Vue範例要怎麼掛載？聊聊範例掛載的過程

Vue2目前已經出現在大眾視野中非常久了，甚至Vue3都已經開始投入使用，所有大家對於Vue2的掌握程度要逐步加深，即使你不想面大廠，也要試著到達原始碼級的。Vue範例的掛載過程是一個面試中高頻出現的考點，今天帶著大家根據原始碼一步步探析！

一、思考

我們都聽過知其然知其所以然這句話。

那麼不知道大家是否思考過new Vue()這個過程中究竟做了些什麼？

過程中是如何完成資料的繫結，又是如何將資料渲染到檢視的等等。

二、分析

首先找到Vue的建構函式

原始碼位置: src/core/instance/index.js

function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)
  ) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}

options是使用者傳遞過來的設定項，如data、methods等常用的方法。

Vue構建函數呼叫_init方法，但我們發現本檔案中並沒有此方法，但仔細可以看到檔案下方定義了很多初始化方法。

initMixin(Vue);     // 定義 _init
stateMixin(Vue);    // 定義 $set $get $delete $watch 等
eventsMixin(Vue);   // 定義事件  $on  $once $off $emit
lifecycleMixin(Vue);// 定義 _update  $forceUpdate  $destroy
renderMixin(Vue);   // 定義 _render 返回虛擬dom

首先可以看到initMixin方法，發現該方法在Vue原型上定義了_init方法。

原始碼位置： src/core/instance/init.js

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    const vm: Component = this
    // a uid
    vm._uid = uid++
    let startTag, endTag
    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      startTag = `vue-perf-start:${vm._uid}`
      endTag = `vue-perf-end:${vm._uid}`
      mark(startTag)
    }

    // a flag to avoid this being observed
    vm._isVue = true
    // merge options
    // 合併屬性，判斷初始化的是否是元件，這裡合併主要是 mixins 或 extends 的方法
    if (options && options._isComponent) {
      // optimize internal component instantiation
      // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
      // internal component options needs special treatment.
      initInternalComponent(vm, options)
    } else { // 合併vue屬性
      vm.$options = mergeOptions(
        resolveConstructorOptions(vm.constructor),
        options || {},
        vm
      )
    }
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      // 初始化proxy攔截器
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }
    // expose real self
    vm._self = vm
    // 初始化元件生命週期標誌位
    initLifecycle(vm)
    // 初始化元件事件偵聽
    initEvents(vm)
    // 初始化渲染方法
    initRender(vm)
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    // 初始化依賴注入內容，在初始化data、props之前
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    // 初始化props/data/method/watch/methods
    initState(vm)
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    callHook(vm, 'created')

    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
      vm._name = formatComponentName(vm, false)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${vm._name} init`, startTag, endTag)
    }
    // 掛載元素
    if (vm.$options.el) {
      vm.$mount(vm.$options.el)
    }
  }

仔細閱讀上面的程式碼，我們得到以下的結論：

• 在呼叫beforeCreate之前，資料初始化並未完成，像data、props這些屬性無法存取到
• 到了created的時候，資料已經初始化完成，能夠存取到data、props這些屬性，但這時候並未完成dom的掛載，因此無法存取到dom元素。
• 掛載方法是呼叫vm.$mount方法

initState方法是完成 props/data/method/watch/methods的初始化。

原始碼位置：src/core/instance/state.js

export function initState (vm: Component) {
  // 初始化元件的watcher列表
  vm._watchers = []
  const opts = vm.$options
  // 初始化props
  if (opts.props) initProps(vm, opts.props)
  // 初始化methods方法
  if (opts.methods) initMethods(vm, opts.methods)
  if (opts.data) {
    // 初始化data  
    initData(vm)
  } else {
    observe(vm._data = {}, true /* asRootData */)
  }
  if (opts.computed) initComputed(vm, opts.computed)
  if (opts.watch && opts.watch !== nativeWatch) {
    initWatch(vm, opts.watch)
  }
}

我們在這裡主要看初始化data的方法為initData，它與initState在同一檔案上

function initData (vm: Component) {
  let data = vm.$options.data
  // 獲取到元件上的data
  data = vm._data = typeof data === 'function'
    ? getData(data, vm)
    : data || {}
  if (!isPlainObject(data)) {
    data = {}
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'data functions should return an object:\n' +
      'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',
      vm
    )
  }
  // proxy data on instance
  const keys = Object.keys(data)
  const props = vm.$options.props
  const methods = vm.$options.methods
  let i = keys.length
  while (i--) {
    const key = keys[i]
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      // 屬性名不能與方法名重複
      if (methods && hasOwn(methods, key)) {
        warn(
          `Method "${key}" has already been defined as a data property.`,
          vm
        )
      }
    }
    // 屬性名不能與state名稱重複
    if (props && hasOwn(props, key)) {
      process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
        `The data property "${key}" is already declared as a prop. ` +
        `Use prop default value instead.`,
        vm
      )
    } else if (!isReserved(key)) { // 驗證key值的合法性
      // 將_data中的資料掛載到元件vm上,這樣就可以通過this.xxx存取到元件上的資料
      proxy(vm, `_data`, key)
    }
  }
  // observe data
  // 響應式監聽data是資料的變化
  observe(data, true /* asRootData */)
}

仔細閱讀上面的程式碼，我們可以得到以下結論：

• 初始化順序：props、methods、data
• data定義的時候可選擇函數形式或者物件形式(元件只能為函數形式)

關於資料響應式在這就不展示詳細說明了 上文提到掛載方法是呼叫vm.$mount方法

原始碼：

Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  // 獲取或查詢元素
  el = el && query(el)

  /* istanbul ignore if */
  // vue 不允許直接掛載到body或頁面檔案上
  if (el === document.body || el === document.documentElement) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      `Do not mount Vue to <html> or <body> - mount to normal elements instead.`
    )
    return this
  }

  const options = this.$options
  // resolve template/el and convert to render function
  if (!options.render) {
    let template = options.template
    // 存在template模板，解析vue模板檔案
    if (template) {
      if (typeof template === 'string') {
        if (template.charAt(0) === '#') {
          template = idToTemplate(template)
          /* istanbul ignore if */
          if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !template) {
            warn(
              `Template element not found or is empty: ${options.template}`,
              this
            )
          }
        }
      } else if (template.nodeType) {
        template = template.innerHTML
      } else {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
          warn('invalid template option:' + template, this)
        }
        return this
      }
    } else if (el) {
      // 通過選擇器獲取元素內容
      template = getOuterHTML(el)
    }
    if (template) {
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile')
      }
      /**
       *  1.將temmplate解析ast tree
       *  2.將ast tree轉換成render語法字串
       *  3.生成render方法
       */
      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
        outputSourceRange: process.env.NODE_ENV !== 'production',
        shouldDecodeNewlines,
        shouldDecodeNewlinesForHref,
        delimiters: options.delimiters,
        comments: options.comments
      }, this)
      options.render = render
      options.staticRenderFns = staticRenderFns

      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile end')
        measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end')
      }
    }
  }
  return mount.call(this, el, hydrating)
}

閱讀上面程式碼，我們能得到以下結論：

• 不要將根元素放到body或者html上
• 可以在物件中定義template/render或者直接使用template、el表示元素選擇器
• 最終都會解析成render函數，呼叫compileToFunctions，會將template解析成render函數

對template的解析步驟大致分為以下幾步：

• 將html檔案片段解析成ast描述符
• 將ast描述符解析成字串
• 生成render函數

生成render函數，掛載到vm上後，會再次呼叫mount方法

原始碼位置：src/platforms/web/runtime/index.js

// public mount method
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && inBrowser ? query(el) : undefined
  // 渲染元件
  return mountComponent(this, el, hydrating)
}

呼叫mountComponent渲染元件

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  // 如果沒有獲取解析的render函數，則會丟擲警告
  // render是解析模板檔案生成的
  if (!vm.$options.render) {
    vm.$options.render = createEmptyVNode
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      /* istanbul ignore if */
      if ((vm.$options.template && vm.$options.template.charAt(0) !== '#') ||
        vm.$options.el || el) {
        warn(
          'You are using the runtime-only build of Vue where the template ' +
          'compiler is not available. Either pre-compile the templates into ' +
          'render functions, or use the compiler-included build.',
          vm
        )
      } else {
        // 沒有獲取到vue的模板檔案
        warn(
          'Failed to mount component: template or render function not defined.',
          vm
        )
      }
    }
  }
  // 執行beforeMount勾點
  callHook(vm, 'beforeMount')

  let updateComponent
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    updateComponent = () => {
      const name = vm._name
      const id = vm._uid
      const startTag = `vue-perf-start:${id}`
      const endTag = `vue-perf-end:${id}`

      mark(startTag)
      const vnode = vm._render()
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} render`, startTag, endTag)

      mark(startTag)
      vm._update(vnode, hydrating)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} patch`, startTag, endTag)
    }
  } else {
    // 定義更新函數
    updateComponent = () => {
      // 實際調⽤是在lifeCycleMixin中定義的_update和renderMixin中定義的_render
      vm._update(vm._render(), hydrating)
    }
  }
  // we set this to vm._watcher inside the watcher's constructor
  // since the watcher's initial patch may call $forceUpdate (e.g. inside child
  // component's mounted hook), which relies on vm._watcher being already defined
  // 監聽當前元件狀態，當有資料變化時，更新元件
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, {
    before () {
      if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {
        // 資料更新引發的元件更新
        callHook(vm, 'beforeUpdate')
      }
    }
  }, true /* isRenderWatcher */)
  hydrating = false

  // manually mounted instance, call mounted on self
  // mounted is called for render-created child components in its inserted hook
  if (vm.$vnode == null) {
    vm._isMounted = true
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}

閱讀上面程式碼，我們得到以下結論：

• 會觸發beforeCreate勾點
• 定義updateComponent渲染頁面檢視的方法
• 監聽元件資料，一旦發生變化，觸發beforeUpdate生命勾點

updateComponent方法主要執行在vue初始化時宣告的render, update方法

render的作用主要是生成vnode

原始碼位置：src/core/instance/render.js

// 定義vue 原型上的render方法
Vue.prototype._render = function (): VNode {
    const vm: Component = this
    // render函數來自於元件的option
    const { render, _parentVnode } = vm.$options

    if (_parentVnode) {
        vm.$scopedSlots = normalizeScopedSlots(
            _parentVnode.data.scopedSlots,
            vm.$slots,
            vm.$scopedSlots
        )
    }

    // set parent vnode. this allows render functions to have access
    // to the data on the placeholder node.
    vm.$vnode = _parentVnode
    // render self
    let vnode
    try {
        // There's no need to maintain a stack because all render fns are called
        // separately from one another. Nested component's render fns are called
        // when parent component is patched.
        currentRenderingInstance = vm
        // 呼叫render方法，自己的獨特的render方法， 傳入createElement引數，生成vNode
        vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
    } catch (e) {
        handleError(e, vm, `render`)
        // return error render result,
        // or previous vnode to prevent render error causing blank component
        /* istanbul ignore else */
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && vm.$options.renderError) {
            try {
                vnode = vm.$options.renderError.call(vm._renderProxy, vm.$createElement, e)
            } catch (e) {
                handleError(e, vm, `renderError`)
                vnode = vm._vnode
            }
        } else {
            vnode = vm._vnode
        }
    } finally {
        currentRenderingInstance = null
    }
    // if the returned array contains only a single node, allow it
    if (Array.isArray(vnode) && vnode.length === 1) {
        vnode = vnode[0]
    }
    // return empty vnode in case the render function errored out
    if (!(vnode instanceof VNode)) {
        if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && Array.isArray(vnode)) {
            warn(
                'Multiple root nodes returned from render function. Render function ' +
                'should return a single root node.',
                vm
            )
        }
        vnode = createEmptyVNode()
    }
    // set parent
    vnode.parent = _parentVnode
    return vnode
}

_update主要功能是呼叫patch，將vnode轉成為真實DOM，並且更新到頁面中

原始碼位置：src/core/instance/lifecycle.js

Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    const vm: Component = this
    const prevEl = vm.$el
    const prevVnode = vm._vnode
    // 設定當前啟用的作用域
    const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm)
    vm._vnode = vnode
    // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
    // based on the rendering backend used.
    if (!prevVnode) {
      // initial render
      // 執行具體的掛載邏輯
      vm.$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.
  }

三、結論

• new Vue的時候會呼叫_init方法
  • 定義$set、$get、$delete、$watch等方法
  • 定義$on、$off、$emit、$off等事件
  • 定義_update、$forceUpdate、$destory生命週期
• 呼叫$mount進行頁面的掛載
• 掛載的時候主要是通過mountComponent方法
• 定義updateComponent更新函數
• 執行render生成虛擬DOM
• _update將虛擬DOM生成真實DOM結構，並且渲染到頁面中

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