
    • bc: beforeCreate 生命周期钩子
    • c: created 生命周期钩子
    • bm: beforeMount 生命周期钩子
    • m: mounted 生命周期钩子
    • bu: beforeUpdate 生命周期钩子
    • u: updated 生命周期钩子
    • um: beforeUnmount 生命周期钩子
    • da: deactivated 生命周期钩子 (KeepAlive)
    • a: activated 生命周期钩子 (KeepAlive)
    • rtg: renderTracked 生命周期钩子 (dev only)
    • rtc: renderTriggered 生命周期钩子 (dev only)
    • ec: errorCaptured 生命周期钩子
    • sp: serverPrefetch 生命周期钩子 (SSR only)

    我们可以看到，生命周期钩子也已经包含在这个实例中了。

  2. 设置组件实例：配置组件的各种属性

    // packages/runtime-core/src/component.ts
function setupComponent(
  instance: ComponentInternalInstance,
  isSSR = false
) {
    // ... 其他代码

    const { setup } = instance.type;

    if (setup) {
      const setupContext = (instance.setupContext = createSetupContext(instance));
      const setupResult = callWithErrorHandling(
        setup,
        instance,
        SetupRenderContext,
        [shallowReadonly(instance.props), setupContext]
      )

      if (isPromise(setupResult)) {
          // 异步 setup
      } else {
          handleSetupResult(instance, setupResult)
      }

    } else {
      finishComponentSetup(instance)
    }

    // ... 其他代码
}

    这一步，我们调用setupComponent函数来设置组件实例。重点是处理setup函数，如果组件有setup函数，我们会执行它，并将props和context作为参数传递给它。setup函数可以返回：

    • 一个对象: 这个对象会被合并到组件的渲染上下文中，可以直接在模板中使用。
    • 一个渲染函数: 这个函数会覆盖组件的render函数。

    如果setup函数返回的是一个 Promise，则会进入异步 setup 的处理逻辑。
    如果组件没有 setup 函数，则直接调用 finishComponentSetup 函数。

  3. 渲染组件：将蓝图变成现实

    // packages/runtime-core/src/renderer.ts
const mountComponent = (
  initialVNode: VNode,
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean,
  optimized: boolean
) => {
  // ... 其他代码

  instance.update = effect;

  // ... 其他代码

  const componentUpdateFn = () => {
    if (instance.isMounted) {
        // ... beforeUpdate hook

        // ... update logic

        const { next, vnode } = instance
        if (next) {
          updateComponentPreRender(instance, next)
        }

        const nextTree = renderComponentRoot(instance)
        const prevTree = instance.subTree
        instance.subTree = nextTree

        patch(
          prevTree,
          nextTree,
          hostParentNode(prevTree.el!)!,
          null,
          instance,
          parentSuspense,
          isSVG
        )
        // ... updated hook
    } else {
        // ... beforeMount hook
        const { next, vnode } = instance
        if (next) {
          updateComponentPreRender(instance, next)
        }

        const nextTree = renderComponentRoot(instance)
        instance.subTree = nextTree

        patch(
          null,
          nextTree,
          container,
          anchor,
          instance,
          parentSuspense,
          isSVG
        )

        initialVNode.el = nextTree.el

        // ... mounted hook
        instance.isMounted = true
    }
  }

  // 创建 effect，用于响应式更新
  const effect = new ReactiveEffect(componentUpdateFn, () => queueJob(instance.update))

  // 设置 render 函数
  instance.update = effect.run.bind(effect) as any

  if (__DEV__ && devOptions.profileRender) {
    start = performance.now()
  }

  // 触发组件的首次渲染
  effect.run()

  if (__DEV__ && devOptions.profileRender) {
    end = performance.now()
    recordProfile(initialVNode.type.name, start, end, effect.active)
  }
}

    在mountComponent函数中，我们首先创建了一个响应式的 effect，这个 effect 负责组件的渲染更新。componentUpdateFn函数会在以下两种情况下被调用：

    • 首次挂载: 在组件首次挂载时，我们会调用componentUpdateFn函数来渲染组件，并将渲染结果插入到 DOM 中。
    • 响应式更新: 当组件的响应式数据发生变化时，我们会调用componentUpdateFn函数来重新渲染组件，并将新的渲染结果更新到 DOM 中。

    在componentUpdateFn函数中，我们首先会判断组件是否已经挂载。如果组件已经挂载，则说明这是一个更新操作，我们会触发beforeUpdate生命周期钩子，然后执行更新逻辑。如果组件尚未挂载，则说明这是一个挂载操作，我们会触发beforeMount生命周期钩子，然后执行挂载逻辑。

    无论是挂载还是更新，我们都会调用renderComponentRoot函数来渲染组件，并将渲染结果存储到instance.subTree中。然后，我们会调用patch函数来将新的渲染结果更新到 DOM 中。

    最后，我们会触发mounted或updated生命周期钩子，并设置instance.isMounted为true。

  4. 生命周期钩子的狂欢：适时登场，各司其职

    在mountComponent的过程中，我们会按照以下顺序触发生命周期钩子：

    • beforeMount: 在组件挂载之前被调用。
    • mounted: 在组件挂载之后被调用。

    这些钩子函数允许我们在组件挂载的不同阶段执行自定义的逻辑，例如：

    • 在beforeMount中，我们可以进行一些准备工作，例如获取数据、初始化状态等。
    • 在mounted中，我们可以访问到真实的 DOM 节点，并进行一些 DOM 操作，例如绑定事件监听器、初始化第三方库等。

第二站：组件更新的进化之路 (updateComponent)

当组件的数据发生变化时，我们需要更新组件的 DOM。这就是updateComponent的核心职责。

updateComponent函数，简单来说，就是比较新旧 VNode，找出差异，然后更新 DOM。它主要分为以下几个关键步骤：

  1. 更新 props 和 slots：接收新的指令

    // packages/runtime-core/src/component.ts
export function updateProps(
  instance: ComponentInternalInstance,
  props: Data | null,
  prevProps: Data | null,
  optimized: boolean
) {
  const {
    props: instanceProps,
    attrs,
    vnode: { patchFlag }
  } = instance
  const rawCurrentProps = toRaw(instanceProps)
  const [options, needCastKeys] = instance.propsOptions
  let hasAttrsChanged = false

  if (props) {
    for (const key in props) {
        // ... 更新 props 逻辑
    }
  }

  // ... 处理 attrs 逻辑
}

    在updateComponent函数中，我们首先会更新组件的props和slots。我们会比较新的props和旧的props，找出差异，然后更新组件实例上的props对象。

  2. 渲染组件：重新绘制蓝图

    与mountComponent类似，我们会调用renderComponentRoot函数来重新渲染组件，并将新的渲染结果存储到instance.subTree中。

  3. 打补丁：修补旧房，焕然一新

    // packages/runtime-core/src/renderer.ts
const componentUpdateFn = () => {
    if (instance.isMounted) {
        // ... beforeUpdate hook

        // ... update logic

        const { next, vnode } = instance
        if (next) {
          updateComponentPreRender(instance, next)
        }

        const nextTree = renderComponentRoot(instance)
        const prevTree = instance.subTree
        instance.subTree = nextTree

        patch(
          prevTree,
          nextTree,
          hostParentNode(prevTree.el!)!,
          null,
          instance,
          parentSuspense,
          isSVG
        )
        // ... updated hook
    }
}

    我们会调用patch函数来比较新旧 VNode，找出差异，然后更新 DOM。patch函数会尽可能地复用现有的 DOM 节点，只更新需要更新的部分，从而提高更新性能。

  4. 生命周期钩子的再次狂欢：旧貌换新颜

    在updateComponent的过程中，我们会按照以下顺序触发生命周期钩子：

    • beforeUpdate: 在组件更新之前被调用。
    • updated: 在组件更新之后被调用。

    这些钩子函数允许我们在组件更新的不同阶段执行自定义的逻辑，例如：

    • 在beforeUpdate中，我们可以获取到旧的 DOM 节点，并进行一些准备工作，例如保存状态、取消事件监听器等。
    • 在updated中，我们可以访问到新的 DOM 节点，并进行一些 DOM 操作，例如恢复状态、绑定新的事件监听器等。

第三站：生命周期钩子的全家福

为了更好地理解组件的挂载和更新过程，我们来梳理一下Vue 3提供的所有生命周期钩子：

生命周期钩子 触发时机 作用
beforeCreate 在组件实例初始化之后，但在数据响应式和事件绑定之前被调用。 通常用于初始化一些状态，或者在组件创建之前执行一些逻辑。
created 在组件实例创建完成后被立即调用。在这一步，数据侦听器、计算属性、方法和事件/侦听器的回调函数都已被设置。然而，挂载阶段还没开始，$el 属性目前还不可用。 通常用于获取数据、初始化状态等。
beforeMount 在挂载开始之前被调用：相关的 render 函数首次被调用。 通常用于在挂载之前执行一些准备工作，例如获取数据、初始化状态等。
mounted 组件挂载后调用。 通常用于访问真实的 DOM 节点，并进行一些 DOM 操作，例如绑定事件监听器、初始化第三方库等。
beforeUpdate 在数据更新时调用，发生在 DOM 更新之前。 通常用于获取旧的 DOM 节点，并进行一些准备工作，例如保存状态、取消事件监听器等。
updated 在数据更改导致的虚拟 DOM 重新渲染和打补丁之后调用。 通常用于访问新的 DOM 节点，并进行一些 DOM 操作，例如恢复状态、绑定新的事件监听器等。
beforeUnmount 在卸载组件实例之前调用。在这一步，实例仍然完全可用。 通常用于清理资源，例如取消事件监听器、清除定时器等。
unmounted 在卸载组件实例之后调用。调用此钩子后，组件实例的所有指令都被解除绑定，所有事件侦听器都被移除，所有子组件实例都已被卸载。 通常用于清理资源，例如释放内存、断开连接等。
activated 被 keep-alive 缓存的组件激活时调用。 通常用于恢复组件的状态。
deactivated 被 keep-alive 缓存的组件停用时调用。 通常用于保存组件的状态。
errorCaptured 当捕获一个来自子孙组件的错误时被调用。此钩子会收到三个参数：错误对象、发生错误的组件实例以及一个包含错误来源信息的字符串。此钩子可以修改状态以渲染错误内容。 通常用于处理错误，例如记录错误日志、显示错误提示等。
renderTracked 只有在开发模式下可用。当虚拟 DOM 重新渲染时且被虚拟 DOM 跟踪时调用。 通常用于调试渲染性能问题。
renderTriggered 只有在开发模式下可用。当虚拟 DOM 重新渲染时且触发虚拟 DOM 重新渲染时调用。 通常用于调试渲染性能问题。
serverPrefetch 仅在服务器端渲染期间调用。允许组件在渲染到服务器之前异步获取数据。 通常用于在服务器端预取数据，提高首屏渲染速度。

总结：组件的生命周期，就是一部精彩的戏

组件的挂载和更新，就像一部精彩的戏，生命周期钩子就是这部戏中的演员，它们在不同的时刻登场，各司其职，共同完成了组件的渲染和更新。

理解了组件的挂载和更新流程，以及生命周期钩子的作用，你就能更好地掌握 Vue 3 的核心原理，编写出更高效、更健壮的 Vue 应用。

好了，今天的Vue 3源码漫游奇幻之旅就到这里了。希望这次旅程能让你对Vue 3的渲染器有更深入的了解。下次再见！

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