Vue.js源码解析-Vue初始化流程之动态创建DOM

目录

• 前言
• 一、_update 如何判断是初始化还是更新操作？
• 二、patch
  • 2.1 patch 定义
  • 2.2 初始化的 patch
• 三、createElm 动态创建DOM
  • 3.1 创建组件节点
  • 3.2 创建标签元素节点
  • 3.3 创建注释节点
  • 3.3 创建文本节点
• 四、销毁旧节点
• 五、总结

前言

各位道友大家好，我是LSF，在上一篇博文 中，分析了Vue初始化的整体流程，最后到了 update 动态创建 DOM 阶段。接下来这篇博文，会对这个流程进行分析，重点需要掌握 createElm 函数的执行逻辑。

一、_update 如何判断是初始化还是更新操作？

_update 是在Vue实例化之前，通过prototype混入的一个实例方法。主要目的是将vnode转化成真实DOM，它定义在 core/instance/lifecycle.js 文件中。

  Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    const vm: Component = this  // vm -> this
    const prevEl = vm.$el

    // 保存上一个vnode。
    const prevVnode = vm._vnode  

    // 设置 activeInstance 当前活动的vm，返回方法。
    const restoreActiveInstance = setActiveInstance(vm)  

    vm._vnode = vnode  // 赋值 _vnode 属性为新传入的 vnode。
    // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
    // based on the rendering backend used.
    if (!prevVnode) {
      // initial render  初始化渲染，如果有子组件，会递归初始化
      vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
    } else {
      // updates 更新
      vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
    }

    // activeInstance 恢复到当前的vm
    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.
  }

代码中可以看到，通过 prevVnode 是否为 null 来判断的是否是初始化 patch。由于是初始化操作，开始的时候 vm._vnode 没有被赋值成 vnode，从而 vm._vnode 为 null。所以代码的执行逻辑会走到初始化 patch。

二、patch

2.1 patch 定义

web端的 Vue.prototype.__patch__ 方法，它定义的入口在 src/platforms/web/runtime/index.js 文件中。

import { patch } from './patch'
...
// install platform runtime directives & components
extend(Vue.options.directives, platformDirectives)
extend(Vue.options.components, platformComponents)

// install platform patch function
// 安装web端的 patch 方法。
Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop
...

如果是浏览器环境下，被赋值为 patch 方法，该方法定义在 src/platforms/web/runtime/patch.js中。如果是非浏览器环境，patch 被赋值成一个空函数。

/* @flow */

import * as nodeOps from 'web/runtime/node-ops'
import { createPatchFunction } from 'core/vdom/patch'
import baseModules from 'core/vdom/modules/index'
import platformModules from 'web/runtime/modules/index'

// the directive module should be applied last, after all
// built-in modules have been applied.
const modules = platformModules.concat(baseModules)
// 调用 createPatchFunction 函数，返回 patch。
export const patch: Function = createPatchFunction({ nodeOps, modules })

通过代码可以看到，最终 vue 是调用了 createPatchFunction 函数，它定义在 src/core/vdom/patch.js 中。createPatchFunction 函数内部定义了如 emptyNodeAt、removeNode、createElement、createChildren 等一系列的辅助函数，通过这些辅助函数，完成了对 patch 函数的代码逻辑的封装。

2.2 初始化的 patch

创建Vue实例，或者组件实例的，patch 都会被执行。

• 如果是创建vue实例执行 patch

  • isRealElement：判断是否是真实的DOM节点。

  • patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly)：负责DOM的更新。

  • oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)：对容器DOM进行vnode的转化。

  • createElm()：创建新节点，初始化创建需要重点关注的函数。

• 如果是创建组件实例执行的 patch

  • isInitialPatch：用户判断子组件否初次执行 patch，进行创建。

  • insertedVnodeQueue：新创建子组件节点，组件 vnode 会被push到这个队列中。

  • invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)。

具体代码注释如下

export function createPatchFunction (backend) {
...

  return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
    // 如果新的 vnode 为空，调用 destory 钩子，销毁oldVnode
    if (isUndef(vnode)) {
      if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)
      return
    }

    // 用户判断子组件否初次执行 patch，进行创建。
    let isInitialPatch = false

    // 新创建子组件节点，组件 vnode 会被push到这个队列中
    const insertedVnodeQueue = []

    if (isUndef(oldVnode)) {
      // empty mount (likely as component), create new root element
      // 空挂载(可能作为组件)，创建新的根元素
      isInitialPatch = true
      // 创建组件节点的子元素
      createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
    } else {
      // 1.作为判断是否是真实的DOM节点条件
      const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
      if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
        // patch existing root node
        // 更新操作
        patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly)
      } else {
        if (isRealElement) {
          ...
          // either not server-rendered, or hydration failed.
          // create an empty node and replace it
          // 2. 传入的容器DOM（如 el: "#app"），会在这里被转化成 vnode。
          oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
        }

        // replacing existing element
        const oldElm = oldVnode.elm
        const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)

        // create new node
        // 3. 创建新节点
        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
        // 递归的更新父占位节点元素。
        if (isDef(vnode.parent)) {...
        }

        // destroy old node
        // 销毁旧节点
        if (isDef(parentElm)) {
          removeVnodes([oldVnode], 0, 0)
        } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
          invokeDestroyHook(oldVnode)
        }
      }
    }

    // 调用 insertedVnodeQueue 队列中所有子组件的 insert 钩子。
    invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
    return vnode.elm
  }

三、createElm 动态创建DOM

createElm 函数是动态创建 DOM 的核心，作用是通过 vnode 创建真实的 DOM，并插入到它的父 DOM 节点中。它定义在 src/core/vdom/patch.js

的 createPatchFunction 方法中。createElm 内部创建 DOM 的主要判断逻辑，可以概括为下面几种情况。

1、如果创建组件节点

• 如果碰到子组件标签，走创建组件节点逻辑。

• 创建完成，插入到父亲元素中。

2、如果创建标签元素节点

• 如果 vnode.tag 不为空，先创建标签元素, 赋值 vnode.elm 进行占位。

• 调用 createChildren 创建子节点，最终这些子节点会 append 到 vnode.elm 标签元素中。

• 将 vnode.elm 标签元素插入到父亲元素中。

3、如果创建注释节点

• 如果 vnode.isComment 不为空，创建注释节点，赋值 vnode.elm。

• 将注释节点插入到父亲元素中。

4、如果创建文本节点

• 上面三种情况都不是，则创建文本节点，赋值 vnode.elm。

• 将文本节点插入到父亲元素中。

function createElm (
    vnode,
    insertedVnodeQueue,
    parentElm,
    refElm,
    nested,
    ownerArray,
    index
  ) {
    if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
      // This vnode was used in a previous render!
      // now it's used as a new node, overwriting its elm would cause
      // potential patch errors down the road when it's used as an insertion
      // reference node. Instead, we clone the node on-demand before creating
      // associated DOM element for it.
      vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)
    }

    vnode.isRootInsert = !nested // for transition enter check

    // 1、如果碰到子组件标签，走创建组件节点逻辑，插入父亲节点。
    if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
      return
    }

    const data = vnode.data
    const children = vnode.children
    const tag = vnode.tag

    // 2、如果是标签标记，先创建标签元素进行占位。
    //    调用 createChildren 创建子节点（递归调用createElm）。
    //    将标签元素，插入父亲元素。
    if (isDef(tag)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        if (data && data.pre) {
          creatingElmInVPre++
        }
        if (isUnknownElement(vnode, creatingElmInVPre)) {
          warn(
            'Unknown custom element: <' + tag + '> - did you ' +
            'register the component correctly? For recursive components, ' +
            'make sure to provide the "name" option.',
            vnode.context
          )
        }
      }

      // 通过上面的tag，创建标签元素，赋值给 vnode.elm 进行占位
      vnode.elm = vnode.ns
        ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
        : nodeOps.createElement(tag, vnode)

      setScope(vnode)

      /* istanbul ignore if */
      if (__WEEX__) {
        // in Weex, the default insertion order is parent-first.
        // List items can be optimized to use children-first insertion
        // with append="tree".
        const appendAsTree = isDef(data) && isTrue(data.appendAsTree)
        if (!appendAsTree) {
          if (isDef(data)) {
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
          }
          insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        }
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (appendAsTree) {
          if (isDef(data)) {
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
          }
          insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        }
      } else {
        // 创建子节点
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (isDef(data)) {
          invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
        }
        // 将创建的标签元素节点，插入父亲元素
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      }

      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {
        creatingElmInVPre--
      }
    } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
      // 3、创建注释节点，插入到父亲元素
      vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    } else {
      // 4、创建文本节点，插入到父亲元素
      vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    }
  }

下面对动态创建的几种情况分别进行说明。

3.1 创建组件节点

创建组件节点和 vue 的组件系统息息相关，这里先不具体展开，之后的博文中单独分析 vue 组件系统。只需要记住 vue 模板里的子组件初始化创建，是在这一步进行即可。

function createElm (
  vnode,
  insertedVnodeQueue,
  parentElm,
  refElm,
  nested,
  ownerArray,
  index
) {
  ...
  // 创建组件节点
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
    return
  }
  ...
}

createComponent 这个方法也定义在 src/core/vdom/patch.js 的 createPatchFunction 的方法中，这里先简单的介绍一下这个方法的内部逻辑。

• 通过 vnode.data 中是否包含组件相关的 hook，来判断当前 vnode 是否是子组件 vnode（组件的 vnode，会包含 init 等钩子方法）。

• 调用 init，执行子组件的初始化流程，创建子组件实例，进行子组件挂载。

• 将生成的子组件 DOM 赋值给 vnode.elm。

• 通过 vnode.elm 将创建的子组件节点，插入到父亲元素中。

  function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
    let i = vnode.data
    if (isDef(i)) {
      const isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive

      // 调用组件 init 钩子后，会执行子组件的**初始化流程**
      // 创建子组件实例，进行子组件挂载。
      if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
        i(vnode, false /* hydrating */)
      }

      // after calling the init hook, if the vnode is a child component
      // it should've created a child instance and mounted it. the child
      // component also has set the placeholder vnode's elm.
      // in that case we can just return the element and be done.

      // 如果是组件实例，将创建 vnode.elm 占位符
      // 将生成的组件节点，插入到父亲元素中
      if (isDef(vnode.componentInstance)) {
        initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        if (isTrue(isReactivated)) {
          reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
        }
        return true
      }
    }
  }

• 如果是创建组件节点，并且成功，createComponent 函数返回 true。createElm 函数执行到 return。

• 如果是其他类型的节点，createComponent 函数返回 undefined，createElm 函数，会向下执行创建其他类型节点（标签元素、注释、文本）的代码逻辑。

综上所述，createElm 函数执行，只要碰到组件标签，会递归的去初始化创建子组件，简图如下所示（绿色线路部分）。

再调用 insert(parentElm, vnode.elm, refElm)，将生成的组件节点插入到父亲元素中（遵从先子后父）。

3.2 创建标签元素节点

createElm 判断如果 vnode 不是组件的 vnode，它会判断是否是标签元素，从而进行创建标签元素节点的代码逻辑， 主要逻辑分析如下。

• vnode.tag 标签属性存在，通过 tag 创建对应的标签元素，赋值给 vnode.elm 进行占位。

• 调用 createChildren 创建子节点（遍历子vnode，递归调用 createElm 函数）。

• 将创建的标签元素节点，插入父亲元素。

function createElm (
    vnode,
    insertedVnodeQueue,
    parentElm,
    refElm,
    nested,
    ownerArray,
    index
  ) {

    ...

    const data = vnode.data
    const children = vnode.children
    const tag = vnode.tag

    // 2、如果是标签标记，先创建标签元素进行占位。
    //    调用 createChildren 创建子节点（遍历子vnode，递归调用 createElm 函数）。
    //    将标签元素，插入父亲元素。

    // 如果标签属性不为空
    if (isDef(tag)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        if (data && data.pre) {
          creatingElmInVPre++
        }
        // 不合法的标签进行提示
        if (isUnknownElement(vnode, creatingElmInVPre)) {
          warn(
            'Unknown custom element: <' + tag + '> - did you ' +
            'register the component correctly? For recursive components, ' +
            'make sure to provide the "name" option.',
            vnode.context
          )
        }
      }

      // 通过上面的tag，创建标签元素，赋值给 vnode.elm 进行占位
      vnode.elm = vnode.ns
        ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
        : nodeOps.createElement(tag, vnode)

      setScope(vnode)

      /* istanbul ignore if */
      if (__WEEX__) {
        ...
      } else {

        // 创建子节点
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (isDef(data)) {
          // vnode.data 不为空，调用所有create的钩子。
          invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
        }
        // 将创建的标签元素节点，插入父亲元素
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      }

      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {
        creatingElmInVPre--
      }

    ...

  }

createChildren 函数主要逻辑如下

• 如果 vnode.children 是子 vnode 数组，遍历 vnode.children 中的每个子 vnode，递归的调用了 createElm 函数，创建对应的子节点，并插入到父亲元素中（此时的父亲元素 parentElm 为 vnode.elm)。

• 如果 vnode.text 为空字符串。就创建一个空文本节点，插入到 vnode.elm 元素中。

  function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
    if (Array.isArray(children)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        checkDuplicateKeys(children)
      }
      // 遍历子vnode数组，递归调用 createElm
      for (let i = 0; i < children.length; ++i) {
        createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i)
      }
    } else if (isPrimitive(vnode.text)) {
      // 创建空文本节点，appendChildren 到 vnode.elm 中
      nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)))
    }
  }

上面已经创建完成子标签节点，invokeCreateHooks 调用执行所有子组件相关的 create 钩子。这个方法createElm、

initComponent 中都会被调用。如果在 initComponent 中调用，说明创建的子节点中有组件节点，还会将组件 vnode 添加到 insertedVnodeQueue 队列中。

    // createElm 中
    if (isDef(data)) {
      // vnode.data 不为空，调用所有create的钩子。
      invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
    }

  function initComponent (vnode, insertedVnodeQueue) {
    if (isDef(vnode.data.pendingInsert)) {
      insertedVnodeQueue.push.apply(insertedVnodeQueue, vnode.data.pendingInsert)
      vnode.data.pendingInsert = null
    }
    vnode.elm = vnode.componentInstance.$el
    if (isPatchable(vnode)) {
      invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
      setScope(vnode)
    } else {
      // empty component root.
      // skip all element-related modules except for ref (#3455)
      registerRef(vnode)
      // make sure to invoke the insert hook
      insertedVnodeQueue.push(vnode)
    }
  }

  function invokeCreateHooks (vnode, insertedVnodeQueue) {
   // 所有组件相关的create钩子都调用
   // initComponent调用的话，还会将各个子组件的 vnode 添加到 insertedVnodeQueue 队列中。
    for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
      cbs.create[i](emptyNode, vnode)
    }
    i = vnode.data.hook // Reuse variable
    if (isDef(i)) {
      if (isDef(i.create)) i.create(emptyNode, vnode)
      if (isDef(i.insert)) insertedVnodeQueue.push(vnode)
    }
  }

综上所述，createElm 创建标签节点内部通过 createChildren 实现了对 createElm 的遍历递归调用，实现了深度优先遍历，简图如下所示（蓝色线路部分）。

再调用 insert(parentElm, vnode.elm, refElm)，将生成的元素节点插入到父亲元素中（遵从先子后父）。

3.3 创建注释节点

如果不是创建组件节点和元素节点，vue 就通过 vnode.isComment 属性判断，是否创建注释节点。创建完成之后，插入到父亲元素中（遵从先子后父）

  vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
  insert(parentElm, vnode.elm, refElm)

3.3 创建文本节点

如果不是创建组件节点、元素节点、注释节点，vue 就创建文本节点，创建完成之后，插入到父亲元素中(遵从先子后父)。

  vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
  insert(parentElm, vnode.elm, refElm)

四、销毁旧节点

通过前面章节的分析，知道了 patch 函数，主要通过 createElm 动态的创建好了 DOM，并且已经成功添加到了旧DOM的后面，所以下一步操作，就只需要将旧 DOM 进行删除即可。

  // destroy old node
  // 销毁旧的节点（如 el: "app" 这个DOM）
  // 创建完成的整个dom会append到 el: "app", 的父亲元素（如 parentElm 为 body）上
  if (isDef(parentElm)) {
    removeVnodes([oldVnode], 0, 0)
  } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
    invokeDestroyHook(oldVnode)
  }

五、总结

• vue 通过调用 patch 函数进行初始化 DOM 的创建。

• patch 的关键是理解内部 createElm 这个函数，它会判断组件、元素、注释、文本这些类型的节点，来创建相应的DOM，完成之后添加到父元素。

• vue 的组件系统实现，关键在于动态创建组件节点的逻辑当中。

• 新 DOM 创建添加过程是从子到父的，而组件的实例化是从父到子的。