Vue 3源码深度解析之：`block`树：`Vue 3`的静态提升与性能优化。

各位老铁，晚上好！我是你们的老朋友，今儿咱不聊妹子，就聊聊Vue 3里那些让人欲罢不能的性能优化黑科技，尤其是那个神秘的block树！保证让你听完之后，感觉自己的代码瞬间升了个档次，面试的时候也能吹得天花乱坠。

开场白：为啥要扒block树的皮？

话说，Vue 3 为了提升性能，那是下了血本。什么静态提升、事件侦听缓存、block树，搞得花里胡哨的。但说白了，核心目的就一个：能省则省，能复用则复用，别啥都重新渲染。

block树，就是这个“能省则省”策略里的重量级选手。它把你的模板分成一个个独立的块，Vue 3 就能更精准地追踪哪些块需要更新，哪些块可以原地不动。这就像装修房子，以前是整个屋子刷漆，现在是哪个墙皮掉了补哪个，效率嗖嗖的！

第一部分：block是个啥玩意儿？

要理解block树，首先得搞清楚block是个啥。简单来说，block就是一个包含了若干静态节点和动态节点的区域。

• 静态节点： 就是那些永远不会改变的节点。比如一段固定的文字、一个不会变化的图片等等。
• 动态节点： 就是那些可能会随着数据变化而改变的节点。比如绑定了变量的文本、根据条件显示隐藏的元素等等。

Vue 3 在编译模板的时候，会尽可能地把静态节点和动态节点划分到不同的block里。这样，在更新的时候，如果某个block里的数据没变，整个block就可以直接跳过，不用重新渲染了。

举个栗子：

<template>
  <div>
    <h1>{{ title }}</h1>
    <p>这是一段静态文本。</p>
    <button @click="count++">点击我：{{ count }}</button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const title = ref('Hello Vue 3!');
    const count = ref(0);

    return {
      title,
      count,
    };
  },
};
</script>

在这个例子中，Vue 3 可能会将模板分成三个block：

1. 包含<h1>{{ title }}</h1>的block（动态，因为title会变）
2. 包含<p>这是一段静态文本。</p>的block（静态，永远不会变）
3. 包含<button @click="count++">点击我：{{ count }}</button>的block（动态，因为count会变）

当count改变时，只有第1个和第3个block会更新，第2个block会被直接跳过。这就是block的作用：缩小更新范围，提高渲染效率。

第二部分：block树的结构

有了block的概念，block树就很好理解了。它就是一个由多个block组成的树形结构。

• 根block： 整个组件的根节点对应的block。
• 子block： 根block下包含的其他block。

block树的构建过程发生在模板编译阶段。Vue 3 的编译器会分析你的模板，识别出静态节点和动态节点，然后将它们划分到不同的block里，并构建出block树。

一个简单的block树结构可能是这样的：

Root Block (整个组件)
├── Block 1 (包含动态数据)
│   └── Block 1.1 (更小的动态区域)
└── Block 2 (包含静态内容)

第三部分：block树的生成与更新

1. 生成：

block树的生成是一个比较复杂的过程，涉及到模板解析、AST转换、代码生成等多个步骤。咱们这里就不深入细节了，主要关注几个关键点：

• 静态提升： Vue 3 会尽可能地将静态节点提升到block树之外，这意味着这些节点只会在组件初始化的时候创建一次，以后永远不会被重新渲染。
• 动态节点收集： Vue 3 会识别出模板中的动态节点，并将它们收集起来，用于后续的更新。
• block划分： Vue 3 会根据静态节点和动态节点的位置，将模板划分成不同的block。

2. 更新：

当组件的数据发生变化时，Vue 3 会遍历block树，找出需要更新的block，然后对这些block进行更新。

更新的过程大概是这样的：

1. Diffing： Vue 3 会比较新旧 VNode 树，找出发生变化的节点。
2. Patching： Vue 3 会根据 Diffing 的结果，对需要更新的节点进行 Patching，也就是更新节点的属性、文本内容等等。
3. block级别更新： Vue 3 会尽可能地在block级别进行更新，这意味着如果某个block里的数据没有变化，整个block就可以直接跳过。

第四部分：静态提升：block树的黄金搭档

静态提升是block树的一个重要辅助手段。它能将模板中的静态节点提升到block树之外，这意味着这些节点只会在组件初始化的时候创建一次，以后永远不会被重新渲染。

举个栗子：

<template>
  <div>
    <h1>欢迎来到我的网站</h1>
    <p>{{ message }}</p>
  </div>
</template>

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

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

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

在这个例子中，<h1>欢迎来到我的网站</h1>是一个静态节点，Vue 3 会将其提升到block树之外。当message改变时，只有<p>{{ message }}</p>会被更新，<h1>会被直接跳过。

第五部分：代码示例：手撕一个简化版block树

光说不练假把式，咱们来手撕一个简化版的block树，让你更直观地感受一下它的工作原理。

// 假设我们有一个简单的模板字符串
const template = `<div><h1>{{ title }}</h1><p>静态文本</p><button @click="handleClick">{{ count }}</button></div>`;

// 模拟Vue组件实例
const component = {
  data: {
    title: '初始标题',
    count: 0,
  },
  methods: {
    handleClick() {
      this.data.count++;
      updateView(); // 触发视图更新
    },
  },
};

// 简化版的VNode节点
function createVNode(type, props, children) {
  return {
    type,
    props,
    children,
  };
}

// 简化版的渲染函数 (只处理文本节点和元素节点)
function render(vnode, container) {
  if (typeof vnode === 'string') {
    // 文本节点
    container.appendChild(document.createTextNode(vnode));
  } else {
    // 元素节点
    const el = document.createElement(vnode.type);
    if (vnode.props) {
      for (const key in vnode.props) {
        if (key.startsWith('on')) {
          // 事件处理
          el.addEventListener(key.slice(2).toLowerCase(), vnode.props[key]);
        } else {
          // 属性设置
          el.setAttribute(key, vnode.props[key]);
        }
      }
    }
    if (vnode.children) {
      if (Array.isArray(vnode.children)) {
        vnode.children.forEach(child => render(child, el));
      } else {
        render(vnode.children, el);
      }
    }
    container.appendChild(el);
  }
}

// 简化版的模板编译 (识别动态和静态部分，创建block)
function compile(template) {
  // 这里只是一个非常简化的示例，实际的Vue编译过程要复杂得多
  const titleRegex = /{{s*titles*}}/;
  const countRegex = /{{s*counts*}}/;

  // 创建VNode树
  const vnode = createVNode('div', null, [
    createVNode('h1', null, template.match(titleRegex) ? '{{ title }}' : '默认标题'), // 动态标题
    createVNode('p', null, '静态文本'), // 静态文本
    createVNode('button', { onClick: component.methods.handleClick }, '点击我：{{ count }}'), // 动态计数
  ]);

  // 创建Block树 (这里只是一个简单的分组示例)
  const block1 = createVNode('h1', null, vnode.children[0]); // 包含title的动态Block
  const block2 = createVNode('p', null, vnode.children[1]); // 静态Block
  const block3 = createVNode('button', { onClick: component.methods.handleClick }, vnode.children[2]); // 包含count的动态Block

  return {
    rootVNode: vnode,
    blocks: [block1, block2, block3], // 将VNode分组到不同的Block中
  };
}

// 简化版的更新函数 (只更新动态block)
function updateView() {
  // 重新渲染动态block
  const titleElement = document.querySelector('h1');
  if (titleElement) {
    titleElement.textContent = component.data.title; // 更新标题
  }

  const countButton = document.querySelector('button');
  if (countButton) {
    countButton.textContent = '点击我：' + component.data.count; // 更新计数
  }
}

// 初始化视图
const compiled = compile(template);
const app = document.getElementById('app');
render(compiled.rootVNode, app);

// 初始更新
updateView();

这个代码只是一个非常非常简化的版本，目的是让你对block树有个直观的认识。真实的Vue 3实现要复杂得多，涉及到更多的细节和优化。

第六部分：block树的优势和局限性

• 优势：

  • 更精准的更新： block树能将更新范围缩小到最小，避免不必要的渲染。
  • 更好的性能： 通过静态提升和block级别的更新，Vue 3 的渲染性能得到了显著提升。
  • 更小的包体积： Vue 3 的编译器能更好地优化模板，减少生成的代码量。

• 局限性：

  • 学习成本： 理解block树的概念需要一定的学习成本。
  • 调试难度： 在一些复杂的场景下，调试block树可能会比较困难。
  • 过度优化： 在一些简单的场景下，使用block树可能会造成过度优化，反而降低性能。

特性	优势	局限性
精准更新	只更新必要的block，避免全局渲染	复杂的模板结构可能导致block划分不佳，影响性能
性能提升	静态提升和block级别更新显著提升渲染效率	在简单的场景下，过度优化可能导致性能下降
包体积优化	编译器优化模板，减少代码量	需要深入理解编译原理和源码
学习/调试成本	初学者需要学习相关概念	复杂的block树结构可能增加调试难度

第七部分：如何更好地利用block树？

1. 尽量使用静态内容： 尽量将模板中的静态内容提取出来，减少动态节点的数量。
2. 合理划分组件： 将组件划分为更小的、更独立的模块，这样可以更好地利用block树的优势。
3. 避免过度复杂的表达式： 尽量避免在模板中使用过度复杂的表达式，这会增加编译器的负担，影响性能。
4. 使用v-once指令： 对于那些永远不会改变的节点，可以使用v-once指令，告诉 Vue 3 这是一个静态节点，可以进行静态提升。

第八部分：总结：block树是Vue 3的性能加速器

block树是 Vue 3 性能优化的一个核心技术。它通过将模板划分为一个个独立的块，实现了更精准的更新和更好的渲染性能。虽然理解block树需要一定的学习成本，但掌握了它，你就能更好地利用 Vue 3 的优势，写出更高效、更优雅的代码。

今天就先聊到这里，希望对你有所帮助。如果觉得不错，记得点个赞！下次有机会再跟大家聊聊 Vue 3 的其他黑科技。拜了个拜！