Vue中Vnode的创建与处理

文章比较长，首先先看一下vnode的创建和处理过程的简要（源码下面都有注释，需要可以细看）：

什么是虚拟DOM

虚拟DOM（Virtual DOM）是使用JavaScript对象描述真实DOM
Vue.js中的虚拟DOM借鉴Snabbdom，并添加了Vue.js的特征，例如：指令和组件机制

为什么要使用虚拟DOM：

• 避免直接操作真实DOM，提高开发效率
• 作为一个中间层可以跨平台，支持web端渲染，还可以支持服务端渲染
• 虚拟DOM不一定可以提高性能：
  • 首次渲染的时候会增加开销
  • 复杂视图情况下提升渲染性能

h函数

• vm.$createElement(tag, data, children, normalizeChildren)
• tag：标签名或者组件对象
• data：描述tag，可以设置DOM的属性或者标签的属性
• children：tag中的文本内容或者子节点

render(h){ 
    // h(tag, data, children) // return h('h1', this.msg) // return h('h1', {domProps: {innerHTML: this.msg}}) // return h('h1', {attrs: {id: 'title'}}, this.msg) // children 当前h1对应的子节点 // data 创建函数时传递的data选项 // elm 真实dom // tag 调用h函数时传递的第一个属性 const vnode = h( 'h1', { 
    attrs: { 
    id:'title' } }, this.msg ) console.log(vnode); return vnode; } 

• vNode核心属性：tag， data，children，text，elm，key

Vnode的创建过程

1）Vnode的创建是在updateComponent函数中

• 通过vm._render()生成虚拟dom，并通过vm._update函数将虚拟dom转为真实dom渲染至页面中；（updateComponent函数在前面文章讲watcher时有提到过，是在创建watcher实例时完成调用的；）

   // src\core\instance\lifecycle.js updateComponent = () => { 
        // vm._render() 生成虚拟DOM // vm._update用来将虚拟DOM转换为真实DOM，再渲染到页面中 vm._update(vm._render(), hydrating) } 

2）vue实例的_render方法(render方法调用)(src\core\instance\render.js)

• 会获取render函数（可以是用户传递的render函数或者Vue编译生成的render函数）；
• 并调用vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)来生成vnode

3）$createElement（(src\core\instance\render.js)）

• 在调用render函数时，会传递一个h参数，这个h参数就是$createElement，而$createElement最终调用的是createElement方法

   // 对编译生成的render进行渲染的方法 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. // 对手写render函数进行渲染的方法 vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true) 

4）createElement（参数处理）(src\core\vdom\create-element.js)

• 在createElement中，主要是对参数进行了一下处理，判断一下当前h函数传递是否传递了data，如果data是数组或者原始值时，那么data就是children，这也提高了方法的灵活性，最后通过_createElement来生成vnode

  export function createElement ( context: Component, // vue实例 tag: any, data: any, children: any, normalizationType: any, alwaysNormalize: boolean ): VNode | Array<VNode> { 
        // 当data是数组或者原始值的时候，data其实就是children if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) { 
        normalizationType = children children = data data = undefined } // 当是用户穿入的render函数的时候，会将normalizationType定位为常量ALWAYS_NORMALIZE（2） if (isTrue(alwaysNormalize)) { 
        normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE } // VNode是在_createElement中创建的 return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType) } 

5）_createElement生成vnode(src\core\vdom\create-element.js)

• 该函数中主要做了以下处理：
  • a） 将传入的Children规范成VNode类型
  • b） 规范化children后，创建VNode实例
• 规范化children会用到两个函数normalizeChildren与simpleNormalizeChildren
• simpleNormalizeChildren：调用场景是 render 函数当函数是编译生成的；理论上编译的children已经是VNode类型，但如果children中包含组件，并且这个组件是函数式组件时，返回的就是一个数组而非一个根节点，则使用该方法将二维数组拍平；（函数式组件已经normalize了他们的children）
• normalizeChildren：用于编译slot，v-for的时候产生嵌套数组，或者是用户手写的render函数，会调用该方法

  // （src\core\vdom\create-element.js） // 如果children中包含组件，并且这个组件是函数式组件时，就会做处理 // 因为函数式组件已经normalize了他们的children export function simpleNormalizeChildren (children: any) { 
        for (let i = 0; i < children.length; i++) { 
        if (Array.isArray(children[i])) { 
        return Array.prototype.concat.apply([], children) } } return children } export function normalizeChildren (children: any): ?Array<VNode> { 
        // children是原始值，通过createTextVNode转换为文本节点 // normalizeArrayChildren把多维数组通过递归的方式转换为一维数组 return isPrimitive(children) ? [createTextVNode(children)] : Array.isArray(children) ? normalizeArrayChildren(children) : undefined } 

  • 最后就是通过对tag类型的判断，来创建VNode节点；

VNode 的处理过程

1）vm._update（判断是否首次渲染，执行__patch__函数）

• 前面由vm._render生成了VNode，接下来会通过vm._update将虚拟DOM转化为真实DOM，并渲染到页面中
• 下面是vm._update方法，在该方法中主要是调用了__patch__方法
  • a） 首先通过vm._vnode获取prevVnode
  • b） 如果prevVnode不存在，说明是首次渲染，调用vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)，并将其返回结果放在vm.$el；并在初始化之后，将最新的虚拟dom存储到vm._vnode中
  • c） 如果存在，则执行vm.__patch__(prevVnode, vnode)，对两个vnode进行比较，并将返回结果放于vm.$el

// src\core\instance\lifecycle.js Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) { 
    const vm: Component = this const prevEl = vm.$el const prevVnode = vm._vnode const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm) vm._vnode = vnode // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points // based on the rendering backend used. if (!prevVnode) { 
    // initial render vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */) } else { 
    // updates vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode) } ... } 

2） vm.__patch__（判断是否浏览器环境，执行patch）

• 在上面__update__中，我们看到真正处理vnode的地方是在patch中，下面看一下patch方法的实现
• a） __patch__函数

  // src\platforms\web\runtime\index.js` // __patch__ 该函数是将虚拟DOM转为真实DOM， noop是一个空函数 Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop 

• b）patch函数

  //src\platforms\web\runtime\patch.js export const patch: Function = createPatchFunction({ 
        nodeOps, modules }) 

3） createPatchFunction（返回patch函数）

• a） 挂载cbs节点的属性/事件/样式操作的钩子函数
• b） nodeOps：一些dom的操作函数，有createElement，removeChild，tagName等dom操作函数
• c） modules：可以看到每个模块完成某个功能，属性和类、监听器、dom属性、样式的创建和更新、指令更新以及其他操作

  // src\core\vdom\patch.js export function createPatchFunction (backend) { 
        let i, j const cbs = { 
       } const { 
        modules, nodeOps } = backend // hooks中定义了一些钩子函数 for (i = 0; i < hooks.length; ++i) { 
        // cbs["update"] = []; 一个钩子函数可能对应多个处理函数  cbs[hooks[i]] = [] for (j = 0; j < modules.length; ++j) { 
        if (isDef(modules[j][hooks[i]])) { 
        // cbs["update"] = [updateAttrs, updateClass, update...] cbs[hooks[i]].push(modules[j][hooks[i]]) } } } // 一些辅助函数的定义 return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { 
        ... } 

4） createPatchFunctionp返回patch函数（返回vnode的dom元素）

• a） 新的vnode存在，老的vnode不存在，则执行老的vnode的destory钩子函数
• b） 老的vnode不存在（即$mount中没有挂载的元素），则创建新的vnode，由于没有挂载的元素，所以创建的vnode只存在于内存，不进行挂载
• c） 获取isRealElement = oldVnode.nodeType，isRealElement不是真实dom，且新的vnode与老的vnode都存在且相等，则执行patchVnode
• d） isRealElement为一个真实dom（首次渲染），则通过oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)生成一个虚拟dom
• e） 通过createElm创建dom节点并插入到对应位置的过程
• f）invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)，触发insertedVnodeQueue队列中新插入的VNode的钩子函数

 return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) { 
    // 新的VNode不存在 if (isUndef(vnode)) { 
    // 老的VNode存在，执行Destoey钩子函数 if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode) return } let isInitialPatch = false // 存储新插入的VNode的节点的队列 const insertedVnodeQueue = [] // 老的VNode不存在 if (isUndef(oldVnode)) { 
    // empty mount (likely as component), create new root element // mount中没有挂载的元素 isInitialPatch = true // 创建新的VNode，因为$mount没有传入挂载的元素，所以生成的vnode只是存在于内存中，并不进行挂载 createElm(vnode, insertedVnodeQueue) } else { 
    // 新的和老的VNode都存在，更新 const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType) // 判断参数1是否是真实DOM，不是真实DOM if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) { 
    // 更新操作，diff算法 // patch existing root node patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly) } else { 
    // 如果oldVNode是真是节点，说明是首次渲染 if (isRealElement) { 
    // mounting to a real element // check if this is server-rendered content and if we can perform // a successful hydration. if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) { 
    oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR) hydrating = true } if (isTrue(hydrating)) { 
    if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) { 
    invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true) return oldVnode } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { 
    warn( 'The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' + 'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' + 'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' + '
, or missing . Bailing hydration and performing '  + 'full client-side render.' ) } } // either not server-rendered, or hydration failed. // create an empty node and replace it // 将oldVNode转换为一个VNode，存储在oldVNode中 oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode) } // replacing existing element const oldElm = oldVnode.elm const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm) // create new node // 创建DOM节点 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) ) // update parent placeholder node element, recursively if (isDef(vnode.parent)) { 
    let ancestor = vnode.parent const patchable = isPatchable(vnode) while (ancestor) { 
    for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) { 
    cbs.destroy[i](ancestor) } ancestor.elm = vnode.elm if (patchable) { 
    for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) { 
    cbs.create[i](emptyNode, ancestor) } // #6513 // invoke insert hooks that may have been merged by create hooks. // e.g. for directives that uses the "inserted" hook. const insert = ancestor.data.hook.insert if (insert.merged) { 
    // start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hook for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) { 
    insert.fns[i]() } } } else { 
    registerRef(ancestor) } ancestor = ancestor.parent } } // destroy old node if (isDef(parentElm)) { 
    removeVnodes([oldVnode], 0, 0) } else if (isDef(oldVnode.tag)) { 
    invokeDestroyHook(oldVnode) } } } // 触发insertedVnodeQueue队列中新插入的VNode的钩子函数 // 如果没有挂载至dom树上，那么不会触发它的钩子函数 invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch) return vnode.elm } } 

5） patchVnode（新旧Vnode对比）

• 对比新旧Vnode，找到差异，并更新dom（在下面的代码都有标注对应的注释）
• 下附新旧节点对比流程图
  
  
  

   function patchVnode ( oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, ownerArray, index, removeOnly ) { 
        if (oldVnode === vnode) { 
        return } if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) { 
        // clone reused vnode vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode) } const elm = vnode.elm = oldVnode.elm if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) { 
        if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) { 
        hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue) } else { 
        vnode.isAsyncPlaceholder = true } return } // reuse element for static trees. // note we only do this if the vnode is cloned - // if the new node is not cloned it means the render functions have been // reset by the hot-reload-api and we need to do a proper re-render. if (isTrue(vnode.isStatic) && isTrue(oldVnode.isStatic) && vnode.key === oldVnode.key && (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce)) ) { 
        vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance return } let i const data = vnode.data // 获取vnode中data，再获取data中的hook，找hook中的prepatch，如果存在执行这个钩子 // 也就是执行用户传递过来的钩子函数 if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) { 
        i(oldVnode, vnode) } // 获取新旧节点的子节点 const oldCh = oldVnode.children const ch = vnode.children if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) { 
        // 调用cbs中的钩子函数，操作节点的属性/样式/事件 // 遍历所有模块中的update函数，来更新节点的属性/样式/事件 ，这是模块中提供的钩子函数 for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode) // 用户的自定义钩子 if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode) } // 新节点没有文本 if (isUndef(vnode.text)) { 
        // 新节点和老节点都有子节点 // 对子节点进行diff操作，调用updateChildren if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) { 
        if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly) } else if (isDef(ch)) { 
        // 新的有子节点，老的没有子节点 if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { 
        // 会检查新的子节点是否有重复的key，如果有重复的key，那么会报警告 checkDuplicateKeys(ch) } // 先清空老节点dom的文本内容，然后为当前的dom节点加入子节点 if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, '') addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue) } else if (isDef(oldCh)) { 
        // 老节点有子节点，新的没有子节点 // 删除老节点的子节点 removeVnodes(oldCh, 0, oldCh.length - 1) } else if (isDef(oldVnode.text)) { 
        // 老节点有文本，新节点没有文本 // 清空老节点的文本内容 nodeOps.setTextContent(elm, '') } } else if (oldVnode.text !== vnode.text) { 
        // 新老节点都有文本节点 // 修改文本 nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text) } if (isDef(data)) { 
        // 获取data下hook下的postpatch来执行，说明patch过程执行完毕了 if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode) } } 

6） updateChidren（新老子节点对比）

• 对比新老子节点，找到子节点差异，更新dom树，（在下面的代码都有标注对应的注释）
• 上面一共涉及8个变量：
  • 老节点开始索引oldStartIdx；新节点开始索引newStartIdx；
  • 老节点结束索引oldEndIdx；新节点结束索引newEndIdx；
  • 老的开始节点oldStartVnode；老的结束节点oldEndVnode；
  • 新的开始节点newStartVnode；新的结束节点newEndVnode；
• 在上面的循环对比结束，还会进行以下判断：
  • a） 新节点比老节点多，把剩下的新节点插入到老的节点后面
  • b） 老节点比新节点多，则把多余的老节点进行删除
• 下面是updateChildren 中对比的主流程图：
  
  
  
• 源码如下：

function updateChildren (parentElm, oldCh, newCh, insertedVnodeQueue, removeOnly) { 
    let oldStartIdx = 0 let newStartIdx = 0 let oldEndIdx = oldCh.length - 1 let oldStartVnode = oldCh[0] let oldEndVnode = oldCh[oldEndIdx] let newEndIdx = newCh.length - 1 let newStartVnode = newCh[0] let newEndVnode = newCh[newEndIdx] let oldKeyToIdx, idxInOld, vnodeToMove, refElm // removeOnly is a special flag used only by 
    // to ensure removed elements stay in correct relative positions // during leaving transitions const canMove = !removeOnly if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { 
    checkDuplicateKeys(newCh) } // diff算法 // 当新节点和纠结点都没有遍历完成 while (oldStartIdx <= oldEndIdx && newStartIdx <= newEndIdx) { 
    // 判断老节点是否有值，没有值，取下一个老的节点 if (isUndef(oldStartVnode)) { 
    oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] // Vnode has been moved left } else if (isUndef(oldEndVnode)) { 
    // 老的结束节点是否有值，没有值，获取前一个节点作为结束节点 oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newStartVnode)) { 
    // 老的开始节点与新的开始节点相同 // 直接将该VNode节点进行patchVnode patchVnode(oldStartVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) // 获取下一组开始节点 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newEndVnode)) { 
    // 老的结束节点与新的结束节点相同 // 直接将该VNode节点进行patchVnode patchVnode(oldEndVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) // 获取下一组结束节点 oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldStartVnode, newEndVnode)) { 
    // Vnode moved right // oldStartVnode与newEndVnode相同（sameVnode） // 进行patchVnode， 把oldStartVnode移动到最后 patchVnode(oldStartVnode, newEndVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newEndIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldStartVnode.elm, nodeOps.nextSibling(oldEndVnode.elm)) // 移动下标，获取下一组节点 oldStartVnode = oldCh[++oldStartIdx] newEndVnode = newCh[--newEndIdx] } else if (sameVnode(oldEndVnode, newStartVnode)) { 
    // Vnode moved left // oldEndVnode与newStartVnode相同（sameVnode） // 进行patchVnode， 把oldEndvnode移动到最前面 patchVnode(oldEndVnode, newStartVnode, insertedVnodeQueue, newCh, newStartIdx) canMove && nodeOps.insertBefore(parentElm, oldEndVnode.elm, oldStartVnode.elm) oldEndVnode = oldCh[--oldEndIdx] newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } else { 
    // 以上四种情况都不满足 // newStartVnode依次和旧的节点比较 // 从新的节点开头取一个，去老节点中查找相同节点 // 先找新开始节点的key和老节点相同的索引，如果没找到再通过sameVnode找 if (isUndef(oldKeyToIdx)) oldKeyToIdx = createKeyToOldIdx(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) idxInOld = isDef(newStartVnode.key) ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key] : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) // 如果没有找到 if (isUndef(idxInOld)) { 
    // New element // 创建节点并插入到最前面 createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx) } else { 
    // 获取要移动的老节点 vnodeToMove = oldCh[idxInOld] // 如果使用newStartVnode找到相同的老节点 if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) { 
    // 执行patchVnode，并且将找到的旧节点移动到最前面 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 // 如果key相同，但是是不同的元素，创建新元素 createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx) } } newStartVnode = newCh[++newStartIdx] } } // 当结束时oldStartIdx > oldEndIdx，纠结点被遍历完，但是新节点还没有 if (oldStartIdx > oldEndIdx) { 
    // 说明新节点比老节点多，把剩下的新节点插入到老的节点后面 refElm = isUndef(newCh[newEndIdx + 1]) ? null : newCh[newEndIdx + 1].elm addVnodes(parentElm, refElm, newCh, newStartIdx, newEndIdx, insertedVnodeQueue) } else if (newStartIdx > newEndIdx) { 
    // 当结束时newStartIdx > newEndIdx，新节点遍历完，但是旧节点还没有，则将老节点remove removeVnodes(oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx) } }