01- vdom 和模板编译源码

组件渲染的过程

template --> ast --> render --> vDom --> 真实的Dom --> 页面

Runtime-Compiler和Runtime-Only的区别 - 简书

编译步骤

模板编译是Vue中比较核心的一部分。关于 Vue 编译原理这块的整体逻辑主要分三个部分，也可以说是分三步，前后关系如下：

第一步：将模板字符串转换成element ASTs（ 解析器 parse）

第二步：对 AST 进行静态节点标记，主要用来做虚拟DOM的渲染优化（优化器 optimize）

第三步：使用element ASTs生成render函数代码字符串（代码生成器 generate）

 编译后的AST结构

template 模板：

<div class="box"><p>{{name}}</p>
</div>

AST 抽象语法树：

ast: {tag: "div" //  元素标签名type: 1,  // 元素节点类型 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staticRoot: false, // 是否静态根节点static: false,  // 是否静态节点plain: true, parent: undefined,attrsList: [], // 标签节点的属性名和值的对象集合attrsMap: {}, // 和attrsList类似，不同在它是以键值对保存属性名和值children: [{tag: "p"type: 1,staticRoot: false,static: false,plain: true,parent: {tag: "div", ...},attrsList: [],attrsMap: {},children: [{type: 2,text: "{{name}}",static: false,expression: "_s(name)"  // type为2时才有这个属性，表示表达式的内容}]}]
}

generate，将AST转换成可以直接执行的JavaScript字符串

with(this) {return _c('div', [_c('p', [_v(_s(name))]), _v(" "), _m(0)])
}

注意一：平常开发中 我们使用的是不带编译版本的 Vue 版本（runtime-only）直接在 options 传入 template 选项 在开发环境报错

注意二：这里传入的 template 选项不要和.vue 文件里面的模板搞混淆了 vue 单文件组件的 template 是需要 vue-loader 进行处理的

我们传入的 el 或者 template 选项最后都会被解析成 render 函数 这样才能保持模板解析的一致性

以下代码实现是在在entry-runtime-with-compiler.js里面，和runtime-only版本需要区分开

1、模板编译入口

export function initMixin (Vue) {Vue.prototype._init = function (options) {const vm = this;vm.$options = options;initState(vm);// 如果有 el 属性，进行模板渲染if (vm.$options.el) {vm.$mount(vm.$options.el)}}Vue.prototype.$mount = function (el) {const vm = this;const options = vm.$options;el = document.querySelector(el);// 不存在 render 属性的几种情况if (!options.render) {// 不存在 render 但存在 templatelet template = options.template;// 不存在 render 和 template 但是存在 el 属性，直接将模板赋值到 el 所在的外层 html 结构 （就是 el 本身，并不是父元素）if (!template && el) {template = el.outerHTML;}// 最后把处理好的 template 模板转化成 render 函数if (template) {const render = compileToFunctions(template);options.render = render;}}}
}

• 先初始化状态，initState(vm)；
• 再在 initMixin 函数中，判断是否有el，有则直接调用 vm.$mount(vm.$options.el) 进行模板渲染，没有则手动调用；
• 在 Vue.prototype.$mount 方法中，判断是否存在 render 属性，存在则给 template 赋值，如果不存在 render 和 template 但存在 el 属性，直接将模板赋值到 el 所在的外层 html 结构（就是el本身，并不是父元素）；
• 通过 compileToFunctions 将处理好的 template 模板转换成 render 函数。

咱们主要关心$mount 方法 最终将处理好的 template 模板转成 render 函数

2、模板转化核心方法 compileToFunctions

export function compileToFunctions (template) {// html → ast → render函数// 第一步 将 html 字符串转换成 ast 语法树let ast = parse(template);// 第二步 优化静态节点if (mergeOptions.optimize !== false) {optimize(ast, options);}// 第三步 通过 ast 重新生成代码let code = generate(ast);// 使用 with 语法改变作用域为 this， 之后调用 render 函数可以使用 call 改变 this，方便 code 里面的变量取值。let renderFn = new Function(`with(this){return ${code}}`);return renderFn;
}

html → ast → render函数

这里需要把 html 字符串变成 render 函数，分三步：

（1）parse函数 把 HTML 代码转成 AST 语法树

        AST 是用来描述代码本身形成的树形结构，不仅可以描述 HTML，也可以描述 css 和 js 语法；很多库都运用到了 AST，比如 webpack，babel，eslint 等

（2） optimize函数 优化静态节点（主要用来做虚拟DOM的渲染优化）

        先遍历 AST，对 AST 进行静态节点标记，（即节点永远不会发生变化）并做出一些特殊的处理。例如：

• 移除静态节点的 v-once 指令，因为它在这里没有任何意义。
• 移除静态节点的 key 属性。因为静态节点永远不会改变，所以不需要 key 属性。
• 将一些静态节点合并成一个节点，以减少渲染的节点数量。例如相邻的文本节点和元素节点可以被合并为一个元素节点。

（3）generate函数 通过 AST 重新生成代码

最后生成的代码需要和 render 函数一样

类似这样的结构：

_c('div',{id:"app"},_c('div',undefined,_v("hello"+_s(name)),_c('span',undefined,_v("world"))))

• _c 代表 createElement 创建节点
• _v 代表 createTextVNode 创建文本节点
• _s 代表 toString 把对象解析成字符串
   

模板引擎的实现原理  with + new Function，使用 with 语法改变作用域为 this， 之后调用 render 函数可以使用 call 改变 this，方便 code 里面的变量取值。

parse函数，解析 html 并生成 ast

// src/compiler/parse.js// 以下为源码的正则  对正则表达式不清楚的同学可以参考小编之前写的文章(前端进阶高薪必看 - 正则篇);
const ncname = `[a-zA-Z_][\\-\\.0-9_a-zA-Z]*`; //匹配标签名 形如 abc-123
const qnameCapture = `((?:${ncname}\\:)?${ncname})`; //匹配特殊标签 形如 abc:234 前面的abc:可有可无
const startTagOpen = new RegExp(`^<${qnameCapture}`); // 匹配标签开始 形如 <abc-123 捕获里面的标签名
const startTagClose = /^\s*(\/?)>/; // 匹配标签结束  >
const endTag = new RegExp(`^<\\/${qnameCapture}[^>]*>`); // 匹配标签结尾 如 </abc-123> 捕获里面的标签名
const attribute = /^\s*([^\s"'<>\/=]+)(?:\s*(=)\s*(?:"([^"]*)"+|'([^']*)'+|([^\s"'=<>`]+)))?/; // 匹配属性  形如 id="app"let root, currentParent; //代表根节点 和当前父节点
// 栈结构 来表示开始和结束标签
let stack = [];
// 标识元素和文本type
const ELEMENT_TYPE = 1;
const TEXT_TYPE = 3;
// 生成ast方法
function createASTElement(tagName, attrs) {return {tag: tagName,type: ELEMENT_TYPE,children: [],attrs,parent: null,};
}// 对开始标签进行处理
function handleStartTag({ tagName, attrs }) {let element = createASTElement(tagName, attrs);if (!root) {root = element;}currentParent = element;stack.push(element);
}// 对结束标签进行处理
function handleEndTag(tagName) {// 栈结构 []// 比如 <div><span></span></div> 当遇到第一个结束标签</span>时 会匹配到栈顶<span>元素对应的ast 并取出来let element = stack.pop();// 当前父元素就是栈顶的上一个元素 在这里就类似divcurrentParent = stack[stack.length - 1];// 建立parent和children关系if (currentParent) {element.parent = currentParent;currentParent.children.push(element);}
}// 对文本进行处理
function handleChars(text) {// 去掉空格text = text.replace(/\s/g, "");if (text) {currentParent.children.push({type: TEXT_TYPE,text,});}
}// 解析标签生成ast核心
export function parse(html) {while (html) {// 查找<let textEnd = html.indexOf("<");// 如果<在第一个 那么证明接下来就是一个标签 不管是开始还是结束标签if (textEnd === 0) {// 如果开始标签解析有结果const startTagMatch = parseStartTag();if (startTagMatch) {// 把解析好的标签名和属性解析生成asthandleStartTag(startTagMatch);continue;}// 匹配结束标签</const endTagMatch = html.match(endTag);if (endTagMatch) {advance(endTagMatch[0].length);handleEndTag(endTagMatch[1]);continue;}}let text;// 形如 hello<div></div>if (textEnd >= 0) {// 获取文本text = html.substring(0, textEnd);}if (text) {advance(text.length);handleChars(text);}}// 匹配开始标签function parseStartTag() {const start = html.match(startTagOpen);if (start) {const match = {tagName: start[1],attrs: [],};//匹配到了开始标签 就截取掉advance(start[0].length);// 开始匹配属性// end代表结束符号>  如果不是匹配到了结束标签// attr 表示匹配的属性let end, attr;while (!(end = html.match(startTagClose)) &&(attr = html.match(attribute))) {advance(attr[0].length);attr = {name: attr[1],value: attr[3] || attr[4] || attr[5], //这里是因为正则捕获支持双引号 单引号 和无引号的属性值};match.attrs.push(attr);}if (end) {//   代表一个标签匹配到结束的>了 代表开始标签解析完毕advance(1);return match;}}}//截取html字符串 每次匹配到了就往前继续匹配function advance(n) {html = html.substring(n);}//   返回生成的astreturn root;
}

generate函数，把 ast 转化成 render 函数结构

// src/compiler/codegen.jsconst defaultTagRE = /\{\{((?:.|\r?\n)+?)\}\}/g; //匹配花括号 {{  }} 捕获花括号里面的内容function gen(node) {// 判断节点类型// 主要包含处理文本核心// 源码这块包含了复杂的处理  比如 v-once v-for v-if 自定义指令 slot等等  咱们这里只考虑普通文本和变量表达式{{}}的处理// 如果是元素类型if (node.type == 1) {//   递归创建return generate(node);} else {//   如果是文本节点let text = node.text;// 不存在花括号变量表达式if (!defaultTagRE.test(text)) {return `_v(${JSON.stringify(text)})`;}// 正则是全局模式 每次需要重置正则的lastIndex属性  不然会引发匹配buglet lastIndex = (defaultTagRE.lastIndex = 0);let tokens = [];let match, index;while ((match = defaultTagRE.exec(text))) {// index代表匹配到的位置index = match.index;if (index > lastIndex) {//   匹配到的{{位置  在tokens里面放入普通文本tokens.push(JSON.stringify(text.slice(lastIndex, index)));}//   放入捕获到的变量内容tokens.push(`_s(${match[1].trim()})`);//   匹配指针后移lastIndex = index + match[0].length;}// 如果匹配完了花括号  text里面还有剩余的普通文本 那么继续pushif (lastIndex < text.length) {tokens.push(JSON.stringify(text.slice(lastIndex)));}// _v表示创建文本return `_v(${tokens.join("+")})`;}
}// 处理attrs属性
function genProps(attrs) {let str = "";for (let i = 0; i < attrs.length; i++) {let attr = attrs[i];// 对attrs属性里面的style做特殊处理if (attr.name === "style") {let obj = {};attr.value.split(";").forEach((item) => {let [key, value] = item.split(":");obj[key] = value;});attr.value = obj;}str += `${attr.name}:${JSON.stringify(attr.value)},`;}return `{${str.slice(0, -1)}}`;
}// 生成子节点 调用gen函数进行递归创建
function getChildren(el) {const children = el.children;if (children) {return `${children.map((c) => gen(c)).join(",")}`;}
}
// 递归创建生成code
export function generate(el) {let children = getChildren(el);let code = `_c('${el.tag}',${el.attrs.length ? `${genProps(el.attrs)}` : "undefined"}${children ? `,${children}` : ""})`;return code;
}

code 字符串生成 render 函数

export function compileToFunctions (template) {let ast = parseHTML(template);let code = genCode(ast);// 将模板变成 render 函数，通过 with + new Function 的方式让字符串变成 JS 语法来执行const render = new Function(`with(this){return ${code}}`);return render;
}

 https://juejin.cn/spost/7267858684667035704

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