Vue源码分析—数据驱动(一)

Vue.js一个核心思想是数据驱动。所谓数据驱动，是指视图是由数据驱动生成的，我们对视图的修改，不会直接操作DOM，而是通过修改数据。当交互复杂的时候，只关心数据的修改会让代码的逻辑变的非常清晰，因为DOM变成了数据的映射，我们所有的逻辑都是对数据的修改，而不用碰触DOM，这样的代码非常利于维护。
在Vue.js中我们可以采用简洁的模板语法来声明式的将数据渲染为DOM：


  {{ message }}

var app = new Vue({
  el: '#app',
  data: {
    message: 'Hello Vue!'
  }
})

数据驱动还有一部分是数据更新驱动视图变化，我们的首要目标是弄清楚模板和数据如何渲染成最终的DOM。

new Vue发生了什么

从入口代码开始分析，我们先来分析new Vue背后发生了哪些事情。Vue实际上是一个类，源码在src/core/instance/index.js中。

function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}

可以看到Vue只能通过new关键字初始化，然后会调用this._init方法，该方法在src/core/instance/init.js中定义。

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
  const vm: Component = this
  // a uid
  vm._uid = uid++

  let startTag, endTag
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
    endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
    mark(startTag)
  }

  // a flag to avoid this being observed
  vm._isVue = true
  // merge options
  if (options && options._isComponent) {
    // optimize internal component instantiation
    // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
    // internal component options needs special treatment.
    initInternalComponent(vm, options)
  } else {
    vm.$options = mergeOptions(
      resolveConstructorOptions(vm.constructor),
      options || {},
      vm
    )
  }
  /* istanbul ignore else */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    initProxy(vm)
  } else {
    vm._renderProxy = vm
  }
  // expose real self
  vm._self = vm
  initLifecycle(vm)
  initEvents(vm)
  initRender(vm)
  callHook(vm, 'beforeCreate')
  initInjections(vm) // resolve injections before data/props
  initState(vm)
  initProvide(vm) // resolve provide after data/props
  callHook(vm, 'created')

  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    vm._name = formatComponentName(vm, false)
    mark(endTag)
    measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
  }

  if (vm.$options.el) {
    vm.$mount(vm.$options.el)
  }
}

Vue初始化主要就干了几件事情，合并配置，初始化生命周期，初始化事件中心，初始化渲染，初始化data、props、computed、watcher等等。
在初始化的最后，检测到如果有el属性，则调用vm.$mount方法挂载vm，挂载的目标就是把模板渲染成最终的DOM，那么接下来我们来分析Vue的挂载过程。

Vue 实例挂载的实现

Vue中我们是通过$mount实例方法去挂载vm的，$mount方法在多个文件中都有定义，如src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.js、src/platform/web/runtime/index.js、src/platform/weex/runtime/index.js。因为$mount这个方法的实现是和平台、构建方式都相关的。接下来我们重点分析带compiler版本的$mount实现，因为抛开webpack的vue-loader，我们在纯前端浏览器环境分析Vue的工作原理，有助于我们对原理理解的深入。
先来看一下src/platform/web/entry-runtime-with-compiler.js文件中定义：

const mount = Vue.prototype.$mount
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && query(el)

  /* istanbul ignore if */
  if (el === document.body || el === document.documentElement) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      `Do not mount Vue to  or  - mount to normal elements instead.`
    )
    return this
  }

  const options = this.$options
  // resolve template/el and convert to render function
  if (!options.render) {
    let template = options.template
    if (template) {
      if (typeof template === 'string') {
        if (template.charAt(0) === '#') {
          template = idToTemplate(template)
          /* istanbul ignore if */
          if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !template) {
            warn(
              `Template element not found or is empty: ${options.template}`,
              this
            )
          }
        }
      } else if (template.nodeType) {
        template = template.innerHTML
      } else {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          warn('invalid template option:' + template, this)
        }
        return this
      }
    } else if (el) {
      template = getOuterHTML(el)
    }
    if (template) {
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile')
      }

      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
        shouldDecodeNewlines,
        shouldDecodeNewlinesForHref,
        delimiters: options.delimiters,
        comments: options.comments
      }, this)
      options.render = render
      options.staticRenderFns = staticRenderFns

      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile end')
        measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end')
      }
    }
  }
  return mount.call(this, el, hydrating)
}

这段代码首先缓存了原型上的$mount方法，再重新定义该方法，我们先来分析这段代码。首先，它对el做了限制，Vue不能挂载在body、html这样的根节点上。接下来的是很关键的逻辑 —— 如果没有定义render方法，则会把el或者template字符串转换成render方法。在Vue 2.0版本中，所有Vue的组件的渲染最终都需要render方法，无论我们是用单文件.vue方式开发组件，还是写了el或者template属性，最终都会转换成render方法，那么这个过程是Vue的一个“在线编译”的过程，它是调用compileToFunctions方法实现的。最后，调用原先原型上的$mount方法挂载。

原先原型上的$mount方法在src/platform/web/runtime/index.js中定义，之所以这么设计完全是为了复用，因为它是可以被runtime only版本的Vue直接使用的。

// public mount method
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && inBrowser ? query(el) : undefined
  return mountComponent(this, el, hydrating)
}

$mount方法支持传入2个参数，第一个是el，它表示挂载的元素，可以是字符串，也可以是DOM对象，如果是字符串在浏览器环境下会调用query方法转换成DOM对象的。第二个参数是和服务端渲染相关，在浏览器环境下我们不需要传第二个参数。
$mount方法实际上会去调用mountComponent方法，这个方法定义在src/core/instance/lifecycle.js文件中：

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  if (!vm.$options.render) {
    vm.$options.render = createEmptyVNode
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      /* istanbul ignore if */
      if ((vm.$options.template && vm.$options.template.charAt(0) !== '#') ||
        vm.$options.el || el) {
        warn(
          'You are using the runtime-only build of Vue where the template ' +
          'compiler is not available. Either pre-compile the templates into ' +
          'render functions, or use the compiler-included build.',
          vm
        )
      } else {
        warn(
          'Failed to mount component: template or render function not defined.',
          vm
        )
      }
    }
  }
  callHook(vm, 'beforeMount')

  let updateComponent
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    updateComponent = () => {
      const name = vm._name
      const id = vm._uid
      const startTag = `vue-perf-start:${id}`
      const endTag = `vue-perf-end:${id}`

      mark(startTag)
      const vnode = vm._render()
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} render`, startTag, endTag)

      mark(startTag)
      vm._update(vnode, hydrating)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} patch`, startTag, endTag)
    }
  } else {
    updateComponent = () => {
      vm._update(vm._render(), hydrating)
    }
  }

  // we set this to vm._watcher inside the watcher's constructor
  // since the watcher's initial patch may call $forceUpdate (e.g. inside child
  // component's mounted hook), which relies on vm._watcher being already defined
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before () {
      if (vm._isMounted) {
        callHook(vm, 'beforeUpdate')
      }
    }
  }, true /* isRenderWatcher */)
  hydrating = false

  // manually mounted instance, call mounted on self
  // mounted is called for render-created child components in its inserted hook
  if (vm.$vnode == null) {
    vm._isMounted = true
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}

从上面的代码可以看到，mountComponent核心就是先实例化一个渲染Watcher，在它的回调函数中会调用updateComponent方法，在此方法中调用vm._render方法先生成虚拟Node，最终调用vm._update更新DOM。

Watcher在这里起到两个作用，一个是初始化的时候会执行回调函数，另一个是当vm实例中的监测的数据发生变化的时候执行回调函数。

函数最后判断为根节点的时候设置vm._isMounted为true，表示这个实例已经挂载了，同时执行mounted钩子函数。这里注意vm.$vnode表示Vue实例的父虚拟Node，所以它为Null则表示当前是根Vue的实例。
mountComponent方法的逻辑也是非常清晰的，它会完成整个渲染工作，接下来我们要重点分析其中的细节，也就是最核心的 2 个方法：vm._render和vm._update。

render

Vue的_render方法是实例的一个私有方法，它用来把实例渲染成一个虚拟Node。它的定义在src/core/instance/render.js文件中：

Vue.prototype._render = function (): VNode {
  const vm: Component = this
  const { render, _parentVnode } = vm.$options

  // reset _rendered flag on slots for duplicate slot check
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    for (const key in vm.$slots) {
      // $flow-disable-line
      vm.$slots[key]._rendered = false
    }
  }

  if (_parentVnode) {
    vm.$scopedSlots = _parentVnode.data.scopedSlots || emptyObject
  }

  // set parent vnode. this allows render functions to have access
  // to the data on the placeholder node.
  vm.$vnode = _parentVnode
  // render self
  let vnode
  try {
    vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
  } catch (e) {
    handleError(e, vm, `render`)
    // return error render result,
    // or previous vnode to prevent render error causing blank component
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (vm.$options.renderError) {
        try {
          vnode = vm.$options.renderError.call(vm._renderProxy, vm.$createElement, e)
        } catch (e) {
          handleError(e, vm, `renderError`)
          vnode = vm._vnode
        }
      } else {
        vnode = vm._vnode
      }
    } else {
      vnode = vm._vnode
    }
  }
  // return empty vnode in case the render function errored out
  if (!(vnode instanceof VNode)) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && Array.isArray(vnode)) {
      warn(
        'Multiple root nodes returned from render function. Render function ' +
        'should return a single root node.',
        vm
      )
    }
    vnode = createEmptyVNode()
  }
  // set parent
  vnode.parent = _parentVnode
  return vnode
}

这段代码最关键的是render方法的调用，我们在平时的开发工作中手写render方法的场景比较少，而写的比较多的是template模板，在之前的mounted方法的实现中，会把template编译成render方法。
render函数的第一个参数是createElement，那么结合之前的例子：


  {{ message }}

相当于我们编写如下render函数：

render: function (createElement) {
  return createElement('div', {
     attrs: {
        id: 'app'
      },
  }, this.message)
}

再回到_render函数中的render方法的调用：

vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)

可以看到，render函数中的createElement方法就是vm.$createElement方法：

export function initRender (vm: Component) {
  // ...
  // bind the createElement fn to this instance
  // so that we get proper render context inside it.
  // args order: tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize
  // internal version is used by render functions compiled from templates
  vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)
  // normalization is always applied for the public version, used in
  // user-written render functions.
  vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
}

实际上，vm.$createElement方法定义是在执行initRender方法的时候，可以看到除了vm.$createElement方法，还有一个vm._c方法，它是被模板编译成的render函数使用，而vm.$createElement是用户手写render方法使用的，这俩个方法支持的参数相同，并且内部都调用了createElement方法。
vm._render最终是通过执行createElement方法并返回的是vnode，它是一个虚拟Node。

Vue源码分析—数据驱动(一)

new Vue发生了什么

Vue 实例挂载的实现

render

你可能感兴趣的:(Vue源码分析—数据驱动(一))