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Vue 3源码极客之：`Teleport`的渲染机制：它如何在不移动`VNode`的情况下将`DOM`渲染到目标位置。

各位观众，大家好！我是你们的老朋友，今天咱们来聊点好玩的，关于Vue 3里那个神秘的“传送门”—— Teleport。

开场白：别让DOM节点乱跑，Teleport帮你“瞬移”

想象一下，你在搭建一个网站，需要弹出一个模态框。按照传统做法，你可能会把模态框的DOM结构放在当前组件内部。但是，这样一来，模态框的样式很容易受到父组件样式的影响，zIndex也可能被其他元素遮挡。更糟糕的是，如果父组件嵌套层次很深，模态框的DOM结构也会跟着“埋”得很深，维护起来简直就是一场噩梦。

这时候，Teleport就派上用场了！它就像一个“传送门”，可以将组件的一部分DOM结构渲染到DOM树的另一个位置，而无需实际移动VNode。 简单来说，就是把“熊孩子”从家里“瞬移”到游乐场，但“熊孩子”还是你生的。

Teleport的基本用法：简单易懂，上手快

Teleport的使用方法非常简单，只需要一个 <teleport> 标签和一个 to 属性。to 属性指定了目标容器的选择器。

<template>
  <div>
    <button @click="showModal = true">打开模态框</button>
    <teleport to="body">
      <div v-if="showModal" class="modal">
        <h2>模态框标题</h2>
        <p>模态框内容</p>
        <button @click="showModal = false">关闭</button>
      </div>
    </teleport>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const showModal = ref(false);
    return {
      showModal,
    };
  },
};
</script>

<style scoped>
.modal {
  position: fixed;
  top: 50%;
  left: 50%;
  transform: translate(-50%, -50%);
  background-color: white;
  padding: 20px;
  border: 1px solid black;
  z-index: 1000;
}
</style>

在这个例子中，模态框的DOM结构会被渲染到 body 元素下。即使 <teleport> 标签位于组件的内部，模态框的样式也不会受到父组件样式的影响，zIndex也会生效。

Teleport的渲染机制：揭秘“瞬移”背后的魔法

Teleport的渲染机制是Vue 3源码中一个非常有趣的部分。它并没有真正移动VNode，而是通过一些巧妙的技巧，将DOM节点渲染到目标位置。

1. 创建占位符节点

当Vue编译器遇到 <teleport> 标签时，它会生成一个 Teleport VNode。这个VNode会创建一个占位符节点，通常是一个注释节点。这个占位符节点会保留在 <teleport> 标签原来的位置。

2. 渲染内容到目标容器

Teleport VNode会将它的子节点（也就是要“传送”的内容）渲染到 to 属性指定的目标容器中。 这里会涉及到创建新的DOM节点，并把VNode对应的属性更新到DOM节点上。

3. 保持VNode的引用

Teleport VNode会保持对它的子节点的引用。这意味着，即使子节点被渲染到了DOM树的另一个位置，它们仍然受 Teleport VNode 的控制。当 Teleport VNode 需要更新时，它可以直接操作这些子节点。

4. 更新和卸载

当 Teleport VNode 需要更新时，它会比较新的子节点和旧的子节点，然后更新目标容器中的DOM节点。当 Teleport VNode 被卸载时，它会从目标容器中移除所有的子节点。

可以用下面的表格总结一下：

步骤 描述
1.编译阶段 Vue编译器遇到<teleport>，生成Teleport VNode
2.创建占位符 Teleport VNode创建占位符节点（通常是注释节点），留在<teleport>原位置。
3.渲染内容 将<teleport>的内容渲染到to属性指定的目标容器中，创建新的DOM节点，并更新属性。
4.VNode引用 Teleport VNode保持对子节点的引用，即使DOM被“传送”了，依然可以控制。
5.更新 当Teleport VNode需要更新时，比较新旧子节点，更新目标容器中的DOM节点。
6.卸载 当Teleport VNode卸载时，从目标容器中移除所有子节点。

源码剖析：深入了解Teleport的实现

为了更深入地了解 Teleport 的渲染机制，我们可以看看 Vue 3 源码中 Teleport 的实现。

在 packages/runtime-core/src/components/Teleport.ts 文件中，我们可以找到 Teleport 的组件定义：

export const TeleportImpl = {
  __isTeleport: true,
  process(
    n1: VNode | null, // 旧VNode
    n2: VNode, // 新VNode
    container: RendererElement, // 父容器
    anchor: RendererNode | null, // 锚点
    parentComponent: ComponentInternalInstance | null, // 父组件实例
    parentSuspense: SuspenseBoundary | null, // 父Suspense实例
    isSVG: boolean, // 是否是SVG
    optimized: boolean, // 是否优化
    internals: RendererInternals // 渲染器内部接口
  ) {
    const {
      mc: mountChildren,
      pc: patchChildren,
      pbc: patchBlockChildren,
      o: { insert, querySelector, createText, createComment }
    } = internals

    const target = (
      __DEV__ ? querySelector(n2.props && n2.props.to) : querySelector(n2.props!.to)
    ) as RendererElement

    if (!target) {
      __DEV__ && warn(`Invalid Teleport target on mount: "${n2.props!.to}" does not exist.`)
      return
    }

    const { shapeFlag, children, dynamicChildren } = n2
    if (n1 == null) {
      // mounting
      // ... 省略部分代码
      mountChildren(
        children as VNode[],
        target,
        null,
        parentComponent,
        parentSuspense,
        isSVG,
        optimized
      )
      n2.el = target
    } else {
      // updating
      // ... 省略部分代码
      patchChildren(
        n1.children as VNode[],
        children as VNode[],
        target,
        null,
        parentComponent,
        parentSuspense,
        isSVG,
        optimized
      )
    }
  },

  move(vnode: VNode, container: RendererElement, anchor: RendererNode | null) {
    moveTeleport(vnode, container, anchor, MoveType.REORDER)
  },

  unmount(vnode: VNode, doRemove: boolean) {
    moveTeleport(vnode, null, null, MoveType.EJECT)
  }
}

这个 TeleportImpl 对象定义了 Teleport 组件的渲染逻辑。

  • process 函数：负责 Teleport 组件的挂载和更新。它会根据 to 属性找到目标容器，然后将子节点渲染到目标容器中。
  • move 函数：负责将 Teleport 组件的内容移动到新的容器中。
  • unmount 函数：负责卸载 Teleport 组件，从目标容器中移除所有的子节点。

代码解读：process 函数的奥秘

我们来重点看看 process 函数的实现。

  1. 获取目标容器

    process 函数首先会根据 to 属性找到目标容器。如果目标容器不存在，会发出警告。

    const target = (
  __DEV__ ? querySelector(n2.props && n2.props.to) : querySelector(n2.props!.to)
) as RendererElement

if (!target) {
  __DEV__ && warn(`Invalid Teleport target on mount: "${n2.props!.to}" does not exist.`)
  return
}

  2. 挂载子节点

    如果是第一次挂载 Teleport 组件，process 函数会调用 mountChildren 函数，将子节点渲染到目标容器中。

    if (n1 == null) {
  // mounting
  // ... 省略部分代码
  mountChildren(
    children as VNode[],
    target,
    null,
    parentComponent,
    parentSuspense,
    isSVG,
    optimized
  )
  n2.el = target
}

  3. 更新子节点

    如果 Teleport 组件需要更新，process 函数会调用 patchChildren 函数，比较新的子节点和旧的子节点，然后更新目标容器中的DOM节点。

    else {
  // updating
  // ... 省略部分代码
  patchChildren(
    n1.children as VNode[],
    children as VNode[],
    target,
    null,
    parentComponent,
    parentSuspense,
    isSVG,
    optimized
  )
}

moveTeleport 函数：DOM节点的“乾坤大挪移”

moveTeleport 函数负责将 Teleport 组件的内容移动到新的容器中。它会将目标容器中的所有子节点移动到新的容器中。

const moveTeleport = (
  vnode: VNode,
  container: RendererElement | null,
  anchor: RendererNode | null,
  moveType: MoveType
) => {
  const { el, shapeFlag, children } = vnode
  if (shapeFlag & ShapeFlags.TELEPORT) {
    children.forEach(child => {
      if (moveType === MoveType.EJECT) {
        // 卸载时，移除节点
        hostRemove(child.el!)
      } else {
        // 移动节点
        hostInsert(child.el!, container!, anchor)
      }
    })
  }
}

Teleport的高级用法：更多可能性

除了基本的用法，Teleport 还有一些高级用法，可以帮助我们实现更复杂的需求。

  • 多个 Teleport 共享一个目标容器

    多个 Teleport 可以使用相同的 to 属性，将它们的内容渲染到同一个目标容器中。这可以用于创建一些特殊的布局效果。

    <template>
  <div>
    <teleport to="#app">
      <h1>标题1</h1>
    </teleport>
    <teleport to="#app">
      <p>内容1</p>
    </teleport>
    <teleport to="#app">
      <h2>标题2</h2>
    </teleport>
    <teleport to="#app">
      <p>内容2</p>
    </teleport>
  </div>
</template>

    在这个例子中，所有的内容都会被渲染到 #app 元素下，按照 Teleport 出现的顺序排列。

  • 禁用 Teleport

    可以通过 disabled 属性禁用 Teleport。当 disabled 属性为 true 时，Teleport 的内容会被渲染到 Teleport 标签原来的位置。

    <template>
  <div>
    <teleport to="body" :disabled="isDisabled">
      <div class="modal">
        <h2>模态框标题</h2>
        <p>模态框内容</p>
      </div>
    </teleport>
    <button @click="isDisabled = !isDisabled">
      {{ isDisabled ? '启用 Teleport' : '禁用 Teleport' }}
    </button>
  </div>
</template>

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

export default {
  setup() {
    const isDisabled = ref(false);
    return {
      isDisabled,
    };
  },
};
</script>

    在这个例子中，可以通过点击按钮来启用或禁用 Teleport。当 Teleport 被禁用时，模态框的DOM结构会被渲染到 Teleport 标签原来的位置。

Teleport的应用场景：无处不在的“传送门”

Teleport 在实际开发中有很多应用场景。

  • 模态框和对话框

    这是 Teleport 最常见的应用场景。通过 Teleport，可以将模态框和对话框的DOM结构渲染到 body 元素下，避免受到父组件样式的影响。

  • Toast 提示

    Toast 提示通常需要显示在页面的最顶层，使用 Teleport 可以方便地将 Toast 提示的DOM结构渲染到 body 元素下。

  • Portal 组件

    Portal 组件是一种将内容渲染到DOM树的另一个位置的通用组件。Teleport 可以作为 Portal 组件的底层实现。

  • 富文本编辑器

    富文本编辑器的弹出菜单、工具栏等元素通常需要显示在编辑器的外面，使用 Teleport 可以方便地将这些元素的DOM结构渲染到指定的位置。

总结：Teleport，Vue 3的“空间魔法”

Teleport 是 Vue 3 中一个非常强大的特性。它可以将组件的一部分DOM结构渲染到DOM树的另一个位置，而无需实际移动VNode。通过 Teleport，我们可以更好地控制DOM结构，避免样式冲突，提高组件的灵活性和可维护性。

希望今天的讲解能够帮助大家更好地理解 Teleport 的渲染机制。在实际开发中，灵活运用 Teleport，可以解决很多布局问题，让我们的代码更加优雅。

好啦，今天的分享就到这里，感谢大家的观看！咱们下期再见！

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