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剖析 Vue 3 渲染器中处理文本节点、元素节点和组件节点更新的源码逻辑。

各位观众老爷，大家好！我是今天的讲师，江湖人称“代码小钢炮”。今天咱们来聊聊 Vue 3 渲染器，专攻文本节点、元素节点和组件节点的更新，深入源码，扒个底朝天！

开场白：Vue 3 渲染器，你了解多少？

Vue 3 渲染器，说白了就是个“翻译官”，它把我们写的 Vue 代码（template、JSX）翻译成浏览器看得懂的 HTML 代码，最终显示在页面上。当数据发生变化时，它还要负责更新这些 HTML 代码，让页面保持同步。

那么，它具体是怎么做的呢？别急，咱们一步一步来。

第一幕：文本节点更新——“Hello World”的历险记

文本节点，顾名思义，就是包含文本内容的节点。比如：<div>{{ message }}</div>，这里的 {{ message }} 就是个文本节点。

源码寻踪：patch 函数与 setText

文本节点更新的核心逻辑，藏在 patch 函数里。patch 函数是个大管家，负责所有类型的节点更新，它会根据节点的类型，调用不同的更新策略。对于文本节点，它会调用 setText 函数。

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

const patch = (
  n1: VNode | null, // old vnode
  n2: VNode,       // new vnode
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null = null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null = null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null = null,
  isSVG: boolean = false,
  optimized: boolean = __DEV__ && isHmrUpdating ? false : !!n2.dynamicChildren
) => {
  // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...

  const { type, ref, shapeFlag } = n2
  switch (type) {
    // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...

    case Text:
      processText(n1, n2, container, anchor)
      break
   // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...
  }
}

const processText = (
  n1: VNode | null,
  n2: VNode,
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null
) => {
  if (n1 == null) {
    // 创建新的文本节点
    hostInsert(
      (n2.el = hostCreateText(n2.children as string)),
      container,
      anchor
    )
  } else {
    const el = (n2.el = n1.el!)
    if (n2.children !== n1.children) {
      // 更新文本节点的内容
      hostSetText(el, n2.children as string)
    }
  }
}

// packages/runtime-dom/src/nodeOps.ts (hostSetText 的实现，不同平台实现不同)

const nodeOps: Omit<RendererOptions<Node, Element>, 'patchProp'> = {
  // ... 其他操作 ...
  setText: (node, text) => {
    node.nodeValue = text
  },
  // ... 其他操作 ...
}

流程解析：

  1. patch(n1, n2, container, ...): 接收旧 VNode (n1) 和新 VNode (n2)，以及容器 (container) 等信息。
  2. switch (type): 判断 n2 的类型，如果是 Text (文本节点)，则进入 processText 函数。
  3. processText(n1, n2, container, anchor):
    • 如果 n1 为 null，说明是新增的文本节点，调用 hostCreateText 创建新的文本节点，并通过 hostInsert 插入到容器中。
    • 如果 n1 存在，说明是更新已有的文本节点，比较 n2.children (新文本内容) 和 n1.children (旧文本内容) 是否相同。
    • 如果不同，调用 hostSetText 更新文本节点的内容。
  4. hostSetText(el, text): 这是一个平台相关的 API (在 runtime-dom 中)，负责真正地更新 DOM 节点的文本内容。在浏览器环境下，它会设置 node.nodeValue 属性。

举个栗子：

<template>
  <div>{{ message }}</div>
  <button @click="updateMessage">Update Message</button>
</template>

<script>
import { ref } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const message = ref('Hello World');

    const updateMessage = () => {
      message.value = 'Hello Vue 3!';
    };

    return {
      message,
      updateMessage,
    };
  },
};
</script>

当点击按钮后，message.value 从 "Hello World" 变成了 "Hello Vue 3!"。Vue 3 渲染器会检测到这个变化，然后调用 patch -> processText -> hostSetText，最终更新 DOM 节点的文本内容，页面上显示 "Hello Vue 3!"。

总结： 文本节点更新的核心就是比较新旧文本内容，如果不同，就调用平台相关的 API 更新 DOM 节点的 nodeValue 属性。

第二幕：元素节点更新——属性变更的华尔兹

元素节点，就是我们常用的 HTML 标签，比如 <div>、<span>、<button> 等等。元素节点更新，主要是指更新元素的属性（attributes）和事件监听器（event listeners）。

源码寻踪：patch 函数与 patchProps

元素节点更新的逻辑也在 patch 函数中，但这次会进入 processElement 函数。在 processElement 函数中，会调用 patchProps 函数来处理属性的更新。

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

const patch = (
  n1: VNode | null, // old vnode
  n2: VNode,       // new vnode
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null = null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null = null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null = null,
  isSVG: boolean = false,
  optimized: boolean = __DEV__ && isHmrUpdating ? false : !!n2.dynamicChildren
) => {
  // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...

  case Element:
      processElement(n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
      break
  // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...
}

const processElement = (
  n1: VNode | null,
  n2: VNode,
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean,
  optimized: boolean
) => {
  if (n1 == null) {
    mountElement(n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
  } else {
    patchElement(n1, n2, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
  }
}

const patchElement = (
  n1: VNode,
  n2: VNode,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean,
  optimized: boolean
) => {
  const el = (n2.el = n1.el!)
  const oldProps = n1.props || EMPTY_OBJ
  const newProps = n2.props || EMPTY_OBJ

  patchProps(
    el,
    n2,
    oldProps,
    newProps,
    parentComponent,
    parentSuspense,
    isSVG
  )

  // ... 其他子节点更新逻辑 ...
}

// packages/runtime-core/src/renderer.ts
// 具体实现根据平台而定，这里只展示一个简化的例子

const patchProps = (
  el: RendererElement,
  vnode: VNode,
  oldProps: Data,
  newProps: Data,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean
) => {
  if (oldProps !== newProps) {
    for (const key in newProps) {
      const next = newProps[key]
      const prev = oldProps[key]
      if (next !== prev) {
        patchProp(
          el,
          key,
          prev,
          next,
          isSVG,
          vnode.dirs,
          parentComponent,
          parentSuspense
        )
      }
    }
    if (oldProps !== EMPTY_OBJ) {
      for (const key in oldProps) {
        if (!(key in newProps)) {
          patchProp(
            el,
            key,
            oldProps[key],
            null,
            isSVG,
            vnode.dirs,
            parentComponent,
            parentSuspense
          )
        }
      }
    }
  }
}

// packages/runtime-dom/src/patchProp.ts (hostPatchProp 的实现，不同平台实现不同)
// 这是一个更复杂的函数，涉及属性类型判断、事件监听器处理等等。
// 这里只展示一个简化的例子

const patchProp = (
  el: RendererElement,
  key: string,
  prevValue: any,
  nextValue: any,
  isSVG: boolean,
  vnode: VNode,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null
) => {
  if (key === 'class') {
    if (nextValue == null) {
      el.removeAttribute('class');
    } else {
      el.className = nextValue;
    }
  } else if (key === 'style') {
    // ... 处理 style 属性 ...
  } else if (/^on[A-Z]/.test(key)) {
    // ... 处理事件监听器 ...
  } else {
    if (nextValue == null) {
      el.removeAttribute(key);
    } else {
      el.setAttribute(key, nextValue);
    }
  }
}

流程解析：

  1. patch(n1, n2, container, ...): 接收旧 VNode (n1) 和新 VNode (n2)，以及容器 (container) 等信息。
  2. switch (type): 判断 n2 的类型，如果是 Element (元素节点)，则进入 processElement 函数。
  3. processElement(n1, n2, container, anchor, ...):
    • 如果 n1 为 null，说明是新增的元素节点，调用 mountElement 创建新的元素节点，并通过 hostInsert 插入到容器中。
    • 如果 n1 存在，说明是更新已有的元素节点，调用 patchElement 函数。
  4. patchElement(n1, n2, parentComponent, ...):
    • 获取旧的属性 oldProps 和新的属性 newProps。
    • 调用 patchProps 函数来比较和更新属性。
  5. patchProps(el, vnode, oldProps, newProps, ...):
    • 遍历 newProps，如果某个属性的值和 oldProps 中对应的值不同，则调用 patchProp 更新该属性。
    • 遍历 oldProps，如果某个属性在 newProps 中不存在，则调用 patchProp 删除该属性。
  6. patchProp(el, key, prevValue, nextValue, ...): 这是一个平台相关的 API (在 runtime-dom 中)，负责真正地更新 DOM 节点的属性。它会根据属性的类型（class、style、事件监听器等）采取不同的更新策略。

举个栗子：

<template>
  <div :class="{ active: isActive }" :style="{ color: textColor }">Hello Element</div>
  <button @click="toggleActive">Toggle Active</button>
</template>

<script>
import { ref } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const isActive = ref(false);
    const textColor = ref('black');

    const toggleActive = () => {
      isActive.value = !isActive.value;
      textColor.value = isActive.value ? 'red' : 'black';
    };

    return {
      isActive,
      textColor,
      toggleActive,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，点击按钮会改变 isActive 和 textColor 的值。Vue 3 渲染器会检测到这些变化，然后调用 patch -> processElement -> patchElement -> patchProps -> patchProp，最终更新 DOM 节点的 class 和 style 属性，页面上的元素会切换 active class，颜色也会在黑色和红色之间切换。

表格总结：patchProps 的更新策略

属性类型 更新策略
class 如果 nextValue 为 null，则移除 class 属性；否则，设置 el.className 为 nextValue。
style 比较 oldValue 和 newValue 的差异，添加/更新/删除 style 属性。需要考虑单位转换、vendor prefixes 等问题。
事件监听器（on*） 移除旧的事件监听器，添加新的事件监听器。需要处理事件冒泡、事件委托等问题。
其他属性 如果 nextValue 为 null，则移除该属性；否则，设置 el.setAttribute(key, nextValue)。

总结： 元素节点更新的核心是比较新旧属性，然后根据属性类型采取不同的更新策略。其中，patchProp 函数是关键，它负责处理各种属性的更新逻辑。

第三幕：组件节点更新——组件世界的迭代

组件节点，就是我们自定义的 Vue 组件。组件节点更新，主要是指更新组件的 props，并触发组件的重新渲染。

源码寻踪：patch 函数与 patchComponent

组件节点更新的逻辑也在 patch 函数中，但这次会进入 processComponent 函数。在 processComponent 函数中，会调用 patchComponent 函数来处理组件的更新。

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

const patch = (
  n1: VNode | null, // old vnode
  n2: VNode,       // new vnode
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null = null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null = null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null = null,
  isSVG: boolean = false,
  optimized: boolean = __DEV__ && isHmrUpdating ? false : !!n2.dynamicChildren
) => {
  // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...
  case Component:
      processComponent(n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
      break
  // ... 其他类型的节点处理逻辑 ...
}

const processComponent = (
  n1: VNode | null,
  n2: VNode,
  container: RendererElement,
  anchor: RendererNode | null,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean,
  optimized: boolean
) => {
  if (n1 == null) {
    mountComponent(n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
  } else {
    updateComponent(n1, n2, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
  }
}

const updateComponent = (
  n1: VNode,
  n2: VNode,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null,
  parentSuspense: SuspenseBoundary | null,
  isSVG: boolean,
  optimized: boolean
) => {
  const instance = (n2.component = n1.component!)
  if (shouldUpdateComponent(n1, n2, parentComponent)) {
    // ... 更新组件实例的 props、slots 等 ...
    next(null) // 触发组件的重新渲染
  } else {
    // ... 复用组件实例 ...
    n2.el = n1.el
    instance.vnode = n2
  }
}

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

export function shouldUpdateComponent(
  prevVNode: VNode,
  nextVNode: VNode,
  parentComponent: ComponentInternalInstance | null
): boolean {
  const { props: prevProps, children: prevChildren, shapeFlag } = prevVNode
  const { props: nextProps, children: nextChildren, dynamicProps } = nextVNode

  if (prevVNode.type !== nextVNode.type) {
    return true
  }

  if (dynamicProps) {
    return hasPropsChanged(prevProps, nextProps, dynamicProps)
  }
  if (prevChildren || nextChildren) {
    return true
  }
  if (prevProps === nextProps) {
    return false
  }
  return hasPropsChanged(prevProps, nextProps)
}

const hasPropsChanged = (
  prevProps: Data | null,
  nextProps: Data | null,
  dynamicProps: string[] | undefined = undefined
): boolean => {
  const keySet = new Set<string>()
  if (prevProps) {
    for (const key in prevProps) {
      keySet.add(key)
    }
  }
  if (nextProps) {
    for (const key in nextProps) {
      keySet.add(key)
    }
  }
  keySet.forEach(key => {
    if (nextProps?.[key] !== prevProps?.[key]) {
      return true
    }
  })
  return false
}

流程解析：

  1. patch(n1, n2, container, ...): 接收旧 VNode (n1) 和新 VNode (n2)，以及容器 (container) 等信息。
  2. switch (type): 判断 n2 的类型，如果是 Component (组件节点)，则进入 processComponent 函数。
  3. processComponent(n1, n2, container, anchor, ...):
    • 如果 n1 为 null，说明是新增的组件节点，调用 mountComponent 创建新的组件实例，并挂载组件。
    • 如果 n1 存在，说明是更新已有的组件节点，调用 updateComponent 函数。
  4. updateComponent(n1, n2, parentComponent, ...):
    • 判断是否需要更新组件。这个判断通常基于 shouldUpdateComponent 函数，它会比较新旧 VNode 的 props 和 slots 是否发生了变化。
    • 如果需要更新组件，则更新组件实例的 props、slots 等，并调用 next() 触发组件的重新渲染。
    • 如果不需要更新组件，则复用旧的组件实例，并将新的 VNode 关联到该实例。
  5. shouldUpdateComponent(prevVNode, nextVNode, parentComponent): 决定组件是否应该更新的关键函数。它会比较prevVNode 和 nextVNode 的 props 和 children。如果 props 或 children 中的任何一个发生了变化，函数返回 true，表明组件需要更新。对于 props 的比较，会检查是否dynamicProps，如果存在，就只比较dynamicProps中列出的属性。

举个栗子：

// ParentComponent.vue
<template>
  <ChildComponent :message="message" @update="updateMessage" />
</template>

<script>
import { ref } from 'vue';
import ChildComponent from './ChildComponent.vue';

export default {
  components: {
    ChildComponent,
  },
  setup() {
    const message = ref('Hello from Parent');

    const updateMessage = (newMessage) => {
      message.value = newMessage;
    };

    return {
      message,
      updateMessage,
    };
  },
};
</script>

// ChildComponent.vue
<template>
  <div>{{ message }}</div>
  <button @click="emitUpdate">Update Message</button>
</template>

<script>
import { defineEmits } from 'vue';

export default {
  props: {
    message: {
      type: String,
      required: true,
    },
  },
  emits: ['update'],
  setup(props, { emit }) {
    const emitUpdate = () => {
      emit('update', 'Hello from Child');
    };

    return {
      emitUpdate,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，ParentComponent 将 message 作为 prop 传递给 ChildComponent。当点击 ChildComponent 中的按钮时，会触发 update 事件，ParentComponent 接收到事件后会更新 message 的值。Vue 3 渲染器会检测到 message 的变化，然后调用 patch -> processComponent -> updateComponent -> shouldUpdateComponent，判断 ChildComponent 的 props 是否发生了变化。由于 message prop 发生了变化，shouldUpdateComponent 会返回 true，触发 ChildComponent 的重新渲染，页面上显示的文本也会更新。

总结： 组件节点更新的核心是比较新旧 props 和 slots，判断是否需要更新组件。如果需要更新，则更新组件实例的 props 和 slots，并触发组件的重新渲染。shouldUpdateComponent 函数是关键，它负责判断组件是否需要更新。

结尾：渲染器的奥秘，你掌握了吗？

好了，今天的讲座就到这里。我们深入剖析了 Vue 3 渲染器中处理文本节点、元素节点和组件节点更新的源码逻辑。希望通过今天的学习，你能对 Vue 3 渲染器有更深入的理解。记住，源码是最好的老师，多看源码，才能真正掌握框架的奥秘！下次再见！

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