阐述 Vue 3 源码中 `normalizeVNode` 函数的作用,它如何统一不同形式的 VNode 表示?

Vue 3 源码漫游:normalizeVNode——VNode界的“变形金刚”

大家好!我是你们今天的导游,带着大家一起“考古” Vue 3 的源码。今天我们要扒的是一个非常重要但又常常被忽略的函数——normalizeVNode。 它是 VNode 界的“变形金刚”,专门负责把各种形态的 VNode,“揉捏”成统一的标准格式。

为什么要“标准化” VNode?

在 Vue 的世界里,组件最终会被渲染成一颗虚拟 DOM 树,而组成这棵树的基本单元就是 VNode(Virtual Node)。VNode 可以理解为对真实 DOM 节点的一个轻量级描述,它包含了节点类型、属性、子节点等等信息。

但是,在实际开发中,我们创建 VNode 的方式可能会千奇百怪:

  1. 直接使用 h 函数创建: 这是最常见的方式,你可以显式地指定节点类型、属性和子节点。
  2. 组件渲染函数返回: 组件的 render 函数会返回一个 VNode,描述组件应该如何渲染。
  3. slots 插槽内容: 插槽内容可以是 VNode,也可以是文本节点、甚至是多个 VNode 的数组。
  4. 异步组件: 异步组件在加载完成前,可能会返回一个占位 VNode。

这些不同来源、不同形式的 VNode,如果直接拿去渲染,可能会导致各种问题。比如,有的 VNode 没有 type 属性,有的子节点是字符串而不是 VNode,有的甚至是个 null 或者 undefined

为了解决这些问题,Vue 引入了 normalizeVNode 函数,它的作用就是把各种“非标准”的 VNode 转换成标准的、统一的格式,方便后续的渲染流程处理。

normalizeVNode 的“变形”技巧

接下来,我们来看看 normalizeVNode 是如何进行“变形”的。为了方便理解,我们先简化一下源码,只保留核心逻辑:

function normalizeVNode(child) {
  if (typeof child === 'string' || typeof child === 'number') {
    // 情况 1:如果 child 是字符串或数字,创建一个文本 VNode
    return createTextVNode(String(child));
  } else if (Array.isArray(child)) {
    // 情况 2:如果 child 是数组,创建一个 Fragment VNode (Vue 3 新增)
    return createVNode(Fragment, null, child);
  } else if (typeof child === 'object') {
    // 情况 3:如果 child 是对象 (VNode),直接返回
    return child;
  } else {
    // 情况 4:其他情况,创建一个空 VNode
    return createVNode(Comment);
  }
}

// 创建文本 VNode 的函数
function createTextVNode(text) {
  return {
    type: Text,
    children: text,
  };
}

// 创建 VNode 的函数 (简化版)
function createVNode(type, props, children) {
  return {
    type: type,
    props: props,
    children: children,
  };
}

// Fragment 和 Comment 的类型定义 (简化版)
const Fragment = Symbol('Fragment');
const Text = Symbol('Text');
const Comment = Symbol('Comment');

可以看到,normalizeVNode 函数的核心逻辑就是对 child 进行类型判断,然后根据不同的类型进行不同的处理:

  • 情况 1:child 是字符串或数字

    这种情况下,normalizeVNode 会调用 createTextVNode 函数,创建一个文本 VNode。文本 VNode 的 type 属性是 Textchildren 属性是文本内容。

    normalizeVNode('Hello Vue!'); // 返回 { type: Text, children: 'Hello Vue!' }
    normalizeVNode(123); // 返回 { type: Text, children: '123' }
  • 情况 2:child 是数组

    Vue 3 引入了 Fragment VNode 的概念,它可以把多个 VNode 包裹在一个虚拟节点中,而不会在真实 DOM 中创建一个额外的元素。当 child 是数组时,normalizeVNode 会创建一个 Fragment VNode,把数组中的 VNode 作为 Fragment VNode 的子节点。

    normalizeVNode([
      createVNode('h1', null, 'Title'),
      createVNode('p', null, 'Content'),
    ]); // 返回 { type: Fragment, props: null, children: [VNode_h1, VNode_p] }
  • 情况 3:child 是对象 (VNode)

    如果 child 已经是一个 VNode 对象,normalizeVNode 会直接返回它。这是最简单的情况,说明这个 VNode 已经是标准格式了。

    const vnode = createVNode('div', null, 'Hello');
    normalizeVNode(vnode); // 返回 vnode
  • 情况 4:其他情况

    如果 childnullundefined 或者其他类型,normalizeVNode 会创建一个空的 Comment VNode。Comment VNode 在真实 DOM 中会被渲染成一个注释节点,可以用来占位或者做一些特殊处理。

    normalizeVNode(null); // 返回 { type: Comment, props: null, children: null }
    normalizeVNode(undefined); // 返回 { type: Comment, props: null, children: null }

normalizeVNode 在 Vue 3 中的应用场景

normalizeVNode 函数在 Vue 3 中被广泛应用,主要有以下几个场景:

  1. slots 插槽内容的处理: 当组件接收到插槽内容时,normalizeVNode 会对插槽内容进行标准化处理,确保插槽内容是统一的 VNode 格式。

    <!-- ParentComponent.vue -->
    <template>
      <ChildComponent>
        <template #default>
          Hello from parent!
        </template>
      </ChildComponent>
    </template>
    
    <!-- ChildComponent.vue -->
    <template>
      <div>
        <slot></slot>
      </div>
    </template>

    在这个例子中,ParentComponent 通过插槽向 ChildComponent 传递内容。ChildComponent 在渲染插槽内容时,会使用 normalizeVNode 对插槽内容进行标准化处理。

  2. render 函数返回值的处理: 组件的 render 函数可以返回各种形式的 VNode,normalizeVNode 会对 render 函数的返回值进行标准化处理。

    // MyComponent.js
    export default {
      render() {
        return 'Hello from component!'; // 返回一个字符串
      },
    };

    在这个例子中,MyComponentrender 函数返回一个字符串。Vue 会自动调用 normalizeVNode 把这个字符串转换成一个文本 VNode。

  3. v-ifv-for 指令的处理: v-ifv-for 指令在渲染时,可能会生成不同类型的 VNode,normalizeVNode 会对这些 VNode 进行标准化处理。

    <template>
      <ul>
        <li v-for="item in items" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
      </ul>
    </template>

    在这个例子中,v-for 指令会根据 items 数组生成多个 li 元素。normalizeVNode 会对每个 li 元素的 VNode 进行标准化处理。

深入源码:更完整的 normalizeVNode

上面我们只是简化了 normalizeVNode 的逻辑,方便大家理解。实际上,Vue 3 的 normalizeVNode 函数要复杂得多,它还需要处理一些特殊情况,比如:

  • Portal 组件: Portal 组件可以将 VNode 渲染到 DOM 树的指定位置,normalizeVNode 需要处理 Portal 组件的 VNode。
  • Suspense 组件: Suspense 组件可以处理异步组件的加载状态,normalizeVNode 需要处理 Suspense 组件的 VNode。
  • KeepAlive 组件: KeepAlive 组件可以缓存组件的状态,normalizeVNode 需要处理 KeepAlive 组件的 VNode。

下面是一个更完整的 normalizeVNode 函数的源码(简化版):

function normalizeVNode(child) {
  if (isObject(child)) {
    if (isVNode(child)) {
      // 如果已经是 VNode,直接返回
      return child;
    } else if (isPromise(child)) {
      // 处理 Promise (异步组件)
      return createVNode(Suspense, null, {
        default: () => child,
        fallback: createVNode(Comment),
      });
    } else if (isSlot(child)) {
       //处理插槽
       return createVNode(Fragment, null, [child()])
    }
  }

  if (isDef(child)) {
    return createVNode(Text, null, String(child));
  } else {
    return createVNode(Comment);
  }
}

function isVNode(value) {
    return typeof value === 'object' && value !== null && value.__v_isVNode === true
}

function isPromise(value){
    return typeof value === 'object' && value !== null && typeof value.then === 'function'
}

function isDef(value){
    return value !== undefined && value !== null
}

function isSlot(value){
    return typeof value === 'function' && value.__v_isVNode !== true
}

这个版本的 normalizeVNode 函数增加了对 Promise 和插槽的处理。当 child 是一个 Promise 对象时,normalizeVNode 会创建一个 Suspense 组件,把 Promise 对象作为 Suspense 组件的 default 插槽,并提供一个 fallback 插槽作为占位内容。当 child 是一个插槽函数的时候,会执行插槽函数,将返回值放入Fragment中。

总结

normalizeVNode 函数是 Vue 3 渲染流程中一个非常重要的环节,它的作用就是把各种形式的 VNode 转换成标准的、统一的格式,方便后续的渲染流程处理。

我们可以把 normalizeVNode 函数比作一个“VNode 标准化工厂”,它接收各种“原材料”(不同形式的 VNode),经过一系列的“加工”(类型判断和转换),最终输出“标准化产品”(统一格式的 VNode)。

理解 normalizeVNode 函数的原理,可以帮助我们更好地理解 Vue 3 的渲染流程,从而更好地使用 Vue 3 进行开发。

希望今天的“考古”之旅对大家有所帮助!下次有机会,我们再一起探索 Vue 3 源码的其他奥秘。

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