Vue 原理解析（五）之 虚拟Dom 到真实Dom的转换过程

上一篇 vue 原理解析(四)： 虚拟Dom 是怎么生成的

再有一颗树形结构的Javascript对象后， 我们需要做的就是讲这棵树跟真实Dom树形成映射关系。我们先回顾之前的mountComponnet 方法：

export function mountComponent(vm, el) {
  vm.$el = el
  ...
  callHook(vm, 'beforeMount')
  ...
  const updateComponent = function () {
    vm._update(vm._render())
  }
  ...
}

我们已经执行完了vm._render 方法拿到了VNode, 现在将它作为参数传给vm._update 方法并执行。 vm._update这个方法的作用就是将VNode 转为真实的Dom, 不过它有两个执行时机：

首次渲染

• 当执行new Vue 到此时就是首次渲染了， 会将传入的Vnode对象映射为真实的Dom。

更新页面

• 数据变化会驱动页面发生变化， 这也是vue最独特的特性之一， 数据改变之前和之后生成两份VNode进行比较， 而怎么样在旧的VNode上做最小的改动去渲染页面，这样一个diff算法还是挺复杂的。 如果再没有先说清楚数据响应式是怎么回事之前，直接将diff对理解vue 的整体流程不太好。 所以这章分析首次渲染后， 下一章就是数据响应式， 之后才是diff比较。

先来看看vm._update方法的定义：

Vue.prototype._update = function(vnode) {
  ... 首次渲染
  vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode)  // 覆盖原来的vm.$el
  ...
}

这里的 vm.$el是之前在==mountComponent==方法内就挂载的，一个真实的==Dom==元素。首次渲染会传入vm.$el 以及得到的VNode, 所以看下vm.patch 定义：

Vue.prototype.__patch__ = createPatchFunction({ nodeOps, modules }) 

patch 是 createPatchFunction 方法内部返回的一个方法， 它接受一个对象：

nodeOps属性：封装了操作原生Dom 的一些方法的集合， 如：创建、插入，移除这些， 我们到使用的地方咋详解。

modules 属性： 创建真实Dom 也需要生成它的如class/attrs/style 等属性。 modules 是一个数组集合，数组的每一项都是这些属性对应的钩子方法， 这些属性的创建，更新，销毁等都有对应钩子方法。 当某一时刻需要做某件事，执行对应的钩子即可。 比如它们都有create 这个钩子方法， 如将这些create 钩子收集到一个数组内， 需要在真实Dom上创建这些属性时，依次执行数组的每一项，也就是依次创建了它们。

PS: 这里modules 属性内的钩子方法是区分平台的， web, weex 以及 SSR 它们调用VNode 方法方式并不相同， 所以vue在这里又使用了函数柯里化这个骚操作， 在createPatchFunction 内将平台的差异化磨平， 从而 patch 方法只用接收新旧node即可。

生成Dom

这里大家记住一句话即可， 无论VNode 是什么类型的节点， 只有三种类型的节点会被创建并插入到Dom中： 元素节点，注释节点， 和文本节点。

我们接着看下createPatchFunction 它返回一个怎样的方法：

export function createPatchFunction(backend) {
  ...
  const { modules, nodeOps } = backend  // 解构出传入的集合
  
  return function (oldVnode, vnode) {  // 接收新旧vnode
    ...
    const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) // 是否是真实Dom
    if(isRealElement) {  // $el是真实Dom
      oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)  // 转为VNode格式覆盖自己
    }
    ...
  }
}

首次渲染时没有oldVnode, oldVnode 就是 $el, 一个真实的dom, 经过emptyNodeAt(odVnode) 方法包装：

function emptyNodeAt(elm) {
  return new VNode(
    nodeOps.tagName(elm).toLowerCase(), // 对应tag属性
    {},  // 对应data
    [],   // 对应children
    undefined,  //对应text
    elm  // 真实dom赋值给了elm属性
  )
}

包装后的：
{
  tag: 'div',
  elm: '
' // 真实dom
}

-------------------------------------------------------

nodeOps：
export function tagName (node) {  // 返回节点的标签名
  return node.tagName  
}

在将传入的==$el== 属性转为了VNode 格式之后，我们继续：

export function createPatchFunction(backend) { 
  ...
  
  return function (oldVnode, vnode) {  // 接收新旧vnode
  
    const insertedVnodeQueue = []
    ...
    const oldElm = oldVnode.elm  //包装后的真实Dom 

    const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)  // 首次父节点为
  	
    createElm(  // 创建真实Dom
      vnode, // 第二个参数
      insertedVnodeQueue,  // 空数组
      parentElm,  // 
      nodeOps.nextSibling(oldElm)  // 下一个节点
    )
    
    return vnode.elm // 返回真实Dom覆盖vm.$el
  }
}
                                              
------------------------------------------------------

nodeOps：
export function parentNode (node) {  // 获取父节点
  return node.parentNode 
}

export function nextSibling(node) {  // 获取下一个节点
  return node.nextSibing  
}

createElm 方法开始生成真实的Dom, VNode 生成真实的Dom 的方式还是分为元素节点和组件两种方式， 所以我们使用上一章生成的VNode分别说明。

1. 元素节点生成Dom

{  // 元素节点VNode
  tag: 'div',
  children: [{
      tag: 'h1',
      children: [
        {text: 'title h1'}
      ]
    }, {
      tag: 'h2',
      children: [
        {text: 'title h2'}
      ]
    }, {
      tag: 'h3',
      children: [
        {text: 'title h3'}
      ]
    }
  ]
}

大家可以先看下这个流程图有个印象即可， 再接下来看具体实现时思路会清晰很多（这里先借用网上的一张图）：

开始Dom, 来看下它的定义：

function createElm(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm, nested, ownerArray, index) { 
  ...
  const children = vnode.children  // [VNode, VNode, VNode]
  const tag = vnode.tag  // div
  
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
    return  // 如果是组件结果返回true，不会继续，之后详解createComponent
  }
  
  if(isDef(tag)) {  // 元素节点
    vnode.elm = nodeOps.createElement(tag)  // 创建父节点
    createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)  // 创建子节点
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)  // 插入
    
  } else if(isTrue(vnode.isComment)) {  // 注释节点
    vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)  // 创建注释节点
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm); // 插入到父节点
    
  } else {  // 文本节点
    vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)  // 创建文本节点
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)  // 插入到父节点
  }
  
  ...
}

------------------------------------------------------------------

nodeOps：
export function createElement(tagName) {  // 创建节点
  return document.createElement(tagName)
}

export function createComment(text) {  //创建注释节点
  return document.createComment(text)
}

export function createTextNode(text) {  // 创建文本节点
  return document.createTextNode(text)
}

function insert (parent, elm, ref) {  //插入dom操作
  if (isDef(parent)) {  // 有父节点
    if (isDef(ref)) { // 有参考节点
      if (ref.parentNode === parent) {  // 参考节点的父节点等于传入的父节点
        nodeOps.insertBefore(parent, elm, ref)  // 在父节点内的参考节点之前插入elm
      }
    } else {
      nodeOps.appendChild(parent, elm)  //  添加elm到parent内
    }
  }  // 没有父节点什么都不做
}
这算一个比较重要的方法，因为很多地方会用到。

依次判断是否是元素节点， 注释节点，文本节点， 分别创建它们然后插入到父节点里面， 这里主要介绍创建元素节点， 另外两个并没有复杂的逻辑。 我们接下来看下：createChild 方法定义：

function createChild(vnode, children, insertedVnodeQueue) {
  if(Array.isArray(children)) {  // 是数组
    for(let i = 0; i < children.length; ++i) {  // 遍历vnode每一项
      createElm(  // 递归调用
        children[i], 
        insertedVnodeQueue, 
        vnode.elm, 
        null, 
        true, // 不是根节点插入
        children, 
        i
      )
    }
  } else if(isPrimitive(vnode.text)) {  //typeof为string/number/symbol/boolean之一
    nodeOps.appendChild(  // 创建并插入到父节点
      vnode.elm, 
      nodeOps.createTextNode(String(vnode.text))
    )
  }
}

-------------------------------------------------------------------------------

nodeOps:
export default appendChild(node, child) {  // 添加子节点
  node.appendChild(child)
}

开始创建子节点， 遍历VNode 的每一项， 每一项还是使用之前的createElm方法创建Dom。 如果某一项又是数组，继续调用createChild创建某一项的子节点； 如果某一项不是数组， 创建文本节点并将它添加到父节点内。 像这样使用递归的形式将嵌套的VNode全部创建为真实的Dom。

在看一遍流程图， 应该就能减少大家很多疑惑了(这里先借用网上一章图)：

简单来说就是由里向外的挨个创建出真实的Dom, 然后插入到它的父节点内，最后将创建好的Dom插入到body内， 完成创建的过程， 元素节点的创建还是比较简单的， 接下来看下组件式怎么创建的。

组件VNode生成Dom

{  // 组件VNode
  tag: 'vue-component-1-app',
  context: {...},
  componentOptions: {
    Ctor: function(){...},  // 子组件构造函数
    propsData: undefined,
    children: undefined,
    tag: undefined
  },
  data: {
    on: undefined,  // 原生事件
    hook: {  // 组件钩子
      init: function(){...},
      insert: function(){...},
      prepatch: function(){...},
      destroy: function(){...}
    }
  }
}

-------------------------------------------

首先看张简易流程图， 留个影响即可，方便理清之后的逻辑顺序（这里借用网上一张图）：

使用上一章组件生成VNode ， 看下在createElm 内创建组件Dom分支逻辑是怎么样的：

function createElm(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) { 
  ...
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) { // 组件分支
    return  
  }
  ...

执行createComponent 方法， 如果是元素节点不会返回任何东西，所以是undefined ， 会继续走接下来的创建元节点的逻辑。 现在是组件， 我们看下createComponent 的实现：

function createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
  let i = vnode.data
  if(isDef(i)) {
    if(isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
      i(vnode)  // 执行init方法
    }
    ...
  }
}

首先会将组件的vnode.data赋值给i, 是否有这个属性就能判断是否是组件vnode。 之后的if(isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) 集判断和赋值为一体， if 内的i(vnode) 就是执行的组件init(vnode)方法。 这个时候我们来看下组件的init 钩子方法做了什么：

import activeInstance  // 全局变量

const init = vnode => {
  const child = vnode.componentInstance = 
    createComponentInstanceForVnode(vnode, activeInstance)
  ...
}

activeInstance 是一个全局的变量， 再update 方法内赋值为当前实例， 再当前实例做 patch 的过程中作为了组件的父实例传入， 在子组件的initLifecycle时构建组件关系。 将createComponentInsanceForVnode 执行的结果赋值给了vnode.componentInstance, 所以看下它的返回的结果是什么：

export  createComponentInstanceForVnode(vnode, parent) {  // parent为全局变量activeInstance
  const options = {  // 组件的options
    _isComponent: true,  // 设置一个标记位，表明是组件
    _parentVnode: vnode, 
    parent  // 子组件的父vm实例，让初始化initLifecycle可以建立父子关系
  }
  
  return new vnode.componentOptions.Ctor(options)  // 子组件的构造函数定义为Ctor
}

再组件的init 方法内首先执行craeeteComponentInstanceForVnode方法， 这个方法的内部就会将子组件的构造函数实例化， 因为子组件的构造函数继承了基类Vue的所有能力， 这个时候相当于执行new Vue({…}) ， 接下来又会执行==_init方法进行一系列的子组件的初始化逻辑， 回到_init== 方法内， 因为他们之间还是有些不同的地方：

Vue.prototype._init = function(options) {
  if(options && options._isComponent) {  // 组件的合并options，_isComponent为之前定义的标记位
    initInternalComponent(this, options)  // 区分是因为组件的合并项会简单很多
  }
  
  initLifecycle(vm)  // 建立父子关系
  ...
  callHook(vm, 'created')
  
  if (vm.$options.el) { // 组件是没有el属性的，所以到这里咋然而止
    vm.$mount(vm.$options.el)
  }
}

----------------------------------------------------------------------------------------

function initInternalComponent(vm, options) {  // 合并子组件options
  const opts = vm.$options = Object.create(vm.constructor.options)
  opts.parent = options.parent  // 组件init赋值，全局变量activeInstance
  opts._parentVnode = options._parentVnode  // 组件init赋值，组件的vnode 
  ...
}

前面都还是执行的好好的， 最后却因为没有el属性， 所以没有挂载，createComponentInstanceForVnode 方法执行完毕。 这个时候我们回到组件的init方法， 补全剩下的逻辑：

const init = vnode => {
  const child = vnode.componentInstance = // 得到组件的实例
    createComponentInstanceForVnode(vnode, activeInstance)
    
  child.$mount(undefined)  // 那就手动挂载呗
}

我们在init 方法内手动挂载这个组件， 接着又会执行组件的==render()== 方法得到组件内元素节点VNode , 然后执行vm._update(), 执行组件的 patch 方法， 因为 $mount 方法传入的是 undefined, oldVnode 也是 undefinned, 会执行__patch_ 内的这段逻辑：

return function patch(oldVnode, vnode) {
  ...
  if (isUndef(oldVnode)) {
    createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
  }
  ...
}

这次执行createElm 是没有传入第三个参数父节点的， 那组件创建好的Dom放哪生效了？ 没有父节点页要生成Dom不是， 这个时候执行的是组件的 patch , 所以参数vnode 就是组件内元素节点的vnode了：

-------------------------

{  // app内元素vnode
  tag: 'div',
  children: [
    {text: app text}
  ],
  parent: {  // 子组件_init时执行initLifecycle建立的关系
    tag: 'vue-component-1-app',
    componentOptions: {...}
  }
}

很明显这个时候不是组件了， 即使是组件也没关系， 大不了还是执行一遍createComponent 创建组件的逻辑， 因为总会有组件是由元素节点组成的。 这个时候我们执行一遍创建元素节点的逻辑， 因为没有第三个参数父节点， 所以组件的Dom虽然创建好了， 并不会在这里插入。 请注意这个时候组件的init 已经完成， 但是组件的createComponent 方法并没有完成， 我们补全它的逻辑：

function createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
  let i = vnode.data;
  if (isDef(i)) {
    if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
      i(vnode)  // init已经完成
    }
    
    if (isDef(vnode.componentInstance)) {  // 执行组件init时被赋值
    
      initComponent(vnode)  // 赋值真实dom给vnode.elm
      
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)  // 组件Dom在这里插入
      ...
      return true  // 所以会直接return
    }
  }
}

-----------------------------------------------------------------------

function initComponent(vnode) {
  ...
  vnode.elm = vnode.componentInstance.$el  // __patch__返回的真实dom
  ...
}

无论是嵌套多么深的组件， 遇到组件后就执行 init, 在init 的 patch 过程中又遇到嵌套组件， 那就再执行嵌套组件的init, 嵌套组件完成 __patch__后将真是的Dom插入到它的父节点内， 接着执行完外层组件的 patch 又插入到它的父几点内， 最后插入到body 内， 完成嵌套组件的创建过程， 总之还是一个由里及外的过程。

在回过头看这张图， 相信会很好理解了：

再将本章最初的mountComponent 之后的逻辑补全：

export function mountComponent(vm, el) {
  ...
  const updateComponent = () => {
    vm._update(vm._render())
  }
  
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before() {
      if(vm._isMounted) {
        callHook(vm, 'beforeUpdate')
      }
    }   
  }, true)
  
  ...
  callHook(vm, 'mounted')
  
  return vm
}

接下来会将 updateComponent 传入到一个Watcher 的类中， 这个类是干嘛的，我们下一章在介绍。 接下来执行mounted 钩子方法。 至此new vue 的整个流程就全部走完了。 我们回顾下从new Vue 开始执行的顺序：

new Vue ==> vm._init() ==> vm.$mount(el) ==> vm._render()  ==> vm.update(vnode) 

最后我们以一个问题来结束本章的内容：

• 父子两个组件同时定义了 beforeCreate, created, beforeMounte, mounted 四个钩子， 它们的执行顺序是怎样的？

解答：

• 首先会执行父组件的初始化过程， 所以会依次执行beforeCreate， created, 在执行挂载前又会执行beforeMount钩子， 不过在生成真实dom 的 __patch__过程中遇到嵌套子组件后又会转为去执行子组件的初始化钩子beforeCreate, created, 子组件在挂载前会执行beforeMounte, 再完成子组件的Dom创建后执行 mounted。 这个父组件的 patch 过程才算完成， 最后执行父组件的mounted 钩子， 这就是它们的执行顺序。 如下：

parent beforeCreate
parent created
parent beforeMounte
    child beforeCreate
    child created
    child beforeMounte
    child mounted
parent mounted

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