Vue3核心源码解析第九课 模板解析
12 模板解析：构造 AST 的完整流程是怎样的？（上）
Vue.js 3.0 的编译场景分服务端 SSR 编译和 web 编译，本文我们只分析 web 的编译。
我们先来看 web 编译的入口 compile 函数，分析它的实现原理：
function compile(template, options = {}) {
return baseCompile(template, extend({}, parserOptions, options, {
nodeTransforms: [...DOMNodeTransforms, ...(options.nodeTransforms || [])],
directiveTransforms: extend({}, DOMDirectiveTransforms, options.directiveTransforms || {}),
transformHoist: null
}))
}
compile 函数支持两个参数，第一个参数 template 是待编译的模板字符串，第二个参数 options 是编译的一些配置信息。
compile 内部通过执行 baseCompile 方法完成编译工作，可以看到 baseCompile 在参数 options 的基础上又扩展了一些配置。对于这些编译相关的配置，我们后面会在具体的场景具体分析。
接下来，我们来看一下 baseCompile 的实现：
function baseCompile(template, options = {}) {
const prefixIdentifiers = false
// 解析 template 生成 AST
const ast = isString(template) ? baseParse(template, options) : template
const [nodeTransforms, directiveTransforms] = getBaseTransformPreset()
// AST 转换
transform(ast, extend({}, options, {
prefixIdentifiers,
nodeTransforms: [
...nodeTransforms,
...(options.nodeTransforms || [])
],
directiveTransforms: extend({}, directiveTransforms, options.directiveTransforms || {}
)
}))
// 生成代码
return generate(ast, extend({}, options, {
prefixIdentifiers
}))
}
可以看到，baseCompile 函数主要做三件事情：解析 template 生成 AST，AST 转换和生成代码。
这一节课我们的目标就是解析 template 生成 AST 背后的实现原理。
生成 AST 抽象语法树
你可以在百度百科中看到 AST 的定义，这里我就不赘述啦，对应到我们的 template，也可以用 AST 去描述它，比如我们有如下 template：
class="app">
<hello>
<p>{{ msg }}p>
hello>
<p>This is an appp>
它经过第一步解析后，生成相应的 AST 对象：
{
"type": 0,
"children": [
{
"type": 1,
"ns": 0,
"tag": "div",
"tagType": 0,
"props": [
{
"type": 6,
"name": "class",
"value": {
"type": 2,
"content": "app",
"loc": {
"start": {
"column": 12,
"line": 1,
"offset": 11
},
"end": {
"column": 17,
"line": 1,
"offset": 16
},
"source": "\"app\""
}
},
"loc": {
"start": {
"column": 6,
"line": 1,
"offset": 5
},
"end": {
"column": 17,
"line": 1,
"offset": 16
},
"source": "class=\"app\""
}
}
],
"isSelfClosing": false,
"children": [
{
"type": 3,
"content": " 这是一段注释 ",
"loc": {
"start": {
"column": 3,
"line": 2,
"offset": 20
},
"end": {
"column": 18,
"line": 2,
"offset": 35
},
"source": ""
}
},
{
"type": 1,
"ns": 0,
"tag": "hello",
"tagType": 1,
"props": [],
"isSelfClosing": false,
"children": [
{
"type": 1,
"ns": 0,
"tag": "p",
"tagType": 0,
"props": [],
"isSelfClosing": false,
"children": [
{
"type": 5,
"content": {
"type": 4,
"isStatic": false,
"isConstant": false,
"content": "msg",
"loc": {
"start": {
"column": 11,
"line": 4,
"offset": 56
},
"end": {
"column": 14,
"line": 4,
"offset": 59
},
"source": "msg"
}
},
"loc": {
"start": {
"column": 8,
"line": 4,
"offset": 53
},
"end": {
"column": 17,
"line": 4,
"offset": 62
},
"source": "{{ msg }}"
}
}
],
"loc": {
"start": {
"column": 5,
"line": 4,
"offset": 50
},
"end": {
"column": 21,
"line": 4,
"offset": 66
},
"source": "{{ msg }}
"
}
}
],
"loc": {
"start": {
"column": 3,
"line": 3,
"offset": 38
},
"end": {
"column": 11,
"line": 5,
"offset": 77
},
"source": "\n {{ msg }}
\n "
}
},
{
"type": 1,
"ns": 0,
"tag": "p",
"tagType": 0,
"props": [],
"isSelfClosing": false,
"children": [
{
"type": 2,
"content": "This is an app",
"loc": {
"start": {
"column": 6,
"line": 6,
"offset": 83
},
"end": {
"column": 20,
"line": 6,
"offset": 97
},
"source": "This is an app"
}
}
],
"loc": {
"start": {
"column": 3,
"line": 6,
"offset": 80
},
"end": {
"column": 24,
"line": 6,
"offset": 101
},
"source": "This is an app
"
}
}
],
"loc": {
"start": {
"column": 1,
"line": 1,
"offset": 0
},
"end": {
"column": 7,
"line": 7,
"offset": 108
},
"source": "\n \n \n {{ msg }}
\n \n This is an app
\n"
}
}
],
"helpers": [],
"components": [],
"directives": [],
"hoists": [],
"imports": [],
"cached": 0,
"temps": 0,
"loc": {
"start": {
"column": 1,
"line": 1,
"offset": 0
},
"end": {
"column": 7,
"line": 7,
"offset": 108
},
"source": "\n \n \n {{ msg }}
\n \n This is an app
\n"
}
}
可以看到，AST 是树状结构，对于树中的每个节点，会有 type 字段描述节点的类型，tag 字段描述节点的标签，props 描述节点的属性，loc 描述节点对应代码相关信息，children 指向它的子节点对象数组。
当然 AST 中的节点还包含其他的一些属性，我在这里就不一一介绍了，你现在要理解的是 AST 中的节点是可以完整地描述它在模板中映射的节点信息。
注意，AST 对象根节点其实是一个虚拟节点，它并不会映射到一个具体节点，另外它还包含了其他的一些属性，这些属性在后续的 AST 转换的过程中会赋值，并在生成代码阶段用到。
那么，为什么要设计一个虚拟节点呢？
因为 Vue.js 3.0 和 Vue.js 2.x 有一个很大的不同——Vue.js 3.0 支持了 Fragment 的语法，即组件可以有多个根节点，比如：
"./logo.jpg">
<hello :msg="msg">hello>
这种写法在 Vue.js 2.x 中会报错，提示模板只能有一个根节点，而 Vue.js 3.0 允许了这种写法。但是对于一棵树而言，必须有一个根节点，所以虚拟节点在这种场景下就非常有用了，它可以作为 AST 的根节点，然后其 children 包含了 img 和 hello 的节点。
好了，到这里你已经大致了解了 AST，那么接下来我们看一下如何根据模板字符串来构建这个 AST 对象吧。
先来看一下 baseParse 的实现：
function baseParse(content, options = {}) {
// 创建解析上下文
const context = createPa rserContext(content, options)
const start = getCursor(context)
// 解析子节点，并创建 AST
return createRoot(parseChildren(context, 0 /* DATA */, []), getSelection(context, start))
}
baseParse 主要就做三件事情：创建解析上下文，解析子节点，创建 AST 根节点。
创建解析上下文
首先，我们来分析创建解析上下文的过程，先来看 createParserContext 的实现：
// 默认解析配置
const defaultParserOptions = {
delimiters: [`{{`, `}}`],
getNamespace: () => 0 /* HTML */,
getTextMode: () => 0 /* DATA */,
isVoidTag: NO,
isPreTag: NO,
isCustomElement: NO,
decodeEntities: (rawText) => rawText.replace(decodeRE, (_, p1) => decodeMap[p1]),
onError: defaultOnError
}
function createParserContext(content, options) {
return {
options: extend({}, defaultParserOptions, options),
column: 1,
line: 1,
offset: 0,
originalSource: content,
source: content,
inPre: false,
inVPre: false
}
}
解析上下文实际上就是一个 JavaScript 对象，它维护着解析过程中的上下文，其中 options 表示解析相关配置 ，column 表示当前代码的列号，line 表示当前代码的行号，originalSource 表示最初的原始代码，source 表示当前代码，offset 表示当前代码相对于原始代码的偏移量，inPre 表示当前代码是否在 pre 标签内，inVPre 表示当前代码是否在 v-pre 指令的环境下。
在后续解析的过程中，会始终维护和更新这个解析上下文，它能够表示当前解析的状态。
创建完解析上下文，接下来就开始解析子节点了。
解析子节点
我们先来看一下 parseChildren 函数的实现：
function parseChildren(context, mode, ancestors) {
const parent = last(ancestors)
const ns = parent ? parent.ns : 0 /* HTML */
const nodes = []
// 自顶向下分析代码，生成 nodes
let removedWhitespace = false
// 空白字符管理
return removedWhitespace ? nodes.filter(Boolean) : nodes
}
parseChildren 的目的就是解析并创建 AST 节点数组。它有两个主要流程，第一个是自顶向下分析代码，生成 AST 节点数组 nodes；第二个是空白字符管理，用于提高编译的效率。
首先，我们来看生成 AST 节点数组的流程：
function parseChildren(context, mode, ancestors) {
// 父节点
const parent = last(ancestors)
const ns = parent ? parent.ns : 0 /* HTML */
const nodes = []
// 判断是否遍历结束
while (!isEnd(context, mode, ancestors)) {
const s = context.source
let node = undefined
if (mode === 0 /* DATA */ || mode === 1 /* RCDATA */) {
if (!context.inVPre && startsWith(s, context.options.delimiters[0])) {
// 处理 {{ 插值代码
node = parseInterpolation(context, mode)
}
else if (mode === 0 /* DATA */ && s[0] === '<') {
// 处理 < 开头的代码
if (s.length === 1) {
// s 长度为 1，说明代码结尾是 <，报错
emitError(context, 5 /* EOF_BEFORE_TAG_NAME */, 1)
}
else if (s[1] === '!') {
// 处理
if (startsWith(s, '， 即当前代码 s 是以