剖析 Vue 3 源码中 `createVNode` 函数的参数和核心逻辑,以及它如何从模板编译结果生成 VNode。

Vue 3 源码剖析:createVNode 的前世今生 (一个编程专家的漫谈)

呦,大家好啊!今天咱不搞虚的,直接上干货,聊聊 Vue 3 源码里一个非常核心,也经常被我们忽略的家伙:createVNode。这家伙,可是 Vue 渲染机制的基石,没有它,咱们写的那些花里胡哨的 Vue 组件,统统都得歇菜。

咱们先来个“庖丁解牛”,把 createVNode 拆开揉碎了,看看它到底是个什么东西,都干了些啥,又是怎么把咱们的模板变成浏览器认识的 DOM 结构的。

createVNode:VNode 的创造者

顾名思义,createVNode 的作用就是创建一个 VNode。 啥是 VNode?Virtual DOM Node 的简称,你可以把它想象成一个轻量级的 JavaScript 对象,用来描述一个真实的 DOM 节点。Vue 3 相比 Vue 2,在 VNode 的创建和处理上做了不少优化,使得渲染性能得到了显著提升。

createVNode 的参数大揭秘

createVNode 接收的参数有点多,但别怕,咱们一个一个来啃:

参数名 类型 描述 举例
type string | Component | Object VNode 的类型。可以是标签名 (如 'div'),组件选项对象,或者是一个函数式组件。 'div', MyComponent, { template: '...' }
props Object | null VNode 的属性。包含了 DOM 属性、事件监听器等。 { class: 'container', onClick: () => {} }
children string | Array | Object VNode 的子节点。可以是字符串,VNode 数组,或者一个插槽对象。 'Hello', [h('span', 'World')], { default: () => h('span', 'Slot Content') }
shapeFlag number VNode 的形状标志,用于优化渲染过程。这个参数内部使用,一般我们不用关心。 ShapeFlags.ELEMENT, ShapeFlags.COMPONENT
patchFlag number VNode 的更新标志,用于优化更新过程。这个参数内部使用,一般我们不用关心。 PatchFlags.TEXT, PatchFlags.PROPS
dynamicProps string[] 动态属性的名称数组。用于在更新过程中只比较这些动态属性,进一步提升性能。 ['class', 'style']
dirs Directive[] 指令数组。包含了应用到该 VNode 的所有指令。 [{ dir: MyDirective, value: '...' }]
transition TransitionHook 过渡钩子。用于处理组件的过渡效果。 { beforeEnter: () => {}, afterEnter: () => {} }

举个例子,假设我们想创建一个 <div>Hello Vue 3!</div> 这样的 DOM 结构,用 createVNode 就可以这么写:

import { createVNode } from 'vue';

const vnode = createVNode(
  'div',  // type: 标签名
  null,   // props: 没有属性
  'Hello Vue 3!' // children: 文本内容
);

console.log(vnode); // 输出 VNode 对象

再来个复杂点的,创建一个带属性和事件的按钮:

import { createVNode } from 'vue';

const vnode = createVNode(
  'button',
  {
    class: 'primary-button',
    onClick: () => {
      alert('Button clicked!');
    }
  },
  'Click Me'
);

console.log(vnode);

createVNode 的核心逻辑

createVNode 的核心逻辑并不复杂,它主要就是创建一个 VNode 对象,并根据传入的参数填充 VNode 的各个属性。 不过,为了性能优化,它也做了一些额外的工作:

  1. 标准化 Children: createVNode 会对 children 进行标准化处理,确保它是一个 VNode 数组。 如果 children 是字符串或单个 VNode,它会被转换为一个包含该字符串或 VNode 的数组。

  2. 设置 ShapeFlags: ShapeFlags 是一个枚举类型,用于表示 VNode 的形状。 createVNode 会根据 typechildren 的类型,设置 ShapeFlags。 例如,如果 type 是字符串,ShapeFlags 会包含 ShapeFlags.ELEMENT;如果 children 是文本,ShapeFlags 会包含 ShapeFlags.TEXT_CHILDREN

  3. 处理组件类型: 如果 type 是一个组件选项对象,createVNode 会将它包装成一个函数式组件,并设置相应的 ShapeFlags

  4. 处理 props: createVNode会对 props 做一些规范化处理,比如将 classstyle 属性转换为字符串或对象。

简化版的 createVNode 源码(仅供参考,实际源码更复杂):

function createVNode(type, props, children) {
  const vnode = {
    type,
    props,
    children,
    shapeFlag: 0, // 初始值为 0
    el: null // 对应的真实 DOM 元素,初始为 null
  };

  // 设置 ShapeFlags
  if (typeof type === 'string') {
    vnode.shapeFlag |= ShapeFlags.ELEMENT;
  } else if (typeof type === 'object' && type.__isComponent) {
    vnode.shapeFlag |= ShapeFlags.COMPONENT;
  }

  if (typeof children === 'string') {
    vnode.children = children;
    vnode.shapeFlag |= ShapeFlags.TEXT_CHILDREN;
  } else if (Array.isArray(children)) {
    vnode.children = children;
    vnode.shapeFlag |= ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN;
  }

  return vnode;
}

// ShapeFlags 枚举 (简化版)
const ShapeFlags = {
  ELEMENT: 1,         // 00000001
  COMPONENT: 2,       // 00000010
  TEXT_CHILDREN: 4,   // 00000100
  ARRAY_CHILDREN: 8  // 00001000
};

注意: 上面的代码只是一个简化的示例,目的是为了让你更容易理解 createVNode 的核心逻辑。 实际的 createVNode 源码要复杂得多,包含了更多的边界情况处理和性能优化。

从模板到 VNode:编译器的功劳

咱们辛辛苦苦写的 Vue 组件模板,最终要变成 VNode 才能被渲染到页面上。 这个转换过程,就要归功于 Vue 的编译器了。

Vue 的编译器会将模板解析成抽象语法树 (AST),然后对 AST 进行转换,最终生成渲染函数 (render function)。 这个渲染函数的作用就是返回一个 VNode。

举个例子,假设我们有这样一个模板:

<template>
  <div class="container">
    <h1>{{ message }}</h1>
    <button @click="handleClick">Click Me</button>
  </div>
</template>

经过编译器编译后,可能会生成这样的渲染函数:

import { createVNode, toDisplayString } from 'vue';

function render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
  return (createVNode("div", { class: "container" }, [
    createVNode("h1", null, toDisplayString(_ctx.message)),
    createVNode("button", { onClick: _ctx.handleClick }, "Click Me")
  ]))
}

// 导出渲染函数
render._n = true // mark this as a compiled render function
export function ssrRender(_ctx, _push, _parent, _attrs) {
  _push(`<div class="container"><h1>${toDisplayString(_ctx.message)}</h1><button>Click Me</button></div>`)
}

可以看到,渲染函数内部就是通过 createVNode 创建 VNode 的。 编译器会将模板中的标签、属性、事件等信息提取出来,作为 createVNode 的参数。 toDisplayString 是一个辅助函数,用于将变量转换为字符串。

流程总结:

  1. 编写模板: 我们在 .vue 文件中编写 HTML 模板。
  2. 编译器解析: Vue 的编译器将模板解析成 AST (Abstract Syntax Tree)。
  3. AST 转换: 编译器对 AST 进行转换,生成渲染函数。
  4. 渲染函数执行: 渲染函数被执行,返回一个 VNode 树。
  5. patch 算法: Vue 的 patch 算法比较新旧 VNode 树,找出差异,并更新到真实 DOM。

用表格更清晰地展示:

阶段 描述 涉及工具/函数 输入 输出
1. 模板编写 开发者编写 Vue 组件的模板。 HTML 模板字符串 HTML 模板字符串
2. 模板解析 编译器将模板解析成抽象语法树 (AST)。 Vue 编译器 HTML 模板字符串 AST (JavaScript 对象)
3. AST 转换 编译器对 AST 进行转换,生成渲染函数。 Vue 编译器 AST 渲染函数 (JavaScript 函数)
4. 渲染函数执行 渲染函数被执行,返回 VNode 树。 渲染函数, createVNode 组件实例数据 VNode 树 (JavaScript 对象)
5. Patch 算法 Vue 的 patch 算法比较新旧 VNode 树,找出差异,并更新到真实 DOM。 Vue 的 patch 算法 旧 VNode 树, 新 VNode 树 更新后的真实 DOM

createVNode 的优化策略

Vue 3 在 createVNode 的实现上做了很多优化,主要集中在以下几个方面:

  1. ShapeFlags: 通过 ShapeFlags 标记 VNode 的形状,可以避免在渲染过程中进行不必要的类型检查,提高渲染效率。

  2. PatchFlags: 通过 PatchFlags 标记 VNode 的更新类型,可以避免在更新过程中进行不必要的属性比较,提高更新效率。

  3. 静态提升 (Static Hoisting): Vue 3 会将静态节点 (即内容不会改变的节点) 提升到渲染函数外部,避免每次渲染都重新创建这些节点。

  4. 事件侦听器缓存 (Event Listener Cache): Vue 3 会缓存事件侦听器,避免每次更新都重新创建事件侦听器。

这些优化策略使得 Vue 3 在性能上有了显著的提升。

总结

createVNode 是 Vue 渲染机制的核心,它负责创建 VNode 对象,将模板中的信息转换为 JavaScript 对象。 Vue 的编译器会将模板编译成渲染函数,渲染函数内部通过 createVNode 创建 VNode。 Vue 3 在 createVNode 的实现上做了很多优化,提高了渲染性能。

理解 createVNode 的原理,可以帮助我们更好地理解 Vue 的渲染机制,从而写出更高效的 Vue 代码。 下次再看到 createVNode,是不是感觉亲切多了?

希望今天的分享对你有所帮助。 下次有机会再跟大家聊聊 Vue 3 的其他源码细节。 拜拜!

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