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本文由 简悦 SimpRead 转码, 原文地址 mp.weixin.qq.com

前述

本文的初衷是想让更多的同学知道并了解 vue 模版编译,所以文中主要以阶段流程为主,不会涉及过多的底层代码逻辑,请耐心观看。

思考

html 是标签语言,只有 JS 才能实现判断、循环,而模版有指令、插值、JS 表达式,能够实现判断、循环等,故模板不是 html,因此模板一定是转换为某种 JS 代码,这种编译又是如何进行的?

解析

模版编译是将 template 编译成 render 函数的过程,这个过程大致可以分成三个阶段:

模版编译 vue2.0.png

阶段

parse 解析器

解析器主要就是将 模板字符串 转换成 element ASTs

模板字符串

<div>
   <p>{{message}}</p>
</div>

element ASTs[1]

AST 是指抽象语法树 和 Vnode 类似,都是使用 JavaScript 对象来描述节点的树状表现形式

{  tag: "div"  // 节点的类型(1标签,2包含字面量表达式的文本节点,3普通文本节点或注释节点)  type: 1,  // 静态根节点  staticRoot: false,  // 静态节点  static: false,  plain: true,  // 父节点元素描述对象的引用  parent: undefined,  // 只有当节点类型为1,才会有attrsList属性,它是一个对象数组,存储着原始的html属性名和值  attrsList: [],  // 同上,区别是attrsMap是以键值对的方式保存html属性名和值的  attrsMap: {},  // 存储着该节点所有子节点的元素描述对象  children: [      {      tag: "p"      type: 1,      staticRoot: false,      static: false,      plain: true,      parent: {tag: "div", ...},      attrsList: [],      attrsMap: {},      children: [{          type: 2,          text: "{{message}}",          static: false,          // 当节点类型为2时,对象会包含的表达式          expression: "_s(message)"      }]    }  ]}

截取的规则

主要是通过判断模板中 html.indexof('<') 的值,来确定要截取标签还是文本.

模版编译 vue2.0.png

截取的过程

字符串部分
`<div><p>{{message}}<p></div>`
截取过程部分

第一次截取

  1. 判断模板中 html.indexof('<') 的值, 为零 (注释、条件注释、doctype、开始标签、结束标签中的一种)

  2. 被起始标签的正则匹配成功,获取当前的标签名为 div,然后截掉匹配成功的'<div'部分,得到新的字符串><p></p></div>

  3. 截取掉开始标签后,会使用匹配属性的正则去匹配,如果匹配成功,则得到该标签的属性列表,如果匹配不成功,则该标签的属性列表为空数组

  4. 截掉属性后,会使用匹配开始标签结束的正则去匹配,得到它是否是自闭合标签的信息,然后截掉匹配到的字符串得到新的字符串<p></p></div>

  5. 匹配到开始标签,判断当前节点是否存在根节点,不存在则会创建一个元素类型的树节点,存在,则将其设置为 currentParent 的子节点,然后将当前节点压入 stack 栈中

/**
   总结为,匹配标签,提取属性,建立层级
*/
// 经过上面的匹配,剩下的字符串部分为:
`<p>{{message}}<p></div>`

第二次截取

/**
    同上
*/
// 经过上面的匹配,剩下的字符串部分为:
`{{message}}</p></div>`

第三次截取

  1. 判断模板中 html.indexof('<') 的值, 大于等于零 (文本、表达式中的一种)

  2. 查询最近的一个'<',并匹配其是否符合 (起始标签、结束标签、注释、条件注释中的一种),匹配成功则结束遍历,不成功继续遍历

    例如:

    a < b </p> => 文本部分 a < b,命中结束标签

    a<b</p> => 文本部分 a,命中开始标签 < b

/**
   总结为,判断类型,截取文本
*/
// 经过上面的匹配,剩下的字符串部分为:
`</p></div>`

第四次截取

  1. 判断模板中 html.indexof('<') 的值, 为零 (注释、条件注释、doctype、开始标签、结束标签中的一种)

  2. 被结束标签的正则匹配成功,然后截掉匹配成功的</p>部分,得到新的字符串</div>

  3. 匹配到结束标签,会从栈中弹出一个节点'p',并将栈中的最后一个节点'div'设置为 currentParent

/**
    总结为,匹配标签,确定层级
*/
// 经过上面的匹配,剩下的字符串部分为:
`</div>`

第五次截取

/**
    同上
*/
结束
解析器总结
  • 模板字符串 转换成 element ASTs过程,其实就是不断的截取字符串并解析它们的过程。

  • 匹配到起始标签,则截取对应的开始标签,并定义 AST 的基本结构,并且解析标签上带的属性 (attrs, tagName)、指令等等,同时将此标签推进栈中

  • 匹配到结束标签,则需要通过这个结束标签的 tagName 从后到前匹配 stack 中每一项的 tagName,将匹配到的那一项之后的所有项全部删除(从栈里面弹出来)所以栈中的最后一项就是父元素

  • 解析阶段,节点会被拉平,没有层级关系,通过观察可以发现节点树,可以发现是最里面的节点被解析完成,最后一个解析往往是父元素,故我们通过一个栈 (stack) 来记录节点的层级关系。

  • 自闭合标签<input />不存在子节点, 故不需求 push 到栈 (stack)。

optimize 优化器

优化器的作用主要是对生成的 AST 进行静态内容的优化,标记静态节点,为了每次重新渲染,不需要为静态子树创建新节点,可以跳过虚拟 DOM 中 patch 过程(即不需要参与第二次的页面渲染了,大大提升了渲染效率)。

静态节点

遍历 AST 语法树,找出所有的静态节点并打上标记

function isStatic (node) {    // expression    if (node.type === 2) {      return false    }    // text    if (node.type === 3) {      return true    }    /**        1. 不能使用动态绑定语法,即标签上不能有v-、@、:开头的属性;        2. 不能使用v-if、v-else、v-for指令;        3. 不能是内置组件,即标签名不能是slot和component;        4. 标签名必须是平台保留标签,即不能是组件;        5. 当前节点的父节点不能是带有 v-for 的 template 标签;        6. 节点的所有属性的 key 都必须是静态节点才有的 key,注:静态节点的key是有限的,它只能是type,tag,attrsList,attrsMap,plain,parent,children,attrs之一;    */    return !!(node.pre || (      !node.hasBindings &&      !node.if && !node.for &&      !isBuiltInTag(node.tag) &&      isPlatformReservedTag(node.tag) &&      !isDirectChildOfTemplateFor(node) &&      Object.keys(node).every(isStaticKey)    ))}

静态根节点

遍历经过上面步骤后的树,找出静态根节点,并打上标记

优化器总结

  • 没有使用 vue 独有的语法 (v-pre v-once 除外) 的节点就可以称为静态节点

  • 静态节点:指当前节点及其所有子节点都是静态节点

  • 静态根节点:指本身及所有子节点都是静态节点,但是父节点为动态节点的节点

generate 代码生成器

代码生成器的作用是通过 AST 语法树生成代码字符串,代码字符串被包装进渲染函数,执行渲染函数后,可以得到一份 vnode

JS 的 with 语法

使用 with,能改变{}内自由变量的查找方式,将{}内自由变量,当做 obj 的属性来查找,如果找不到匹配的obj属性,就会报错
const obj = {a: 100, b: 200}
with(obj) {
     console.log(a)
     console.log(b)
     // console.log(c) // 会报错
}

代码字符串

解析 parse 生成的 element ASTs,拼接成字符串

with(this){return _c('div',_c('p',[_v(message)])])}

得到 render 函数

/** 代码字符串通过new Function('代码字符串')就可以得到当前组件的render函数 */const stringCode = `with(this){return _c('div',_c('p',[_v(message)])])}`const render = new Function(stringCode)

欲观看不同指令、插值、JS 表达式,可使用 vue-template 转换

const compiler = require('vue-template-compiler')// 插值const template = `<p>{{message}}</p>`const result = compiler.compile(template)console.log(result.render)// with(this){return _c('p',[_v(_s(message))])}

vue 源代码找到缩写函数的含义

模板编译的源码可以在 vue-template-compiler[2] 包中查看

function installRenderHelpers(target) {    target._c = createElement    // 标记v-once    target._o = markOnce    // 转换成Number类型    target._n = toNumber    // 转换成字符串    target._s = toString    // 渲染v-for    target._l = renderList    // 渲染普通插槽和作用域插槽    target._t = renderSlot    // 通过staticRenderFns渲染静态节点    target._m = renderStatic    // 获取过滤器    target._f = resolveFilter    // 检查键盘事件keycode    target._k = checkKeyCodes    target._b = bindObjectProps    // 创建文本vnode    target._v = createTextVNode    // 创建空vnode    target._e = createEmptyVNode    target._u = resolveScopedSlots    target._g = bindObjectListeners    // 处理修饰符    target._p = prependModifier}

综述

vue 脚手架中会使用 vue-loader 在开发环境做模板编译(预编译)

解析过程是一小段一小段的去截取字符串,然后维护一个stack用来保存 DOM 深度,当所有字符串都截取完之后也就解析出了一个完整的AST

优化过程是用递归的方式将所有节点打标记,表示是否是一个静态节点,然后再次递归一遍把静态根节点也标记出来

代码生成阶段是通过递归生成函数执行代码的字符串,递归的过程根据不同的节点类型调用不同的生成方法

参考资料

[1]

element ASTs: _http://caibaojian.com/vue-design/appendix/ast.html_

[2]

vue-template-compiler: _https://github.com/vuejs/vue/blob/v2.6.10/packages/vue-template-compiler/build.js_