Vue 3源码极客之：`Vue`的`factory pattern`：`createApp`和`createRouter`的实现。 - 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，晚上好！我是今天的讲师，很高兴能和大家一起探讨 Vue 3 源码中的工厂模式，特别是 createApp 和 createRouter 的实现。今天咱们就来扒一扒 Vue 3 里的“工厂”，看看它们是怎么批量生产“应用”和“路由”这些核心组件的。

开场白：工厂模式，不止于工厂

首先，咱们来简单聊聊工厂模式。这可不是让你去富士康打工，而是软件设计里一种创建对象的设计模式。它就像一个加工厂，你只需要告诉它你需要什么类型的零件（对象），它就能帮你生产出来，而不需要你关心零件的具体生产过程。

工厂模式的主要优点包括：

封装性： 隐藏对象的创建细节，只暴露接口。
解耦： 将对象的创建和使用分离，降低代码之间的依赖性。
扩展性： 易于添加新的对象类型，只需要修改工厂即可。

在 Vue 3 中，createApp 和 createRouter 就是典型的工厂函数，它们负责创建 Vue 应用实例和 Vue Router 实例。

第一部分：createApp：Vue 应用的“生产线”

createApp 是 Vue 3 中创建 Vue 应用实例的核心 API。它的作用就像一条“Vue 应用生产线”，你只需要提供一些配置，它就能为你组装出一个完整的 Vue 应用。

1.1 createApp 的基本用法

咱们先来看看 createApp 的基本用法：

import { createApp } from 'vue'
import App from './App.vue'

const app = createApp(App)

app.mount('#app')

这段代码做了什么呢？

从 vue 模块导入 createApp 函数。
导入你的根组件 App.vue。
调用 createApp(App) 创建一个 Vue 应用实例，并将根组件 App 传递给它。
调用 app.mount('#app') 将应用挂载到 DOM 元素 #app 上。

看起来很简单，对吧？但 createApp 背后做了很多事情，咱们一步步来看。

1.2 createApp 源码剖析

createApp 的源码（简化版）大致如下：

import { createVNode, createRenderer } from 'vue'

export function createApp(...args) {
  const app = {} // 创建一个空对象作为 app 实例

  const [rootComponent, rootProps] = args // 解析参数

  const rendererOptions = {} // 渲染器选项

  let render = null // render 函数

  const createAppAPI = (renderOptions) => {
    render = createRenderer(renderOptions).render // 创建渲染器并获取 render 函数
    return {
      mount(rootContainer) {
        const vnode = createVNode(rootComponent, rootProps) // 创建根组件的 VNode
        render(vnode, rootContainer) // 将 VNode 渲染到容器中
      }
    }
  }

  const context = createAppAPI(rendererOptions) // 创建应用 API 上下文

  Object.assign(app, context) // 将 API 挂载到 app 实例上

  return app // 返回 app 实例
}

这段代码有点长，咱们分解一下：

参数解析： createApp 接收的参数可以是根组件和根组件的 props。
创建渲染器： createRenderer 函数负责创建 Vue 的渲染器。渲染器将 VNode 转换为真实的 DOM 元素。
创建 VNode： createVNode 函数负责创建 VNode（虚拟节点）。VNode 是对真实 DOM 元素的抽象，Vue 使用 VNode 来高效地更新 DOM。
渲染： render 函数将 VNode 渲染到指定的容器中。
应用 API： createAppAPI 创建一些API，比如mount，然后挂载到app实例上。

1.3 createRenderer 的作用

createRenderer 是 Vue 3 渲染器的核心函数。它负责创建渲染器实例，并提供渲染和更新 DOM 的能力。

createRenderer 的一个重要作用是允许 Vue 在不同的平台上运行，例如 Web、Weex 和 NativeScript。通过传入不同的渲染器选项，createRenderer 可以创建针对不同平台的渲染器。

1.4 mount 方法的奥秘

mount 方法是 createApp 返回的 app 实例上的一个方法。它负责将 Vue 应用挂载到指定的 DOM 元素上。

mount 方法的实现非常简单，它主要做了两件事：

创建根组件的 VNode： 调用 createVNode 函数创建根组件的 VNode。
渲染 VNode： 调用 render 函数将 VNode 渲染到指定的容器中。

1.5 createApp 的优势

使用 createApp 创建 Vue 应用实例有以下优势：

模块化： 将应用的创建过程封装在 createApp 函数中，使代码更加模块化。
可配置： 可以通过 createApp 函数的参数来配置应用的属性。
易于测试： 可以方便地对 createApp 函数进行单元测试。

第二部分：createRouter：Vue Router 的“车间”

createRouter 是 Vue Router 中创建 Router 实例的核心 API。它就像一个“路由车间”，你只需要提供一些路由配置，它就能为你组装出一个完整的 Router 实例。

2.1 createRouter 的基本用法

咱们先来看看 createRouter 的基本用法：

import { createRouter, createWebHistory } from 'vue-router'
import Home from './components/Home.vue'
import About from './components/About.vue'

const router = createRouter({
  history: createWebHistory(),
  routes: [
    { path: '/', component: Home },
    { path: '/about', component: About }
  ]
})

export default router

这段代码做了什么呢？

从 vue-router 模块导入 createRouter 和 createWebHistory 函数。
导入你的路由组件 Home.vue 和 About.vue。
调用 createRouter 函数创建一个 Router 实例，并传递一个配置对象。
配置对象包含 history 和 routes 两个属性。
history 属性指定了路由的历史模式，这里使用 createWebHistory 创建一个基于 HTML5 History API 的历史模式。
routes 属性指定了路由的配置，包含路由的路径和对应的组件。
将 Router 实例导出，以便在其他组件中使用。

2.2 createRouter 源码剖析

createRouter 的源码（简化版）大致如下：

import { createWebHistory } from 'vue-router'

export function createRouter({ history, routes }) {
  const router = {
    history, // 历史模式
    routes,  // 路由配置
    currentRoute: { value: null }, // 当前路由
    push,    // 导航到指定路由
    replace, // 替换当前路由
    go,      // 前进或后退
    back,    // 后退
    forward, // 前进
    install  // 安装到 Vue 应用
  }

  // 初始化路由
  history.listen((to, from) => {
    router.currentRoute.value = to
  })

  function push(to) {
    history.push(to)
  }

  function replace(to) {
    history.replace(to)
  }

  function go(delta) {
    history.go(delta)
  }

  function back() {
    history.back()
  }

  function forward() {
    history.forward()
  }

  function install(app) {
    app.provide('router', router)
    app.provide('currentRoute', router.currentRoute)
    app.component('RouterLink', { /* ... */ })
    app.component('RouterView', { /* ... */ })
  }

  return router
}

这段代码做了以下事情：

创建 Router 实例： 创建一个包含路由信息的对象。
初始化历史模式： 根据传入的历史模式初始化路由。
监听路由变化： 监听历史模式的变化，更新当前路由信息。
提供导航方法： 提供 push、replace、go 等导航方法。
安装到 Vue 应用： 提供 install 方法，将 Router 实例安装到 Vue 应用中。

2.3 createWebHistory 的作用

createWebHistory 是 Vue Router 中创建基于 HTML5 History API 的历史模式的函数。它负责管理路由的历史记录，并提供导航方法。

除了 createWebHistory，Vue Router 还提供了 createWebHashHistory 和 createMemoryHistory 两种历史模式。

createWebHistory： 使用 HTML5 History API，URL 更加美观。需要服务器端配置。
createWebHashHistory： 使用 URL 的 hash 部分，兼容性更好。不需要服务器端配置。
createMemoryHistory： 用于 SSR 或测试环境。

2.4 install 方法的奥秘

install 方法是 createRouter 返回的 Router 实例上的一个方法。它负责将 Router 实例安装到 Vue 应用中。

install 方法主要做了三件事：

提供 Router 实例： 使用 app.provide 将 Router 实例提供给所有组件。
提供当前路由： 使用 app.provide 将当前路由信息提供给所有组件。
注册组件： 注册 RouterLink 和 RouterView 两个组件。

RouterLink 组件用于创建导航链接，RouterView 组件用于渲染当前路由对应的组件。

2.5 createRouter 的优势

使用 createRouter 创建 Router 实例有以下优势：

模块化： 将路由的创建过程封装在 createRouter 函数中，使代码更加模块化。
可配置： 可以通过 createRouter 函数的参数来配置路由的属性。
易于测试： 可以方便地对 createRouter 函数进行单元测试。

第三部分：工厂模式的威力：createApp 和 createRouter 的对比

特性	`createApp`	`createRouter`
功能	创建 Vue 应用实例	创建 Vue Router 实例
参数	根组件、根组件 props	历史模式、路由配置
返回值	Vue 应用实例	Vue Router 实例
主要任务	创建渲染器、创建 VNode、渲染 VNode	初始化历史模式、监听路由变化、提供导航方法、安装到 Vue 应用
核心方法	`mount`	`install`
历史模式/渲染器	允许在不同平台运行	提供多种历史模式选择

从上表可以看出，createApp 和 createRouter 都采用了工厂模式，它们都负责创建特定的对象，并提供一些配置选项。

第四部分：总结：工厂模式的魅力

今天我们一起深入了解了 Vue 3 源码中 createApp 和 createRouter 的实现，看到了工厂模式在 Vue 中的应用。

工厂模式的魅力在于：

简化了对象的创建过程： 你不需要关心对象的具体创建细节，只需要告诉工厂你需要什么类型的对象即可。
提高了代码的可维护性： 当你需要修改对象的创建逻辑时，只需要修改工厂即可，而不需要修改所有使用该对象的代码。
增强了代码的可扩展性： 当你需要添加新的对象类型时，只需要添加新的工厂即可。

希望今天的分享能帮助大家更好地理解 Vue 3 源码，并更好地应用工厂模式。

感谢大家的观看！下次再见！

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