解释 Vue 3 源码中 `normalizeVNode` 函数的深层含义,它如何确保不同来源的 VNode 具有统一的内部表示。

好的,咱们今天来聊聊 Vue 3 源码里一个不起眼,但又相当重要的函数:normalizeVNode。 别看它名字平平无奇,它可是保证 Vue 内部 VNode 统一性的关键先生,就像一个优秀的行政总厨,能把各种来路的食材处理成标准化的菜品,确保出品质量稳定。

开场白:VNode 的百花齐放

在 Vue 的世界里,VNode(Virtual Node,虚拟节点)是描述 DOM 结构的核心数据结构。但问题来了,这些 VNode 的来源可是五花八门:

  1. 模板编译: 你的 .vue 文件里的 <template>,经过 Vue 的编译器编译后,会生成一棵 VNode 树。
  2. JSX/TSX: 如果你喜欢用 JSX 或者 TSX 写 Vue 组件,那么你写的那些类似 HTML 的代码也会被转换成 VNode。
  3. Render 函数: 还有一种更灵活的方式,直接在组件的 render 函数里手写 VNode。
  4. 插槽(Slots): 插槽的内容,本质上也是 VNode,可以由父组件传递过来,也可以是子组件自己的默认内容。

这些不同来源的 VNode,可能在结构上略有差异,甚至可能包含一些无效或不规范的数据。 如果直接把这些“未经处理”的 VNode 拿去渲染,很可能会出问题,比如渲染错误、性能下降等等。

所以,Vue 需要一个机制,把这些“野蛮生长”的 VNode 统一成标准化的形式,方便后续的渲染流程。这个机制,就是 normalizeVNode

normalizeVNode 的主要职责:标准化 VNode

normalizeVNode 的核心职责就是标准化 VNode,让所有 VNode 都拥有统一的内部表示。 它主要做以下几件事情:

  1. 处理文本节点和注释节点: 将字符串和数字转换成标准的文本 VNode。
  2. 处理 nullundefinedboolean 类型的 VNode: 将它们转换成空的 VNode(创建注释节点)。
  3. 处理数组类型的 VNode: 将数组展开,并递归调用 normalizeVNode 处理数组中的每一个元素。
  4. 处理 Fragment: 如果 VNode 是一个 Fragment(Vue 3 新增的特性,允许组件返回多个根节点),那么需要将 Fragment 的 children 展开。
  5. 保留原样: 对于已经是 VNode 对象的,并且类型不属于上述几种情况,则直接返回。

用一句话总结:normalizeVNode 就像一个“VNode 洗衣机”,不管你丢进去什么奇奇怪怪的东西,它都能给你洗成干净、统一的 VNode。

源码剖析:normalizeVNode 的内部实现

我们来看看 normalizeVNode 的源码(简化版):

import { isVNode, createVNode, isString, isNumber, isArray, Fragment, Text, Comment } from './vnode'

export function normalizeVNode(child: any): VNode {
  if (isVNode(child)) {
    return child
  } else if (isString(child) || isNumber(child)) {
    return createVNode(Text, null, String(child))
  } else if (isArray(child)) {
    // Fragment
    return createVNode(Fragment, null, normalizeChildren(child))
  } else if (child == null || child === true || child === false) {
    return createVNode(Comment) // 渲染成注释节点
  } else {
    // 暂时不考虑 Proxy & Promise 的情况,实际源码会更加复杂
    return createVNode(Text, null, String(child));
  }
}

function normalizeChildren(children: any[]): VNode[] {
    const ret: VNode[] = [];
    children.forEach(child => {
        if (isArray(child)) {
            child.forEach(c => ret.push(normalizeVNode(c)))
        } else {
            ret.push(normalizeVNode(child));
        }
    });
    return ret;
}

代码虽然不长,但信息量很大。我们来逐行解读一下:

  1. isVNode(child) 首先判断 child 是不是已经是一个 VNode 了。如果是,那就直接返回,不需要再处理了。 毕竟,已经标准化好的东西,就没必要再洗一遍了。

  2. isString(child) || isNumber(child) 如果 child 是一个字符串或者数字,那就把它转换成一个文本 VNode。Vue 会使用 createVNode(Text, null, String(child)) 创建一个类型为 Text 的 VNode,并将字符串/数字作为文本内容。 这样做的好处是,所有的文本内容都统一用 VNode 来表示,方便后续的渲染和更新。

  3. isArray(child) 如果 child 是一个数组,那就说明它是一个 Fragment。Vue 会使用 createVNode(Fragment, null, normalizeChildren(child)) 创建一个类型为 Fragment 的 VNode,并将数组中的所有元素作为 Fragment 的 children。注意,这里使用了 normalizeChildren 来处理子节点,确保子节点也被标准化。

  4. child == null || child === true || child === false 如果 childnullundefinedtrue 或者 false,那就把它转换成一个注释 VNode。Vue 会使用 createVNode(Comment) 创建一个类型为 Comment 的 VNode。这样做的好处是,避免这些无效值导致渲染错误,同时也能保留一些语义信息(比如,v-if 指令可能会生成 null 值)。

  5. else 如果 child 不属于以上任何一种情况,那就把它转换成一个文本 VNode (最简单粗暴的处理方式,在实际源码中会处理 ProxyPromise 等情况)。 这样做的好处是,确保所有的值都能被转换成 VNode,避免渲染错误。

normalizeChildren 函数

这个函数的作用是对子节点进行标准化,它接收一个子节点数组作为参数,然后遍历数组,对每个子节点递归调用 normalizeVNode 进行标准化,并将标准化后的 VNode 添加到一个新的数组中返回。如果子节点还是数组,那么还会再递归处理。

举例说明:normalizeVNode 的实际应用

为了更好地理解 normalizeVNode 的作用,我们来看几个例子:

例子 1:文本节点

const rawText = "Hello, Vue!";
const normalizedVNode = normalizeVNode(rawText);

console.log(normalizedVNode);
// 输出:{ type: Symbol(Text), props: null, children: "Hello, Vue!", ... }

在这个例子中,normalizeVNode 将字符串 "Hello, Vue!" 转换成了一个类型为 Text 的 VNode。

例子 2:数组(Fragment)

const rawChildren = [
  h('div', { class: 'item' }, 'Item 1'),
  'Some text',
  h('div', { class: 'item' }, 'Item 2')
];

const normalizedVNode = normalizeVNode(rawChildren);

console.log(normalizedVNode);
// 输出:{ type: Symbol(Fragment), props: null, children: [VNode, VNode, VNode], ... }

在这个例子中,normalizeVNode 将一个包含多个 VNode 和文本的数组转换成了一个类型为 Fragment 的 VNode,并将数组中的所有元素作为 Fragment 的 children。

例子 3:null

const rawNull = null;
const normalizedVNode = normalizeVNode(rawNull);

console.log(normalizedVNode);
// 输出:{ type: Symbol(Comment), props: null, children: null, ... }

在这个例子中,normalizeVNodenull 值转换成了一个类型为 Comment 的 VNode。

例子 4:混合类型

const mixedData = [
    h('div', 'Hello'),
    'World',
    null,
    [h('span', 'Nested')]
];

const normalizedVNode = normalizeVNode(mixedData);

console.log(normalizedVNode);
// 输出 Fragment,包含经过normalize的子节点

这个例子展示了 normalizeVNode 如何处理一个包含 VNode、字符串、null 和嵌套数组的混合数据。它会将数组转换成一个 Fragment,并将所有元素都标准化成 VNode。

normalizeVNode 在 Vue 渲染流程中的位置

normalizeVNode 在 Vue 的渲染流程中扮演着非常重要的角色。它通常在以下几个地方被调用:

  1. render 函数返回值: 组件的 render 函数返回的 VNode 树,会经过 normalizeVNode 处理,确保所有的节点都符合规范。
  2. v-for 指令: v-for 指令生成的 VNode 列表,也会经过 normalizeVNode 处理。
  3. 插槽(Slots): 插槽的内容,在传递给子组件之前,也会经过 normalizeVNode 处理。
  4. 动态组件: 动态组件的 VNode,在渲染之前,也会经过 normalizeVNode 处理。

也就是说,几乎所有涉及到 VNode 创建和传递的地方,都会用到 normalizeVNode

为什么需要 normalizeVNode

你可能会问,为什么 Vue 要这么麻烦,搞一个 normalizeVNode 来标准化 VNode 呢? 直接用原始的 VNode 不行吗?

答案是:不行。原因如下:

  1. 统一性: 统一的 VNode 结构,方便 Vue 内部进行各种操作,比如 diff 算法、patch 过程等等。 如果 VNode 结构不统一,Vue 就需要针对不同的 VNode 类型编写不同的处理逻辑,这会大大增加代码的复杂性和维护成本。

  2. 健壮性: normalizeVNode 可以过滤掉一些无效的 VNode 数据,避免渲染错误。 比如,null 值可能会导致渲染崩溃,但经过 normalizeVNode 处理后,会被转换成注释节点,从而避免了这个问题。

  3. 性能: normalizeVNode 可以优化 VNode 的结构,提高渲染性能。 比如,将多个相邻的文本节点合并成一个文本节点,可以减少 DOM 操作的次数。

  4. 可扩展性: normalizeVNode 提供了一个统一的 VNode 处理入口,方便 Vue 未来进行扩展和优化。 比如,可以添加新的 VNode 类型,或者对现有的 VNode 类型进行更精细的处理。

总而言之,normalizeVNode 是 Vue 内部实现的一个重要细节,它保证了 VNode 的统一性、健壮性、性能和可扩展性,为 Vue 的稳定运行和高效渲染提供了保障。

normalizeVNode 的一些高级用法和注意事项

  1. 自定义 VNode 类型: 如果你需要创建自定义的 VNode 类型,那么你需要确保你的 VNode 能够被 normalizeVNode 正确处理。 你可以修改 normalizeVNode 的逻辑,添加对你的自定义 VNode 类型的支持。

  2. 性能优化: 在某些情况下,normalizeVNode 可能会成为性能瓶颈。 比如,当你的 VNode 树非常庞大,或者你的 VNode 结构非常复杂时,normalizeVNode 的处理时间可能会比较长。 这时,你可以考虑对 normalizeVNode 进行优化,比如使用缓存、减少递归调用等等。

  3. 调试技巧: 当你遇到渲染错误时,可以尝试在 normalizeVNode 中打断点,查看 VNode 的处理过程,帮助你找到问题所在。

  4. createBlock 的配合: 在 Vue 3 中,createBlock 函数会生成一种特殊的 VNode,称为 Block。 Block 可以帮助 Vue 更好地进行静态节点和动态节点的区分,从而提高渲染性能。 normalizeVNode 会对 Block 进行特殊处理,确保 Block 的 children 也被正确标准化。

总结:normalizeVNode 的价值

normalizeVNode 是 Vue 3 源码中一个至关重要的函数,它通过标准化不同来源的 VNode,确保了 Vue 内部 VNode 具有统一的内部表示。 这种统一性带来了诸多好处,包括提高代码的可维护性、增强程序的健壮性、优化渲染性能以及提升框架的可扩展性。 虽然 normalizeVNode 看起来只是一个小小的工具函数,但它却是 Vue 框架高效运行的基石之一。

希望通过今天的讲解,你对 normalizeVNode 有了更深入的理解。掌握了 normalizeVNode,你就能更好地理解 Vue 的渲染机制,也能在开发中写出更高效、更健壮的代码。

好了,今天的讲座就到这里,感谢大家的聆听!

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