阐述 Vue 3 的 `compiler-sfc` (SFC 编译器) 如何将 “ 语法糖编译为 `setup` 函数。 - 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

大家好，欢迎来到今天的 Vue 3 SFC 编译器解密讲座！今天我们要深入探讨一个相当酷炫的东西：Vue 3 的 compiler-sfc 如何将 <script setup> 语法糖变成我们熟悉的 setup 函数。准备好开始这段奇妙的编译之旅了吗？

开场：<script setup> 究竟是何方神圣？

首先，让我们简单回顾一下 <script setup>。这玩意儿是 Vue 3 中一个超级方便的语法糖，它让我们在单文件组件 (SFC) 中编写组件逻辑变得更加简洁直观。

<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

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

const count = ref(0)

function increment() {
  count.value++
}

defineExpose({
  count,
  increment
})
</script>

瞧，没有 export default，没有 setup 函数，所有的变量和函数都直接可用。简直太棒了！但是，幕后黑手 compiler-sfc 是如何将这些看似神奇的语法糖转换成 Vue 实际运行的代码呢？这就是我们今天讲座的核心内容。

第一章：编译器概览与准备工作

compiler-sfc 是 Vue 官方提供的 SFC 编译器，它负责将 .vue 文件解析、转换并生成最终的可执行代码。它的工作流程大致可以分为以下几个步骤：

解析 (Parsing): 将 .vue 文件解析成抽象语法树 (AST)。
转换 (Transformation): 对 AST 进行各种转换，例如处理 <script setup>、模板编译等等。
代码生成 (Code Generation): 将转换后的 AST 生成 JavaScript 代码。

而今天，我们的重点就在于 <script setup> 的转换过程。

第二章：从 AST 入手：<script setup> 的初步解析

当编译器遇到包含 <script setup> 标签的 .vue 文件时，它首先会将其解析成一个 AST。这个 AST 就像是代码的骨架，描述了代码的结构。

我们可以使用 @vue/compiler-sfc 提供的 parse 函数来模拟这个过程。

const { parse } = require('@vue/compiler-sfc')

const source = `
<template>
  <div>
    <p>Count: {{ count }}</p>
    <button @click="increment">Increment</button>
  </div>
</template>

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

const count = ref(0)

function increment() {
  count.value++
}

defineExpose({
  count,
  increment
})
</script>
`

const { descriptor } = parse(source)

console.log(descriptor.scriptSetup.content) // 输出 <script setup> 标签内的代码

descriptor.scriptSetup.content 中就包含了 <script setup> 标签内的所有源代码。接下来，编译器就要对这段代码进行更深入的分析和转换。

第三章：transformScriptSetup：核心转换引擎

compiler-sfc 中负责 <script setup> 转换的核心函数是 transformScriptSetup。这个函数接收 scriptSetup 的 AST 节点作为输入，然后进行一系列复杂的转换操作，最终生成 setup 函数的代码。

我们先来梳理一下 transformScriptSetup 的主要职责：

变量和函数提升 (Hoisting): 将 <script setup> 中定义的变量和函数提升到 setup 函数的作用域中。
ref 和 reactive 的自动解包 (Unwrapping): 自动解包 ref 和 reactive 创建的响应式变量，使其可以直接在模板中使用。
处理 defineProps、defineEmits、defineExpose 等编译器宏：这些宏函数用于声明 props、emits 和暴露的属性。
生成 setup 函数的返回值: 确定哪些变量和函数需要暴露给模板。

这是一个相当复杂的过程，让我们一步一步地拆解它。

第四章：编译器宏的魔术：defineProps、defineEmits 和 defineExpose

defineProps、defineEmits 和 defineExpose 是 <script setup> 中非常重要的编译器宏。它们提供了一种类型安全且声明式的方式来定义组件的 props、emits 和暴露的属性。

defineProps: 用于声明组件的 props。它可以接收一个类型参数，用于定义 props 的类型。
defineEmits: 用于声明组件可以触发的事件。
defineExpose: 用于显式地声明组件需要暴露给父组件的属性和方法。

编译器会将这些宏替换成实际的运行时代码。例如：

<script setup>
import { defineProps, defineEmits } from 'vue'

const props = defineProps({
  name: String,
  age: Number
})

const emit = defineEmits(['update'])

defineExpose({
  greet: () => console.log('Hello!')
})
</script>

会被转换成类似下面的代码：

export default {
  props: {
    name: String,
    age: Number
  },
  emits: ['update'],
  setup(props, { emit, expose }) {
    const greet = () => console.log('Hello!')

    expose({
      greet
    })

    return {
      greet
    }
  }
}

第五章：变量和函数提升的艺术：withDefaults 的妙用

在 <script setup> 中，所有的变量和函数都默认可以在模板中使用，这得益于编译器巧妙的变量和函数提升机制。编译器会将 <script setup> 中定义的变量和函数提升到 setup 函数的作用域中，并将其作为 setup 函数的返回值返回。

同时，对于 defineProps 声明的 props，编译器还会使用 withDefaults 函数来提供默认值。

<script setup>
import { defineProps } from 'vue'

const props = withDefaults(defineProps({
  message: {
    type: String,
    default: 'Hello'
  }
}), {
  message: 'Hello'
})
</script>

<template>
  <p>{{ message }}</p>
</template>

会被转换成类似下面的代码：

import { withDefaults } from 'vue';

export default {
  props: {
    message: {
      type: String,
      default: 'Hello'
    }
  },
  setup(props) {
    props = withDefaults(props, {
      message: 'Hello'
    });

    return {
      message: props.message
    };
  }
};

第六章：响应式变量的自动解包：不再需要 .value 了？

<script setup> 另一个令人称道的特性是它能够自动解包 ref 和 reactive 创建的响应式变量。这意味着我们可以在模板中直接使用响应式变量，而无需手动访问 .value 属性。

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

const count = ref(0)
</script>

<template>
  <p>{{ count }}</p>  <!--  可以直接使用 count，而不需要 count.value -->
</template>

编译器是如何实现这一点的呢？它会在生成 setup 函数的返回值时，自动将 ref 和 reactive 创建的变量进行解包。

import { ref } from 'vue';

export default {
  setup() {
    const count = ref(0);

    return {
      count: count //  编译器会将 count 解包
    };
  }
};

第七章：代码生成的精妙之处：构建最终的 setup 函数

经过一系列的转换操作，编译器最终会生成 setup 函数的代码。这个 setup 函数包含了所有 <script setup> 中定义的逻辑，并且负责返回需要暴露给模板的变量和函数。

import { ref } from 'vue'

export default {
  setup() {
    const count = ref(0)

    function increment() {
      count.value++
    }

    return {
      count,
      increment
    }
  }
}

这就是 <script setup> 最终被编译成的样子。可以看到，编译器将 <script setup> 中的变量 count 和函数 increment 都提升到了 setup 函数的作用域中，并将它们作为 setup 函数的返回值返回。这样，我们就可以在模板中直接使用 count 和 increment 了。

第八章：深入 compiler-sfc 源码：实战演练

理论讲得再多，不如看点真家伙。为了更深入地理解 compiler-sfc 的工作原理，我们可以尝试阅读它的源码。

compiler-sfc 的源码位于 Vue 仓库的 packages/compiler-sfc 目录下。其中，src/index.ts 文件是编译器的入口文件，src/script/transformScriptSetup.ts 文件包含了 transformScriptSetup 函数的实现。

通过阅读源码，我们可以看到 transformScriptSetup 函数是如何一步一步地解析、转换和生成 setup 函数的代码的。这对于我们理解 <script setup> 的工作原理非常有帮助。

例如，在 transformScriptSetup.ts 文件中，我们可以找到处理 defineProps 宏的代码：

    if (isCallOf(node, DEFINE_PROPS)) {
      if (props) {
        error(
          createCompilerError(
            ErrorCodes.X_DEFINE_PROPS_TS_ONLY,
            node.loc
          )
        )
      }
      props = node
    }

这段代码会检查 AST 中是否存在 defineProps 宏，如果存在，则将其赋值给 props 变量。后续的代码会进一步处理 props 变量，生成 props 的选项对象。

第九章：总结与展望：拥抱更美好的 Vue 开发体验

通过今天的讲座，我们深入了解了 Vue 3 的 compiler-sfc 如何将 <script setup> 语法糖编译成 setup 函数。我们学习了编译器宏的处理、变量和函数提升、响应式变量的自动解包等关键技术。

<script setup> 的出现极大地简化了 Vue 组件的开发流程，提高了开发效率。它让我们可以更加专注于组件的逻辑，而无需关注繁琐的 setup 函数的编写。

随着 Vue 生态的不断发展，我们可以期待未来出现更多更强大的语法糖，让 Vue 开发变得更加轻松愉快。

表格总结：<script setup> 编译过程的关键步骤

步骤	描述	涉及的关键函数/模块
解析 (Parsing)	将 `.vue` 文件解析成抽象语法树 (AST)。	`@vue/compiler-sfc` 的 `parse` 函数
转换 (Transformation)	对 AST 进行各种转换，例如处理 `<script setup>`、模板编译等等。	`transformScriptSetup` 函数 (位于 `src/script/transformScriptSetup.ts`)
编译器宏处理	处理 `defineProps`、`defineEmits`、`defineExpose` 等编译器宏，将其替换成实际的运行时代码。	`transformScriptSetup` 函数内部的相关逻辑
变量和函数提升	将 `<script setup>` 中定义的变量和函数提升到 `setup` 函数的作用域中。	`transformScriptSetup` 函数内部的相关逻辑
响应式变量自动解包	自动解包 `ref` 和 `reactive` 创建的响应式变量，使其可以直接在模板中使用。	`transformScriptSetup` 函数内部的相关逻辑
代码生成 (Code Generation)	将转换后的 AST 生成 JavaScript 代码，构建最终的 `setup` 函数。	`transformScriptSetup` 函数的返回值，以及 `@vue/compiler-core` 提供的代码生成工具

今天的讲座就到这里，希望大家有所收获！感谢大家的聆听！让我们一起拥抱 Vue 3，创造更美好的前端世界！

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