Vue 3源码极客之：`Vue`的`compiler`：如何通过`plugin`系统扩展编译器功能。 - 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

各位观众老爷，晚上好！今天咱们来聊聊 Vue 3 源码里的“编译器”这位幕后英雄，重点是它那个神奇的插件系统，看看怎么给它“加Buff”，扩展它的功能。

开场白：编译器是个啥？为什么要扩展它？

简单来说，Vue 的编译器就是把你在 .vue 文件里写的那些模板（template），转换成 Vue 能够理解的 JavaScript 代码的“翻译官”。它负责把那些 HTML 标签、指令、表达式，变成 render 函数，让 Vue 能够高效地更新 DOM。

为啥要扩展它呢？原因很简单：

定制化需求： 框架不可能满足所有人的需求，总有些特殊的业务场景需要我们自己去处理。
优化性能： 编译器可以做很多优化，比如静态节点提升、事件监听缓存等等。我们可以根据自己的项目特点，添加更激进的优化策略。
创造新特性： 想在模板里用一些新的语法？没问题，只要扩展编译器，让它认识这些新语法，就能实现各种炫酷的功能。

一、Vue 3 编译器的架构概览

Vue 3 的编译器代码量很大，但核心流程其实挺清晰的：

解析 (Parse): 把模板字符串变成抽象语法树 (AST)。
转换 (Transform): 遍历 AST，进行各种转换和优化，比如处理指令、表达式等等。
生成 (Generate): 把转换后的 AST 变成 JavaScript 代码字符串。

其中，Transform 阶段是插件系统发挥作用的关键。编译器提供了一系列的钩子函数，允许我们在 Transform 阶段插入自己的逻辑，修改 AST，从而改变最终生成的代码。

二、plugin 系统的核心概念

Vue 编译器的 plugin 系统，说白了就是一系列的钩子函数。我们可以注册自己的插件，在特定的时机执行。主要的钩子函数有这些：

钩子函数	触发时机	作用
`transformAssetUrls`	处理 `<img>`、`<video>` 等标签的 `src` 和 `srcset` 属性时	修改资源 URL，比如加上 CDN 前缀、处理相对路径等等
`nodeTransforms`	遍历 AST 节点时	修改 AST 节点，比如添加属性、修改标签等等
`directiveTransforms`	处理指令时，比如 `v-model`、`v-if` 等	修改指令的行为，比如改变生成的代码、添加额外的逻辑等等
`transformSlotOutlet`	处理 `<slot>` 标签时	修改 `<slot>` 的行为，比如添加默认内容、修改属性等等
`transformComponent`	处理组件标签时	修改组件的行为，比如添加属性、修改事件监听等等
`hoistStatic`	静态提升时	决定哪些节点可以被静态提升，以及如何提升
`moduleTransform`	在代码生成阶段，处理模块级别的转换时（例如，在 setup 函数中注入代码）	用于在整个模块范围内进行代码修改，比如添加 import 语句，修改整个setup函数的结构
`codegen`	在代码生成阶段，可以定制代码生成的策略，例如，修改生成的函数名称	用于生成特定格式的代码，或者优化特定场景下的代码生成过程
`prefixIdentifiers`	在标识符前添加前缀，例如在生产环境中混淆变量名	用于提高代码的安全性和可读性，例如在生产环境中混淆变量名

三、手把手教你写个插件：给所有 button 加上 disabled 属性

光说不练假把式，咱们来写个简单的插件，给所有 button 标签加上 disabled 属性。

function addDisabledToButtonPlugin() {
  return {
    name: 'add-disabled-to-button', // 插件的名字，随便起
    transform(node) {
      if (node.type === 1 && node.tag === 'button') { // 1 代表 Element 节点
        node.props.push({
          type: 7, // 7 代表 Attribute 节点
          name: 'disabled',
          value: {
            type: 4, // 4 代表 SimpleExpression 节点
            content: 'true',
            isStatic: true,
            loc: node.loc
          },
          loc: node.loc
        });
      }
    }
  };
}

这段代码做了啥呢？

定义了一个名为 addDisabledToButtonPlugin 的函数，它返回一个对象，这个对象就是我们的插件。
name 属性是插件的名字，随便起。
transform 钩子函数会在遍历 AST 的时候被调用。
在 transform 函数里，我们判断当前节点是不是 button 标签。
如果是，我们就给它的 props 数组里添加一个 disabled 属性。

四、怎么使用插件？

在 vue.config.js 或者 Vite 的配置文件里，我们可以配置 compilerOptions 来使用插件：

// vue.config.js
module.exports = {
  configureWebpack: {
    resolve: {
      alias: {
        vue: '@vue/runtime-dom' // 确保使用完整版的 Vue
      }
    },
    module: {
      rules: [
        {
          test: /.vue$/,
          use: [
            {
              loader: 'vue-loader',
              options: {
                compilerOptions: {
                  plugins: [addDisabledToButtonPlugin()]
                }
              }
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
};

// vite.config.js
import vue from '@vitejs/plugin-vue';

export default {
  plugins: [
    vue({
      template: {
        compilerOptions: {
          plugins: [addDisabledToButtonPlugin()]
        }
      }
    })
  ]
};

配置完之后，重新启动项目，你会发现所有的 button 标签都被加上了 disabled 属性！

五、插件开发的注意事项

AST 节点的类型： 了解 AST 节点的类型非常重要。Vue 编译器内部定义了很多节点类型，比如 Element、Attribute、Text、Expression 等等。你可以参考 Vue 源码里的 packages/compiler-core/src/ast.ts 文件。
loc 属性： 每个 AST 节点都有一个 loc 属性，它记录了节点在源代码中的位置。在创建新的节点时，最好把 loc 属性也设置好，方便调试和报错。
isStatic 属性： SimpleExpression 节点有一个 isStatic 属性，表示这个表达式是不是静态的。如果是静态的，编译器会做一些优化，比如把表达式的值缓存起来。
性能： 插件的性能也很重要。尽量避免在 transform 函数里做复杂的计算，否则会影响编译速度。
插件的顺序： 插件的执行顺序也很重要。如果多个插件修改了同一个 AST 节点，那么它们的执行顺序会影响最终的结果。

六、更高级的用法：directiveTransforms

除了 nodeTransforms，directiveTransforms 也是一个很有用的钩子函数。它可以让我们修改指令的行为。

比如，我们可以写一个插件，让 v-model 指令支持自定义的事件：

function customVModelPlugin() {
  return {
    name: 'custom-v-model',
    directiveTransforms: {
      'model': (dir, node, context) => {
        // dir 是指令的信息，包括 name、argument、modifiers 等等
        // node 是指令所在的 AST 节点
        // context 是编译器的上下文

        // 修改事件名称
        const eventName = dir.modifiers.customEvent || 'update:modelValue';

        // 生成新的 props
        const props = [
          {
            type: 7,
            name: 'on' + eventName.charAt(0).toUpperCase() + eventName.slice(1),
            value: {
              type: 4,
              content: '$event',
              isStatic: false,
              loc: dir.loc
            },
            loc: dir.loc
          }
        ];

        return {
          props,
          needRuntime: false // 是否需要运行时辅助函数
        };
      }
    }
  };
}

这段代码做了啥呢？

我们定义了一个名为 customVModelPlugin 的插件。
在 directiveTransforms 里，我们指定了要处理的指令是 model。
在 model 函数里，我们判断指令有没有 customEvent 修饰符。
如果有，我们就用 customEvent 指定的事件名称，否则就用默认的 update:modelValue。
然后，我们生成一个新的 props 数组，包含一个 on 开头的事件监听器。

使用方法和之前一样，在 compilerOptions.plugins 里添加这个插件。

现在，你就可以这样使用 v-model 指令了：

<template>
  <input v-model.customEvent="value">
</template>

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

export default {
  setup() {
    const value = ref('');

    return {
      value
    };
  }
};
</script>

这样，当 input 元素的值发生改变时，就会触发 update:modelValue 事件。

七、实战案例：实现一个 i18n 插件

为了让大家更好地理解插件的用法，我们再来一个实战案例：实现一个 i18n 插件，让模板支持多语言。

定义一个 t 函数，用于获取翻译后的文本。

// i18n.js
const translations = {
  en: {
    hello: 'Hello, world!',
    welcome: 'Welcome to my website!'
  },
  zh: {
    hello: '你好，世界！',
    welcome: '欢迎来到我的网站！'
  }
};

let currentLocale = 'en';

export function setLocale(locale) {
  currentLocale = locale;
}

export function t(key) {
  return translations[currentLocale][key] || key;
}

编写插件，把模板里的 {{ $t('key') }} 替换成 t('key')。

function i18nPlugin() {
  return {
    name: 'i18n',
    transform(node) {
      if (node.type === 5 && node.content.startsWith('$t(')) { // 5 代表 Interpolation 节点
        node.content = `t(${node.content.slice(4, -2)})`;
      }
    },
    // 在代码生成阶段注入 i18n 相关的 import 语句
    moduleTransform(context) {
      context.needImport = true;
      return () => {
        if (context.needImport) {
          return `import { t } from './i18n';n`;
        }
        return '';
      };
    }
  };
}

这段代码做了啥呢？

transform 钩子函数用于找到所有插值表达式，并将其中的 $t('key') 替换为 t('key')。
moduleTransform 钩子函数用于在代码生成阶段注入 import { t } from './i18n'; 语句，确保 t 函数可用。

在 vue.config.js 或者 Vite 的配置文件里，添加这个插件。
在模板里使用 {{ $t('key') }}。

<template>
  <h1>{{ $t('welcome') }}</h1>
  <p>{{ $t('hello') }}</p>
</template>

现在，你就可以通过调用 setLocale 函数来切换语言了。

八、调试插件

调试编译器插件可能会比较困难，因为编译过程比较复杂，而且错误信息可能不太友好。这里提供一些调试技巧：

使用 console.log： 在 transform 函数里打印 AST 节点的信息，可以帮助你了解节点的结构和属性。
使用断点调试： 在 transform 函数里设置断点，可以让你一步一步地执行代码，查看变量的值。
查看生成的代码： Vue 编译器的输出结果是 JavaScript 代码。你可以查看生成的代码，看看插件是否按照预期修改了 AST。
使用 vue-template-explorer： vue-template-explorer 是一个在线工具，可以让你查看 Vue 模板的 AST。它可以帮助你了解模板的结构，以及插件对 AST 的影响。

九、总结

Vue 3 的编译器 plugin 系统是一个非常强大的工具，它可以让我们定制化编译过程，优化性能，创造新特性。掌握了 plugin 系统的用法，你就可以更好地理解 Vue 的内部机制，更好地利用 Vue 构建自己的应用。

好了，今天的讲座就到这里。希望大家有所收获！下次有机会再见！

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