如何利用 Vue 的自定义渲染器，实现一个基于 Vue 语法的命令行工具或可视化编辑器？ - 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

Vue 自定义渲染器：让你的 Vue 代码飞出浏览器！

哈喽大家好，我是你们的老朋友，今天咱们来聊点刺激的：如何用 Vue 的自定义渲染器，把你的 Vue 代码玩出新花样，让它跑在命令行里，甚至变成一个可视化编辑器！

你可能会想：“Vue 不是用来搞 Web 前端的吗？这靠谱吗？” 答案是：完全靠谱！而且会让你觉得：“哎呦，不错哦！”

1. 啥是自定义渲染器？为啥要用它？

想象一下，Vue 就像一个演员，它知道怎么根据剧本（也就是你的 Vue 代码）来表演。默认情况下，这个演员只会在浏览器这个舞台上表演。但如果有一天，你想让它在话剧舞台（命令行）或者电影片场（可视化编辑器）表演呢？

这时候，就需要自定义渲染器登场了！

简单来说，自定义渲染器就是告诉 Vue：

“兄弟，别再用 document.createElement 了，这次你得用 createCliElement！” （命令行）
“哥们，别再往 DOM 树上怼了，这次你往画布上画！” （可视化编辑器）

为啥要这么折腾？

代码复用： 让你在不同平台上复用 Vue 组件，减少重复劳动。
性能优化： 针对特定平台进行优化，比如命令行可以避免不必要的 DOM 操作。
创造无限可能： 让你用熟悉的 Vue 语法，创造出各种奇奇怪怪的应用。

2. 手把手教你打造一个命令行渲染器

咱们先来个简单的，用 Vue 渲染一个命令行界面。

2.1 准备工作

首先，你需要一个 Vue 项目。如果没有，可以用 Vue CLI 创建一个：

vue create cli-vue-app

然后，安装 vue 包（确保安装的是完整版，包含编译器）：

npm install vue

2.2 定义渲染目标

我们需要一个地方来“显示” Vue 组件。在命令行里，这通常就是控制台。所以，咱们创建一个 cli-renderer.js 文件，定义一些简单的“渲染目标”：

// cli-renderer.js

const cliRenderer = {
  createElement: (tag) => {
    // 这里可以根据 tag 创建不同的命令行元素，比如文本、按钮等
    // 为了简单起见，我们都当成文本处理
    return { type: tag, children: [] };
  },
  createText: (text) => {
    return { type: 'text', text };
  },
  appendChild: (parent, child) => {
    parent.children.push(child);
  },
  insert: (parent, child, before) => {
    const index = parent.children.indexOf(before);
    if (index !== -1) {
      parent.children.splice(index, 0, child);
    } else {
      parent.children.push(child);
    }
  },
  removeChild: (parent, child) => {
    const index = parent.children.indexOf(child);
    if (index !== -1) {
      parent.children.splice(index, 1);
    }
  },
  patchProp: (el, key, prevValue, nextValue) => {
    // 处理属性变化，比如颜色、样式等
    el[key] = nextValue;
  },
  createComment: (text) => {
    return { type: 'comment', text };
  },
  setText: (node, text) => {
    node.text = text;
  },
  parentNode: (node) => {
    // 命令行没有父节点的概念，直接返回 null
    return null;
  },
  nextSibling: (node) => {
    return null;
  }
};

export default cliRenderer;

这段代码定义了 Vue 渲染器需要的所有方法，包括创建元素、添加子元素、更新属性等等。注意，这些方法都是针对命令行的特性来定制的。

2.3 创建渲染器实例

现在，我们需要使用 vue 包提供的 createRenderer 方法，创建一个自定义的渲染器实例：

// cli-renderer.js (继续)

import { createRenderer } from 'vue';
import cliRenderer from './cli-renderer';

const renderer = createRenderer(cliRenderer);

export default renderer;

2.4 创建 Vue 应用

接下来，咱们创建一个简单的 Vue 组件，并在命令行中渲染它：

// App.vue

<template>
  <div>
    <h1>Hello, CLI!</h1>
    <p>This is a Vue component rendered in the command line.</p>
    <button @click="count++">Click me ({{ count }})</button>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      count: 0
    };
  }
};
</script>

2.5 渲染组件

最后，在 main.js 文件中，使用自定义渲染器渲染 Vue 组件：

// main.js

import { createApp } from 'vue';
import App from './App.vue';
import renderer from './cli-renderer';

const app = createApp(App);

// 创建一个根容器
const rootContainer = { type: 'root', children: [] };

// 使用自定义渲染器挂载应用
renderer.render(app._component, rootContainer);

// 打印渲染结果
function printCliElement(element, indent = 0) {
    const space = '  '.repeat(indent);
    if (element.type === 'text') {
        console.log(`${space}${element.text}`);
    } else if(element.type === 'comment') {
        console.log(`${space}<!-- ${element.text} -->`);
    } else {
        console.log(`${space}<${element.type}>`);
        element.children.forEach(child => printCliElement(child, indent + 1));
        console.log(`${space}</${element.type}>`);
    }

}

rootContainer.children.forEach(child => printCliElement(child));

2.6 运行结果

运行你的项目 (比如 npm run serve)，你会在控制台中看到类似这样的输出：

<div data-v-app="">
  <h1>
    Hello, CLI!
  </h1>
  <p>
    This is a Vue component rendered in the command line.
  </p>
  <button>
    Click me (0)
  </button>
</div>

虽然看起来有点丑，但它确确实实是用 Vue 渲染出来的！

2.7 进一步优化

这个例子只是一个简单的演示。你可以进一步优化它，比如：

添加样式支持： 解析 CSS 样式，并在命令行中模拟样式效果（比如颜色、字体等）。
处理用户交互： 监听键盘输入，模拟按钮点击等事件。
使用第三方库： 比如 chalk 可以给命令行输出添加颜色。

3. 打造可视化编辑器：让 Vue 组件在画布上跳舞

现在，咱们来挑战一下更高级的：用 Vue 打造一个可视化编辑器。

3.1 准备工作

和命令行渲染器类似，你需要一个 Vue 项目，并安装 vue 包。

3.2 创建渲染目标

这次的渲染目标不再是控制台，而是一个 HTML5 画布 (<canvas>)。我们需要创建一个 canvas-renderer.js 文件，定义针对画布的渲染方法：

// canvas-renderer.js

const canvasRenderer = {
  createElement: (tag) => {
    // 创建一个虚拟的 DOM 元素，用于存储组件的属性和样式
    return { type: tag, props: {}, style: {} };
  },
  createText: (text) => {
    return { type: 'text', text };
  },
  appendChild: (parent, child) => {
    if (parent.children) {
      parent.children.push(child);
    } else {
      parent.children = [child];
    }

  },
  insert: (parent, child, before) => {
    if (!parent.children) {
      parent.children = [];
    }
    const index = parent.children.indexOf(before);
    if (index !== -1) {
      parent.children.splice(index, 0, child);
    } else {
      parent.children.push(child);
    }
  },
  removeChild: (parent, child) => {
    if (!parent.children) {
      return;
    }
    const index = parent.children.indexOf(child);
    if (index !== -1) {
      parent.children.splice(index, 1);
    }
  },
  patchProp: (el, key, prevValue, nextValue) => {
    // 处理属性变化，比如位置、大小、颜色等
    el.props[key] = nextValue;
  },
  createComment: (text) => {
    return { type: 'comment', text };
  },
  setText: (node, text) => {
    node.text = text;
  },
  parentNode: (node) => {
    // 需要根据实际情况返回父节点
    return node.parent || null;
  },
  nextSibling: (node) => {
    // 需要根据实际情况返回下一个兄弟节点
    return null;
  }
};

export default canvasRenderer;

3.3 创建渲染器实例

和命令行渲染器一样，使用 createRenderer 方法创建一个自定义的渲染器实例：

// canvas-renderer.js (继续)

import { createRenderer } from 'vue';
import canvasRenderer from './canvas-renderer';

const renderer = createRenderer(canvasRenderer);

export default renderer;

3.4 创建 Vue 组件

创建一个简单的 Vue 组件，用于在画布上绘制一个矩形：

// Rectangle.vue

<template>
  <div :style="style" @click="onClick"></div>
</template>

<script>
export default {
  props: {
    width: {
      type: Number,
      default: 100
    },
    height: {
      type: Number,
      default: 50
    },
    x: {
      type: Number,
      default: 0
    },
    y: {
      type: Number,
      default: 0
    },
    color: {
      type: String,
      default: 'red'
    }
  },
  computed: {
    style() {
      return {
        width: this.width + 'px',
        height: this.height + 'px',
        backgroundColor: this.color,
        position: 'absolute',
        left: this.x + 'px',
        top: this.y + 'px'
      };
    }
  },
  methods: {
    onClick() {
      alert('Rectangle clicked!');
    }
  }
};
</script>

<style scoped>
div {
  /* 移除 div 的默认样式，因为我们会在画布上绘制 */
  margin: 0;
  padding: 0;
  border: none;
}
</style>

3.5 渲染组件到画布

在 main.js 文件中，获取画布元素，并使用自定义渲染器渲染 Vue 组件：

// main.js

import { createApp } from 'vue';
import Rectangle from './Rectangle.vue';
import renderer from './canvas-renderer';

const app = createApp(Rectangle, {
  width: 200,
  height: 100,
  x: 50,
  y: 50,
  color: 'blue'
});

// 获取画布元素
const canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = 500;
canvas.height = 300;
document.body.appendChild(canvas);

// 创建一个根容器，并设置画布为渲染上下文
const rootContainer = { type: 'root', children: [], context: canvas.getContext('2d') };

// 使用自定义渲染器挂载应用
renderer.render(app._component, rootContainer);

// 自定义渲染逻辑
function renderCanvasElement(element, context) {
  if (element.type === 'root') {
    element.children.forEach(child => renderCanvasElement(child, context));
  } else if (element.type === 'div') {
      const props = element.props;
      const style = element.style;

      //  应用样式
      context.fillStyle = style.backgroundColor || 'black';
      context.fillRect(props.x || 0, props.y || 0, props.width || 0, props.height || 0);
  }
   else if (element.type === 'text') {
    // 渲染文本（这里需要根据实际情况处理）
    context.fillText(element.text, 10, 10);
  }
}

renderCanvasElement(rootContainer, canvas.getContext('2d'));

3.6 运行结果

运行你的项目，你会在浏览器中看到一个蓝色的矩形出现在画布上。

3.7 进一步优化

这个例子只是一个简单的演示。你可以进一步优化它，比如：

支持更多组件： 添加更多类型的组件，比如圆形、线条、文本等等。
实现拖拽和缩放： 让用户可以拖拽和缩放组件。
添加属性面板： 创建一个属性面板，让用户可以修改组件的属性。
实现撤销和重做： 添加撤销和重做功能。

4. 核心概念：深入理解自定义渲染器

要玩转自定义渲染器，需要理解以下几个核心概念：

概念	描述	示例
渲染目标	你希望 Vue 组件渲染到的地方。可以是 DOM 元素、画布、命令行控制台，甚至是 PDF 文档。	DOM 元素 (`document.createElement`)，画布 (`canvas.getContext('2d')`)，命令行 (`console.log`)
渲染上下文	渲染目标提供的一个对象，用于执行实际的渲染操作。	DOM 元素的 `document` 对象，画布的 `CanvasRenderingContext2D` 对象，命令行的 `process.stdout` 对象
渲染方法	一组函数，用于创建、更新和删除渲染目标上的元素。这些函数需要根据渲染目标的特性来定制。	`createElement` (创建元素)，`patchProp` (更新属性)，`appendChild` (添加子元素)，`removeChild` (删除子元素)
虚拟 DOM	Vue 使用虚拟 DOM 来跟踪组件的状态变化。自定义渲染器需要处理虚拟 DOM 的更新，并将这些更新应用到渲染目标上。	Vue 组件的模板会被编译成虚拟 DOM 树。当组件的状态发生变化时，Vue 会比较新旧虚拟 DOM 树的差异，并根据差异更新渲染目标。
生命周期钩子	Vue 组件的生命周期钩子 (比如 `mounted`、`updated`、`unmounted`) 在自定义渲染器中仍然有效。你可以在这些钩子中执行一些特定于渲染目标的操作。	在命令行渲染器中，你可以在 `mounted` 钩子中清空控制台。在画布渲染器中，你可以在 `updated` 钩子中重新绘制画布。

5. 高级技巧：让你的自定义渲染器更上一层楼

优化性能： 避免不必要的渲染操作，使用缓存来提高渲染效率。
支持服务端渲染： 让你的 Vue 组件在服务器端渲染，提高首屏加载速度。
结合 WebAssembly： 使用 WebAssembly 来加速计算密集型的渲染操作。
创建自己的组件库： 基于自定义渲染器，创建一套特定于渲染目标的组件库。

6. 总结

Vue 的自定义渲染器是一个强大的工具，它可以让你用熟悉的 Vue 语法，创造出各种各样的应用。只要你理解了核心概念，并掌握了一些高级技巧，就可以让你的 Vue 代码飞出浏览器，在命令行、画布，甚至任何你想象得到的地方自由驰骋！

希望今天的分享能帮助你打开思路，创造出更多有趣的应用。感谢大家的聆听，我们下期再见！