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 )
即
{ 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 "htmlcode">// 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 "htmlcode">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.elm
和newEndVnode.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) "htmlcode">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网站的支持!
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