Vue 3源码极客之:`Vue`的`template`解析器:它如何处理`template`中的`script`和`style`标签。

各位观众老爷们,大家好!欢迎来到“Vue 3 源码极客”系列讲座。今天咱们聊点硬核的,直接扒开 Vue 3 的胸膛,看看它的 template 解析器是如何处理 template 里面的 <script><style> 标签的。

都说 Vue 是渐进式框架,但它的内部机制可一点都不“渐进”。template 解析器是 Vue 编译器的核心组件之一,负责将你写的 template 代码转换成渲染函数。而 <script><style> 标签,作为 template 中的“异类”,自然也需要特殊的处理方式。

准备好了吗?开始发车!

一、<script><style>template 里的“寄生虫”?

先来思考一个问题:为什么 <script><style> 会出现在 template 里面?

  • 单文件组件 (SFC): 这是最常见的情况。Vue 的 SFC 允许你把 HTML、JavaScript 和 CSS 统统塞到一个 .vue 文件里,方便管理。
  • 动态组件: 有时候,你可能需要根据不同的条件渲染不同的组件,而这些组件的 template 可能包含自己的 <script><style>

但问题来了,template 的主要职责是描述 UI 结构,JavaScript 和 CSS 属于逻辑和样式,应该尽量和 UI 结构解耦。所以,Vue 在解析 template 时,会对 <script><style> 进行特殊处理,把它们从 template 的主干上“剥离”出来。

二、template 解析器:抽丝剥茧的艺术

Vue 的 template 解析器(也叫 HTML Parser)是一个状态机。它从头到尾扫描 template 字符串,根据不同的状态(比如:在标签内、在文本内、在注释内等等)执行不同的操作。

简单来说,解析器就像一个“侦探”,它会不断地问自己:“我现在在哪儿?接下来会发生什么?”

当解析器遇到 <script><style> 标签时,它会进入相应的“特殊状态”,然后把标签内部的内容提取出来。

三、代码说话:庖丁解牛般地分析源码

咱们直接看代码,了解 Vue 是如何处理 <script><style> 的。

(由于直接贴出所有源码会显得过于臃肿,这里只展示关键部分,并辅以解释。)

// 假设这是简化版的 parse 函数
function parse(template: string, options: ParserOptions): RootNode {
  const context = createParseContext(template, options); // 创建解析上下文
  const root = createRoot(parseChildren(context, [])); // 解析子节点
  return root;
}

function parseChildren(context: ParseContext, ancestors: ElementNode[]): TemplateChildNode[] {
  const nodes: TemplateChildNode[] = [];

  while (!isEnd(context, ancestors)) {
    const s = context.source;
    let node: TemplateChildNode | undefined = undefined;

    if (s.startsWith('<!--')) {
      // 处理注释
      node = parseComment(context);
    } else if (s.startsWith('<')) {
      if (s.startsWith('</')) {
        // 处理闭合标签
        // ...
      } else if (s.startsWith('<script')) {
        // 处理 script 标签
        node = parseScript(context, ancestors);
      } else if (s.startsWith('<style')) {
        // 处理 style 标签
        node = parseStyle(context, ancestors);
      } else {
        // 处理普通标签
        node = parseElement(context, ancestors);
      }
    } else if (s.length === 0) {
      break;
    } else {
      // 处理文本节点
      node = parseText(context);
    }

    if (node) {
      nodes.push(node);
    }
  }

  return nodes;
}

这段代码是 parseChildren 函数的简化版本,它负责解析 template 中的子节点。关键点在于,当遇到 <script<style 开头的字符串时,它会分别调用 parseScriptparseStyle 函数。

接下来,我们看看 parseScriptparseStyle 的实现(同样是简化版):

function parseScript(context: ParseContext, ancestors: ElementNode[]): ElementNode {
  const start = getCursor(context); // 获取当前位置
  const openTag = parseTag(context, TagType.Start); // 解析 <script> 标签
  const content = parseTextData(context, 'script'); // 提取 <script> 标签的内容
  const closeTag = parseTag(context, TagType.End); // 解析 </script> 标签

  const scriptNode: ElementNode = {
    type: NodeTypes.ELEMENT,
    tag: 'script',
    props: openTag.props,
    children: [
      {
        type: NodeTypes.TEXT,
        content: content,
        loc: {
          start: advancePositionWithClone(openTag.loc.end, content),
          end: closeTag.loc.start,
          source: content
        }
      }
    ],
    loc: {
      start: start.loc.start,
      end: closeTag.loc.end,
      source: getSelection(context, start.loc.start, closeTag.loc.end)
    }
  };

  return scriptNode;
}

function parseStyle(context: ParseContext, ancestors: ElementNode[]): ElementNode {
  const start = getCursor(context);
  const openTag = parseTag(context, TagType.Start);
  const content = parseTextData(context, 'style'); // 提取 <style> 标签的内容
  const closeTag = parseTag(context, TagType.End);

  const styleNode: ElementNode = {
    type: NodeTypes.ELEMENT,
    tag: 'style',
    props: openTag.props,
    children: [
      {
        type: NodeTypes.TEXT,
        content: content,
        loc: {
          start: advancePositionWithClone(openTag.loc.end, content),
          end: closeTag.loc.start,
          source: content
        }
      }
    ],
    loc: {
      start: start.loc.start,
      end: closeTag.loc.end,
      source: getSelection(context, start.loc.start, closeTag.loc.end)
    }
  };

  return styleNode;
}

function parseTextData(context: ParseContext, endTag: string): string {
  const start = getCursor(context);
  const endIndex = context.source.indexOf(`</${endTag}>`);
  const content = context.source.slice(0, endIndex);
  advanceBy(context, content.length);
  return content;
}

function advanceBy(context: ParseContext, numberOfCharacters: number): void {
  const s = context.source;
  advancePositionWithMutation(context.loc, s, numberOfCharacters);
  context.source = s.slice(numberOfCharacters);
}

这两个函数的主要逻辑是:

  1. 解析开始标签: 使用 parseTag 解析 <script><style> 的开始标签,提取标签上的属性。
  2. 提取内容: 使用 parseTextData 提取标签内部的内容(也就是 JavaScript 或 CSS 代码)。
  3. 解析结束标签: 使用 parseTag 解析 </script></style> 的结束标签。
  4. 创建节点: 创建一个代表 <script><style> 标签的 AST 节点,并将提取到的内容作为子节点。

注意: parseTextData 函数会查找结束标签的位置,然后把开始标签和结束标签之间的内容提取出来。这说明 Vue 假设 <script><style> 标签是成对出现的,并且内部不能包含其他标签。

四、AST:代码的“骨架”

经过 template 解析器的处理,<script><style> 标签会被转换成抽象语法树 (AST) 节点。AST 是一种树状结构,用于描述代码的语法结构。

对于 <script><style> 标签,生成的 AST 节点类型是 ElementNode,它的 tag 属性分别是 'script''style'props 属性包含了标签上的属性,children 属性包含了标签内部的内容。

例如,对于下面的 template

<template>
  <div>
    <script>
      console.log('Hello, world!');
    </script>
    <style scoped>
      .red {
        color: red;
      }
    </style>
  </div>
</template>

生成的 AST 结构大致如下(简化版):

{
  type: NodeTypes.ROOT,
  children: [
    {
      type: NodeTypes.ELEMENT,
      tag: 'div',
      children: [
        {
          type: NodeTypes.ELEMENT,
          tag: 'script',
          props: [],
          children: [
            {
              type: NodeTypes.TEXT,
              content: "console.log('Hello, world!');"
            }
          ]
        },
        {
          type: NodeTypes.ELEMENT,
          tag: 'style',
          props: [{ name: 'scoped', value: true }],
          children: [
            {
              type: NodeTypes.TEXT,
              content: ".red {n  color: red;n}"
            }
          ]
        }
      ]
    }
  ]
}

可以看到,<script><style> 标签都被转换成了 ElementNode,它们的内部内容被转换成了 TextNode,作为 ElementNode 的子节点。

五、后续处理:各司其职,各安天命

生成 AST 之后,Vue 编译器会继续对 AST 进行转换,最终生成渲染函数。

那么,<script><style> 标签的 AST 节点会被如何处理呢?

  • <script> 标签: Vue 会提取 <script> 标签的内容,将其作为组件的 JavaScript 代码。如果是单文件组件,这部分代码会被传递给 webpack 或其他构建工具进行处理。
  • <style> 标签: Vue 会提取 <style> 标签的内容,将其作为组件的 CSS 代码。如果是单文件组件,Vue 会根据 <style> 标签上的属性(比如 scoped)进行相应的处理,比如添加 CSS Scope,以避免样式冲突。

换句话说,<script><style> 标签在 template 解析阶段只是被简单地提取出来,真正发挥作用是在后续的编译阶段。

六、scoped 属性:CSS 的“结界”

scoped 属性是 Vue 中一个非常有用的特性,它可以让 CSS 样式只作用于当前组件,避免与其他组件的样式冲突。

<style> 标签上使用了 scoped 属性时,Vue 会在编译阶段对 CSS 代码进行转换,为每个 CSS 规则添加一个唯一的 CSS Scope。

例如,对于下面的 template

<template>
  <div>
    <p class="red">This is a red paragraph.</p>
  </div>
</template>

<style scoped>
  .red {
    color: red;
  }
</style>

Vue 会将 CSS 代码转换成类似下面的形式:

.red[data-v-f3f3eg9] {
  color: red;
}

同时,Vue 也会在 HTML 元素上添加一个对应的 data-v-f3f3eg9 属性:

<div data-v-f3f3eg9>
  <p class="red" data-v-f3f3eg9>This is a red paragraph.</p>
</div>

这样,只有带有 data-v-f3f3eg9 属性的元素才能应用这个 CSS 规则,从而实现了样式的隔离。

七、总结:抽丝剥茧,化繁为简

总而言之,Vue 的 template 解析器在处理 <script><style> 标签时,主要做了以下几件事:

  1. 识别: 通过字符串匹配,识别出 <script><style> 标签。
  2. 提取: 提取标签上的属性和标签内部的内容。
  3. 创建: 创建代表 <script><style> 标签的 AST 节点。
  4. 后续处理: 将 AST 节点传递给后续的编译阶段,进行进一步处理。

这个过程看似简单,但却体现了 Vue 编译器设计的精妙之处。它将复杂的编译过程分解成多个独立的步骤,每个步骤只负责完成特定的任务,从而降低了代码的复杂度和维护成本。

八、思考题:

  1. Vue 3 中,如何处理 <template> 标签中的 lang 属性?例如 <template lang="pug">
  2. 除了 <script><style>template 中还可能出现哪些特殊标签?Vue 是如何处理它们的?
  3. template 解析器在处理错误标签(比如没有闭合的标签)时,会采取什么策略?

好了,今天的讲座就到这里。希望大家通过今天的学习,对 Vue 3 的 template 解析器有了更深入的了解。下课!

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