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Vue内部渲染视图的方法

2020-11-27 来源:伴沃教育

1.什么是虚拟DOM

  •  以前M的命令式操作DOM即使用jQuery操作DOM节点,随着状态的增多,DOM的操作就会越来越频繁,程序的状态也越难维护,现在主流的框架都是采用声明式操作DOM,将操作DOM的方法封装起来,我们只要更改数据的状态,框架本身会帮我们操作DOM。
  • 虚拟DOM根据状态建立一颗虚拟节点树,新的虚拟节点树会与旧的虚拟节点树进行对比,只渲染发生改变的部分,如下图:
  • 2.引入虚拟DOM的目的

  •  把渲染过程抽象化,从而使得组件的抽象能力也得到提升,并且可以适配DOM以外的渲染目标;
  • 可以更好地支持SSR、同构渲染等;
  • 不再依赖HTML解析器进行模板解析,可以进行更多的AOT(预编译)工作提高运行时效率,还能将Vue运行时体积进一步压缩。
  • VNode的定义 Vue中定义了VNode的构造函数,这样我们可以实例化不同的vnode 实例如:文本节点、元素节点以及注释节点等。

    var VNode = function VNode (
     tag,
     data,
     children,
     text,
     elm,
     context,
     componentOptions,
     asyncFactory
     ) {
     this.tag = tag;
     this.data = data;
     this.children = children;
     this.text = text;
     this.elm = elm;
     this.ns = undefined;
     this.context = context;
     this.fnContext = undefined;
     this.fnOptions = undefined;
     this.fnScopeId = undefined;
     this.key = data && data.key;
     this.componentOptions = componentOptions;
     this.componentInstance = undefined;
     this.parent = undefined;
     this.raw = false;
     this.isStatic = false;
     this.isRootInsert = true;
     this.isComment = false;
     this.isCloned = false;
     this.isOnce = false;
     this.asyncFactory = asyncFactory;
     this.asyncMeta = undefined;
     this.isAsyncPlaceholder = false;
     };

    vnode其实就是一个描述节点的对象,描述如何创建真实的DOM节点;vnode的作用就是新旧vnode进行对比,只更新发生变化的节点。 VNode有注释节点、文本节点、元素节点、组件节点、函数式组件、克隆节点:

    注释节点

    var createEmptyVNode = function (text) {
     if ( text === void 0 ) text = '';
     var node = new VNode();
     node.text = text;
     node.isComment = true;
     return node
     };

    只有isComment和text属性有效,其余的默认为false或者null

    文本节点

    function createTextVNode (val) {
     return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
     }

    只有一个text属性

    克隆节点

    function cloneVNode (vnode) {
     var cloned = new VNode(
     vnode.tag,
     vnode.data,
     // #7975
     // clone children array to avoid mutating original in case of cloning
     // a child.
     vnode.children && vnode.children.slice(),
     vnode.text,
     vnode.elm,
     vnode.context,
     vnode.componentOptions,
     vnode.asyncFactory
     );
     cloned.ns = vnode.ns;
     cloned.isStatic = vnode.isStatic;
     cloned.key = vnode.key;
     cloned.isComment = vnode.isComment;
     cloned.fnContext = vnode.fnContext;
     cloned.fnOptions = vnode.fnOptions;
     cloned.fnScopeId = vnode.fnScopeId;
     cloned.asyncMeta = vnode.asyncMeta;
     cloned.isCloned = true;
     return cloned
     }

    克隆节点将vnode的所有属性赋值到clone节点,并且设置isCloned = true,它的作用是优化静态节点和插槽节点。以静态节点为例,因为静态节点的内容是不会改变的,当它首次生成虚拟DOM节点后,再次更新时是不需要再次生成vnode,而是将原vnode克隆一份进行渲染,这样在一定程度上提升了性能。

    元素节点 元素节点一般会存在tag、data、children、context四种有效属性,形如:

    {
     children: [VNode, VNode],
     context: {...},
     tag: 'div',
     data: {attr: {id: app}}
    }

    组件节点 组件节点有两个特有属性 (1) componentOptions,组件节点的选项参数,包含如下内容:

    { Ctor: Ctor, propsData: propsData, listeners: listeners, tag: tag, children: children }

    (2) componentInstance: 组件的实例,也是Vue的实例 对应的vnode

    new VNode(
     ("vue-component-" + (Ctor.cid) + (name ? ("-" + name) : '')),
     data, undefined, undefined, undefined, context,
     { Ctor: Ctor, propsData: propsData, listeners: listeners, tag: tag, children: children },
     asyncFactory
     )

    {
     componentOptions: {},
     componentInstance: {},
     tag: 'vue-component-1-child',
     data: {...},
     ...
    }

    函数式组件 函数组件通过createFunctionalComponent函数创建, 跟组件节点类似,暂时没看到特殊属性,有的话后续再补上。

    patch

    虚拟DOM最重要的功能是patch,将VNode渲染为真实的DOM。

    patch简介

    patch中文意思是打补丁,也就是在原有的基础上修改DOM节点,也可以说是渲染视图。DOM节点的修改有三种:

  • 创建新增节点
  • 删除废弃的节点
  • 修改需要更新的节点。
  • 当缓存上一次的oldvnode与最新的vnode不一致的时候,渲染视图以vnode为准。

    初次渲染过程

    当oldvnode中不存在,而vnode中存在时,就需要使用vnode新生成真实的DOM节点并插入到视图中。首先如果vnode具有tag属性,则认为它是元素属性,再根据当前环境创建真实的元素节点,元素创建后将它插入到指定的父节点。以上节生成的VNode为例,首次执行

    vm._update(vm._render(), hydrating);

    vm._render()为上篇生成的VNode,_update函数具体为

    Vue.prototype._update = function (vnode, hydrating) {
     var vm = this;
     var prevEl = vm.$el;
     var prevVnode = vm._vnode;
     var restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm);
     // 缓存vnode
     vm._vnode = vnode;
     // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
     // based on the rendering backend used.
     // 第一次渲染,preVnode是不存在的
     if (!prevVnode) {
     // initial render
     vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */);
     } else {
     // updates
     vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode);
     }
     restoreActiveInstance();
     // update __vue__ reference
     if (prevEl) {
     prevEl.__vue__ = null;
     }
     if (vm.$el) {
     vm.$el.__vue__ = vm;
     }
     // if parent is an HOC, update its $el as well
     if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) {
     vm.$parent.$el = vm.$el;
     }
     // updated hook is called by the scheduler to ensure that children are
     // updated in a parent's updated hook.
     };

    因第一次渲染,执行 vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */); ,注意第一个参数是oldVnode为 vm.$el 为元素节点,__patch__函数具体过程为:

    (1) 先判断oldVnode是否存在,不存在就创建vnode

    if (isUndef(oldVnode)) {
     // empty mount (likely as component), create new root element
     isInitialPatch = true;
     createElm(vnode, insertedVnodeQueue);
    }

    (2) 存在进入else,判断oldVnode是否是元素节点,如果oldVnode是元素节点,则

    if (isRealElement) {
     ...
     // either not server-rendered, or hydration failed.
     // create an empty node and replace it
     oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode);
    }

    创建一个oldVnode节点,其形式为

    {
     asyncFactory: undefined,
     asyncMeta: undefined,
     children: [],
     componentInstance: undefined,
     componentOptions: undefined,
     context: undefined,
     data: {},
     elm: div#app,
     fnContext: undefined,
     fnOptions: undefined,
     fnScopeId: undefined,
     isAsyncPlaceholder: false,
     isCloned: false,
     isComment: false,
     isOnce: false,
     isRootInsert: true,
     isStatic: false,
     key: undefined,
     ns: undefined,
     parent: undefined,
     raw: false,
     tag: "div",
     text: undefined,
     child: undefined
    }

    然后获取oldVnode的元素节点以及其父节点,并创建新的节点

    // replacing existing element
    var oldElm = oldVnode.elm;
    var parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm);
    
    // create new node
    createElm(
     vnode,
     insertedVnodeQueue,
     // extremely rare edge case: do not insert if old element is in a
     // leaving transition. Only happens when combining transition +
     // keep-alive + HOCs. (#4590)
     oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
     nodeOps.nextSibling(oldElm)
    );

    创建新节点的过程

    // 标记是否是根节点
     vnode.isRootInsert = !nested; // for transition enter check
     // 这个函数如果vnode有componentInstance属性,会创建子组件,后续具体介绍,否则不做处理
    if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
     return
    }

    接着在对子节点处理

    var data = vnode.data;
     var children = vnode.children;
     var tag = vnode.tag;
     if (isDef(tag)) {
     ...
     vnode.elm = vnode.ns
     ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
     : nodeOps.createElement(tag, vnode);
     setScope(vnode);
    
     /* istanbul ignore if */
     {
     createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue);
     if (isDef(data)) {
     invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue);
     }
     insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
     }
    
     if (data && data.pre) {
     creatingElmInVPre--;
     }
     }
    }

    将vnode的属性设置为创建元素节点elem,创建子节点 createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue); 该函数遍历子节点children数组

    function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
     if (Array.isArray(children)) {
     for (var i = 0; i < children.length; ++i) {
     createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i);
     }
     } else if (isPrimitive(vnode.text)) {
     // 如果vnode是文本直接挂载
     nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)));
     }
    }

    遍历children,递归createElm方法创建子元素节点

    else if (isTrue(vnode.isComment)) {
     vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text);
     insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
    } else {
     vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text);
     insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
    }

    如果是评论节点,直接创建评论节点,并将其插入到父节点上,其他的创建文本节点,并将其插入到父节点parentElm(刚创建的div)上去。 触发钩子,更新节点属性,将其插入到parentElm('#app'元素节点)上

    {
     createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue);
     if (isDef(data)) {
     invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue);
     }
     insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
    }

    最后将老的节点删掉

    if (isDef(parentElm)) {
     removeVnodes(parentElm, [oldVnode], 0, 0);
    } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
     invokeDestroyHook(oldVnode);
    }
    function removeAndInvokeRemoveHook (vnode, rm) {
     if (isDef(rm) || isDef(vnode.data)) {
     var i;
     var listeners = cbs.remove.length + 1;
     ...
     // recursively invoke hooks on child component root node
     if (isDef(i = vnode.componentInstance) && isDef(i = i._vnode) && isDef(i.data)) {
     removeAndInvokeRemoveHook(i, rm);
     }
     for (i = 0; i < cbs.remove.length; ++i) {
     cbs.remove[i](vnode, rm);
     }
     if (isDef(i = vnode.data.hook) && isDef(i = i.remove)) {
     i(vnode, rm);
     } else {
     // 删除id为app的老节点
     rm();
     }
     } else {
     removeNode(vnode.elm);
     }
    }

    初次渲染结束。

    更新节点过程

    为了更好地测试,模板选用

    <div id="app">{{ message }}<button @click="update">更新</button></div>

    点击按钮,会更新message,重新渲染视图,生成的VNode为

    {
     asyncFactory: undefined,
     asyncMeta: undefined,
     children: [VNode, VNode],
     componentInstance: undefined,
     componentOptions: undefined,
     context: Vue实例,
     data: {attrs: {id: "app"}},
     elm: undefined,
     fnContext: undefined,
     fnOptions: undefined,
     fnScopeId: undefined,
     isAsyncPlaceholder: false,
     isCloned: false,
     isComment: false,
     isOnce: false,
     isRootInsert: true,
     isStatic: false,
     key: undefined,
     ns: undefined,
     parent: undefined,
     raw: false,
     tag: "div",
     text: undefined,
     child: undefined
    }

    在组件更新的时候,preVnode和vnode都是存在的,执行

    vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode);

    实际上是运行以下函数

    patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly);

    该函数首先判断oldVnode和vnode是否相等,相等则立即返回

    if (oldVnode === vnode) {
     return
    }

    如果两者均为静态节点且key值相等,且vnode是被克隆或者具有isOnce属性时,vnode的组件实例componentInstance直接赋值

    if (isTrue(vnode.isStatic) &&
     isTrue(oldVnode.isStatic) &&
     vnode.key === oldVnode.key &&
     (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
    ) {
     vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance;
     return
    }

    接着对两者的属性值作对比,并更新

    var oldCh = oldVnode.children;
    var ch = vnode.children;
    if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {
     for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) { // 以vnode为准更新oldVnode的不同属性
     cbs.update[i](oldVnode, vnode); 
     }
     if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) { 
     i(oldVnode, vnode); 
     }
    }

    vnode和oldVnode的对比以及相应的DOM操作具体如下:

    // vnode不存在text属性的情况
    if (isUndef(vnode.text)) {
     if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
     // 子节点不相等时,更新
     if (oldCh !== ch) { 
     updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly); }
     } else if (isDef(ch)) {
     {
     checkDuplicateKeys(ch);
     }
     // 只存在vnode的子节点,如果oldVnode存在text属性,则将元素的文本内容清空,并新增elm节点
     if (isDef(oldVnode.text)) { nodeOps.setTextContent(elm, ''); 
     }
     addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue);
     } else if (isDef(oldCh)) {
     // 如果只存在oldVnode的子节点,则删除DOM的子节点
     removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1);
     } else if (isDef(oldVnode.text)) {
     // 只存在oldVnode有text属性,将元素的文本清空
     nodeOps.setTextContent(elm, '');
     }
    } else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
     // node和oldVnode的text属性都存在且不一致时,元素节点内容设置为vnode.text
     nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text);
    }

    对于子节点的对比,先分别定义oldVnode和vnode两数组的前后两个指针索引

    var oldStartIdx = 0;
    var newStartIdx = 0;
    var oldEndIdx = oldCh.length - 1;
    var oldStartVnode = oldCh[0];
    var oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx];
    var newEndIdx = newCh.length - 1;
    var newStartVnode = newCh[0];
    var newEndVnode = newCh[newEndIdx];
    var oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm;

    如下图:

    接下来是一个while循环,在这过程中,oldStartIdx、newStartIdx、oldEndIdx 以及 newEndIdx 会逐渐向中间靠拢

    while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) 

    当oldStartVnode或者oldEndVnode为空时,两中间移动

    if (isUndef(oldStartVnode)) {
     oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx]; // Vnode has been moved left
    } else if (isUndef(oldEndVnode)) {
     oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
    } 

    接下来这一块,是将 oldStartIdx、newStartIdx、oldEndIdx 以及 newEndIdx 两两比对的过程,共四种:

    else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) {
     patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
     oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
     newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) {
     patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx);
     oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
     newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
    } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { // Vnode moved right
     patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx);
     canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm));
     oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx];
     newEndVnode = newCh[--newEndIdx];
    } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { // Vnode moved left
     patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
     canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm);
     oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx];
     newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    }

    第一种: 前前相等比较

    如果相等,则oldStartVnode.elm和newStartVnode.elm均向后移一位,继续比较。 第二种: 后后相等比较

    如果相等,则oldEndVnode.elmnewEndVnode.elm均向前移一位,继续比较。 第三种: 前后相等比较

    将oldStartVnode.elm节点直接移动到oldEndVnode.elm节点后面,然后将oldStartIdx向后移一位,newEndIdx向前移动一位。 第四种: 后前相等比较

    将oldEndVnode.elm节点直接移动到oldStartVnode.elm节点后面,然后将oldEndIdx向前移一位,newStartIdx向后移动一位。 如果以上均不满足,则

    else {
     if (isUndef(oldKeyToIdx)) { 
     oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx); 
     }
     idxInOld = isDef(newStartVnode.key)
     ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
     : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
     if (isUndef(idxInOld)) { // New element
     createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
     } else {
     vnodeToMove = oldCh[idxInOld];
     if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
     patchVnode(vnodeToMove, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx);
     oldCh[idxInOld] = undefined;
     canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, vnodeToMove.elm, oldStartVnode.elm);
     } else {
     // same key but different element. treat as new element
     createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
     }
     }
     newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
    }

    createkeyToOldIdx函数的作用是建立key和index索引对应的map表,如果还是没有找到节点,则新创建节点

    createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);

    插入到oldStartVnode.elm节点前面,否则,如果找到了节点,并符合sameVnode,将两个节点patchVnode,并将该位置的老节点置为undefined,同时将vnodeToMove.elm移到oldStartVnode.elm的前面,以及newStartIdx往后移一位,示意图如下:

     

    如果不符合sameVnode,只能创建一个新节点插入到 parentElm 的子节点中,newStartIdx 往后移动一位。 最后如果,oldStartIdx > oldEndIdx,说明老节点比对完了,但是新节点还有多的,需要将新节点插入到真实 DOM 中去,调用 addVnodes 将这些节点插入即可;如果满足 newStartIdx > newEndIdx 条件,说明新节点比对完了,老节点还有多,将这些无用的老节点通过 removeVnodes 批量删除即可。到这里这个过程基本结束。

    总结

    以上所述是小编给大家介绍的Vue内部渲染视图的方法,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对脚本之家网站的支持!
    如果你觉得本文对你有帮助,欢迎转载,烦请注明出处,谢谢!

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