【深入浅出】vue3的渲染系统 |
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【深入浅出】vue3的渲染系统
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前言
提到马拉松，大家都知道马拉松是世界上最长的田径项目（全程42.195公里），是所有体育运动中体力消耗最大，同时也是最磨练一个人的意志的项目。如果说你可以坚持跑完整个马拉松，那还有什么是你不可以坚持下来的呢。 同样，在我们学习研究一些优秀类库的源码时，整个过程也是枯燥乏味，亦如参加一场源码级的马拉松。那今天笔者就带着大家一起跑一场关于Vue.js 3.0渲染系统的源码解析版的马拉松，在整个过程中，笔者也会给大家提供补给站（流程图），方便大家阅读。 思考在开始今天的文章之前，大家可以想一下： vue文件是如何转换成DOM节点，并渲染到浏览器上的？ 数据更新时，整个的更新流程又是怎么样的？🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️🤔️ vuejs有两个阶段：编译时和运行时。 编译时我们平常开发时写的.vue文件是无法直接运行在浏览器中的，所以在webpack编译阶段，需要通过vue-loader将.vue文件编译生成对应的js代码，vue组件对应的template模板会被编译器转化为render函数。 运行时接下来，当编译后的代码真正运行在浏览器时，便会执行render函数并返回VNode，也就是所谓的 虚拟DOM，最后将VNode渲染成真实的DOM节点。 了解完vue组件渲染的思路后，接下来让我们从Vue.js 3.0（后续简称vue3）的源码出发，深入了解vue组件的整个渲染流程是怎么样的？ 准备本文主要是分析vue3的渲染系统，为了方便调试，我们直接通过引入vue.js文件的方式进行源码调试分析。 vue3源码下载 # 源码地址（推荐ssh方式下载） https://github.com/vuejs/vue-next # 或者下载笔者做笔记用的版本 https://github.com/AsyncGuo/vue-next/tree/vue3_notes 生成vue.global.js文件 npm run dev # bundles .../vue-next/packages/vue/src/index.ts → packages/vue/dist/vue.global.js... # created packages/vue/dist/vue.global.js in 2.8s 启动开发环境 npm run serve 测试代码 static node {{title}} click const Item = { props: ['msg'], template: `{{ msg }}` } const app = Vue.createApp({ components: { Item }, setup() { return { title: Vue.ref(0) } }, methods: { add() { this.title += 1 } }, }) app.mount('#app') 创建应用从上面的测试代码，我们会发现vue3和vue2的挂载方式是不同的，vue3是通过createApp这个入口函数进行应用的创建。接下来我们来看下createApp的具体实现： // 入口文件: /vue-next/packages/runtime-dom/src/index.ts const createApp = ((...args) => { console.log('createApp入参:', ...args); // 创建应用 const app = ensureRenderer().createApp(...args); const { mount } = app; // 重写mount app.mount = (containerOrSelector) => { // ... }; return app; }); ensureRenderer首先通过ensureRenderer创建web端的渲染器，我们来看下具体实现： // 更新属性的方法 const patchProp = () => { // ... } // 操作DOM的方法 const nodeOps = { insert: (child, parent, anchor) => { parent.insertBefore(child, anchor || null) }, remove: child => { const parent = child.parentNode if (parent) { parent.removeChild(child) } }, ... } // web端的渲染器所需的参数设置 const rendererOptions = extend({ patchProp }, nodeOps); let renderer; // 延迟创建renderer function ensureRenderer() { return (renderer || (renderer = createRenderer(rendererOptions))); }在这里可以看出，通过延迟创建渲染器，当我们只依赖响应式包的情况下，可以通过tree-shaking移除渲染相关的代码，大大减少包的体积。 createRenderer通过ensureRenderer可以看出，真正的入口是这个createRenderer方法： // /vue-next/packages/runtime-core/src/renderer.ts export function createRenderer(options) { return baseCreateRenderer(options) } function baseCreateRenderer(options, createHydrationFns) { // 通用的DOM操作方法 const { insert: hostInsert, remove: hostRemove, ... } = options // ======================= // 渲染的核心流程 // 通过闭包缓存内敛函数 // ======================= const patch = () => {} // 核心diff过程 const processElement = () => {} // 处理element const mountElement = () => {} // 挂载element const mountChildren = () => {} // 挂载子节点 const processFragment = () => {} // 处理fragment节点 const processComponent = () => {} // 处理组件 const mountComponent = () => {} // 挂载组件 const setupRenderEffect = () => {} // 运行带副作用的render函数 const render = () => {} // 渲染挂载流程 // ... // ======================= // 🐶2000+行的内敛函数🐶 // ======================= return { render, hydrate, // 服务端渲染相关 createApp: createAppAPI(render, hydrate) } }接下来我们先跳过这些内敛函数的实现（后面的渲染流程用到时，我们再具体分析），来看下createAppAPI的具体实现： createAppAPI function createAppAPI(render, hydrate) { // 真正创建app的入口 return function createApp(rootComponent, rootProps = null) { // 创建vue应用上下文 const context = createAppContext(); // 已安装的vue插件 const installedPlugins = new Set(); let isMounted = false; const app = (context.app = { _uid: uid++, _component: rootComponent, // 根组件 use(plugin, ...options) { // ... return app }, mixin(mixin) {}, component(name, component) {}, directive(name, directive) {}, mount(rootContainer) {}, unmount() {}, provide(key, value) {} }); return app; }; }可以看出，createAppAPI返回的createApp函数才是真正创建应用的入口。在createApp里会创建vue应用的上下文，同时初始化app，并绑定应用上下文到app实例上，最后返回app。 这里有个值得注意的点：app对象上的use、mixin、component和directive方法都返回了app应用实例，开发者可以链式调用。 // 一直use一直爽🐶🐶🐶 createApp(App).use(Router).use(Vuex).component('component',{}).mount("#app")到此app应用实例已经创建好了～，打印查看下创建的app应用：
接下来，当我们执行app.mount时，便会开始挂载组件。而我们调用的app.mount则是重写后的mount方法： const createApp = ((...args) => { // ... const { mount } = app; // 缓存原始的mount方法 // 重写mount app.mount = (containerOrSelector) => { // 获取容器 const container = normalizeContainer(containerOrSelector); if (!container) return; const component = app._component; // 判断如果传入的根组件不是函数&根组件没有render函数&没有template，就把容器的内容设置为根组件的template if (!isFunction(component) && !component.render && !component.template) { component.template = container.innerHTML; } // 清空容器内容 container.innerHTML = ''; // 执行缓存的mount方法 const proxy = mount(container, false, container); return proxy; }; return app; });执行完web端重写的mount方法后，才是真正挂载组件的开始，即调用createAppAPI返回的app应用上的mount方法： function createAppAPI(render, hydrate) { // 真正创建app的入口 return function createApp(rootComponent, rootProps = null) { // ... const app = (context.app = { // 挂载根组件 mount(rootContainer, isHydrate, isSVG) { if (!isMounted) { // 创建根组件对应的vnode const vnode = createVNode(rootComponent, rootProps); // 根级vnode存在应用上下文 vnode.appContext = context; // 将虚拟vnode节点渲染成真实节点，并挂载 render(vnode, rootContainer, isSVG); isMounted = true; // 记录应用的根组件容器 app._container = rootContainer; rootContainer.__vue_app__ = app; app._instance = vnode.component; return vnode.component.proxy; } } }); return app; }; }总结一下，mount方法主要做了什么呢？ 创建根组件对应的vnode 根组件vnode绑定应用上下文context 渲染vnode成真实节点，并挂载 记录挂载状态细心的同学可能已经发现了，这里的mount方法是一个标准的跨平台渲染流程，抽象vnode，然后通过rootContainer实现特定平台的渲染，例如在浏览器环境下，它就是一个DOM对象，在其他平台就是其他特定的值。这也就是为什么我们在调用runtime-dom包的creataApp方法时，重写mount方法，完善不同平台的渲染逻辑。 创建vnode提到vnode，可能更多人会和高性能联想到一起，误以为vnode的性能就一定比手动操作DOM的高，其实不然。vnode的底层同样是要操作DOM，相反如果vnode的patch过程过长，同样会导致页面的卡顿。 而vnode的提出则是对原生DOM的抽象，在跨平台设计的处理上会起到一定的抽象化。例如：服务端渲染、小程序端渲染、weex平台... 接下来，我们来看下创建vnode的过程： function _createVNode( type, props, children, patchFlag, ... ): VNode { // 规范化class & style // 例如：class=[]、class={}、style=[]等格式，需规范化 if (props) { // ... } // 获取vnode类型 const shapeFlag = isString(type) ? 1 /* ELEMENT */ : isSuspense(type) ? 128 /* SUSPENSE */ : isTeleport(type) ? 64 /* TELEPORT */ : isObject(type) ? 4 /* STATEFUL_COMPONENT */ : isFunction(type) ? 2 /* FUNCTIONAL_COMPONENT */ : 0; return createBaseVNode() } function createBaseVNode( type, props = null, children = null, ... ) { // vnode的默认结构 const vnode = { __v_isVNode: true, // 是否为vnode __v_skip: true, // 跳过响应式数据化 type, // 创建vnode的第一个参数 props, // DOM参数 children, component: null, // 组件实例（instance），通过createComponentInstance创建 shapeFlag, // 类型标记，在patch阶段，通过匹配shapeFlag进行相应的渲染过程 ... }; // 标准化子节点 if (needFullChildrenNormalization) { normalizeChildren(vnode, children); } // 收集动态子代节点或子代block到父级block tree if (isBlockTreeEnabled > 0 && !isBlockNode && currentBlock && (vnode.patchFlag > 0 || shapeFlag & 6 /* COMPONENT */) && vnode.patchFlag !== 32 /* HYDRATE_EVENTS */) { currentBlock.push(vnode); } return vnode; }通过上面的代码，我们可以总结一下，创建vnode阶段都做了什么： 规范化class & style（例如：class=[]、class={}、style=[]等格式） 标记vnode的类型shapeFlag，即根组件对应的vnode类型（type即为根组件rootComponent，此时根组件为对象格式，所以shapeFlag即为4） 标准化子节点（初始化时，children为空） 收集动态子代节点或子代block到父级block tree（这里便是vue3引入的新概念：block tree，篇幅有限，本文就不展开陈述了）这里，我们可以打印查看一下此时根组件对应的vnode结构： 通过createVNode获取到根组件对应的vnode，然后执行render方法，而这里的render函数便是baseCreateRenderer通过闭包缓存的render函数： // 实际调用的render方法即为baseCreateRenderer方法中缓存的render方法 function baseCreateRenderer() { const render = (vnode, container) => { if (vnode == null) { if (container._vnode) { // 卸载组件 unmount() } } else { // 正常挂载 patch(container._vnode || null, vnode, container) } } } 当传入的vnode为null&存在老的vnode，则进行卸载组件 否则，正常挂载 挂载完成后，批量执行组件生命周期 绑定vnode到容器上，以便后续更新阶段通过新旧vnode进行patch⚠️：接下来，整个渲染过程将会在baseCreateRenderer这个核心函数的内敛函数中执行～ patch接下来，我们来看下render过程中的patch函数的实现： const patch = ( n1, // 旧的vnode n2, // 新的vnode container, // 挂载的容器 ... ) => { // ... const { type, ref, shapeFlag } = n2 switch (type) { case Text: // 处理文本 processText(n1, n2, container, anchor) break case Comment: // 注释节点 processCommentNode(n1, n2, container, anchor) break case Static: // 静态节点 if (n1 == null) { mountStaticNode(n2, container, anchor, isSVG) } break case Fragment: // fragment节点 processFragment(n1, n2, container, ...) break default: if (shapeFlag & 1 /* ELEMENT */) { // 处理DOM元素 processElement(n1, n2, container, ...); } else if (shapeFlag & 6 /* COMPONENT */) { // 处理组件 processComponent(n1, n2, container, ...); } else if (shapeFlag & 64 /* TELEPORT */) { type.process(n1, n2, container, ...); } else if (shapeFlag & 128 /* SUSPENSE */) { type.process(n1, n2, container, ...); } } }分析patch函数，我们会发现patch函数会通过判断type和shapeFlag的不同来走不同的处理逻辑，今天我们主要分析组件类型和普通DOM元素的处理。 processComponent初始化渲染时，type为object并且shapeFlag对应的值为4(位运算4 & 6)，即对应processComponent组件的处理方法： const processComponent = (n1, n2, container, ...) => { if (n1 == null) { if (n2.shapeFlag & 512 /* COMPONENT_KEPT_ALIVE */) { // 激活组件（已缓存的组件） parentComponent.ctx.activate(n2, container, ...); } else { // 挂载组件 mountComponent(n2, container, ...); } } else { // 更新组件 updateComponent(n1, n2, optimized); } };如果n1为null，则执行挂载组件；否则更新组件。 mountComponent接下来我们继续看挂载组件的mountComponent函数的实现： const mountComponent = (initialVNode, container, ...) => { // 1. 创建组件实例 const instance = ( // 这个时候就把组件实例挂载到了组件vnode的component属性上了 initialVNode.component = createComponentInstance(initialVNode, parentComponent, parentSuspense) ); // 2. 设置组件实例 setupComponent(instance); // 3. 设置并运行带有副作用的渲染函数 setupRenderEffect(instance, initialVNode, container,...); };省略掉无关主流程的代码后，可以看到，mountComponent函数主要做了三件事： 创建组件实例 function createComponentInstance(vnode, parent, suspense) { const type = vnode.type; // 绑定应用上下文 const appContext = (parent ? parent.appContext : vnode.appContext) || emptyAppContext; // 组件实例的默认值 const instance = { uid: uid$1++, //组件唯一id vnode, // 当前组件的vnode type, // vnode节点类型 parent, // 父组件的实例instance appContext, // 应用上下文 root: null, // 根实例 next: null, // 当前组件mounted时，为null，将设置为instance.vnode，下次update时，将执行updateComponentPreRender subTree: null, // 组件的渲染vnode，由组件的render函数生成，创建后同步 update: null, // 组件内容挂载或更新到视图的执行回调，创建后同步 scope: new EffectScope(true /* detached */), render: null, // 组件的render函数，在setupStatefulComponent阶段赋值 proxy: null, // 是一个proxy代理ctx字段，内部使用this时，指向它 // local resovled assets // resolved props and emits options // emit // props default value // inheritAttrs // state // suspense related // lifecycle hooks }; { instance.ctx = createDevRenderContext(instance); } instance.root = parent ? parent.root : instance; instance.emit = emit.bind(null, instance); return instance; }createComponentInstance函数主要是初始化组件实例并返回，打印查看下根组件对应的instance内容： setupComponent的逻辑也很简单，首先初始化组件props和slots挂载到组件实例instance上，然后根据组件类型vnode.shapeFlag===4，判断是否挂载setup信息（也就是vue3的composition api）。 function setupStatefulComponent(instance, isSSR) { const Component = instance.type; // 创建渲染上下文的属性访问缓存 instance.accessCache = Object.create(null); // 创建渲染上下文代理 instance.proxy = markRaw(new Proxy(instance.ctx, PublicInstanceProxyHandlers)); const { setup } = Component; // 判断组件是否存在setup if (setup) { // 判断setup是否有参数，有的话，创建setup上下文并挂载组件实例 // 例如：setup(props) => {} const setupContext = (instance.setupContext = setup.length > 1 ? createSetupContext(instance) : null); // 执行setup函数 const setupResult = callWithErrorHandling(setup, instance, 0 /* SETUP_FUNCTION */, [shallowReadonly(instance.props) , setupContext]); handleSetupResult(instance, setupResult, isSSR); } else { finishComponentSetup(instance, isSSR); } }判断组件是否设置了setup函数： 若设置了setup函数，则执行setup函数，并判断其返回值的类型。若返回值类型为函数时，则设置组件实例render的值为setupResult，否则作为组件实例setupState的值 function handleSetupResult(instance, setupResult, isSSR) { // 判断setup返回值类型 if (isFunction(setupResult)) { // 返回值为函数时，则当作组件实例的render方法 instance.render = setupResult; } else if (isObject(setupResult)) { // 返回值为对象时，则当作组件实例的setupState instance.setupState = proxyRefs(setupResult); } else if (setupResult !== undefined) { warn$1(`setup() should return an object. Received: ${setupResult === null ? 'null' : typeof setupResult}`); } finishComponentSetup(instance, isSSR); } 设置组件实例的render方法，分析finishComponentSetup函数，render函数有三种设置方式： 若setup返回值为函数类型，则instance.render = setupResult 若组件存在render方法，则instance.render = component.render 若组件存在template模板，则instance.render = compile(template）组件实例的render优化级：instance.render = setup() || component.render || compile(template） function finishComponentSetup(instance, ...) { const Component = instance.type; // 绑定render方法到组件实例上 if (!instance.render) { if (compile && !Component.render) { const template = Component.template; if (template) { // 通过编译器编译template，生成render函数 Component.render = compile(template, ...); } } instance.render = (Component.render || NOOP); } // support for 2.x options ... }设置完组件后，我们可以再查看下instance的内容有发生什么变化： 这个时候组件实例instance的data、proxy、render、setupState已经绑定上了初始值。 设置并运行带有副作用的渲染函数 const setupRenderEffect = (instance, initialVNode, container, ...) => { // 创建响应式的副作用函数 const componentUpdateFn = () => { // 首次渲染 if (!instance.isMounted) { // 渲染组件生成子树vnode const subTree = (instance.subTree = renderComponentRoot(instance)); patch(null, subTree, container, ...); initialVNode.el = subTree.el; instance.isMounted = true; } else { // 更新 } }; // 创建渲染effcet const effect = new ReactiveEffect( componentUpdateFn, () => queueJob(instance.update), instance.scope // track it in component's effect scope ); const update = (instance.update = effect.run.bind(effect)); update.id = instance.uid; update(); };接下来继续执行setupRenderEffect函数，首先会创建渲染effect（响应式系统还包括其他副作用：computed effect、watch effect），并绑定副作用执行函数到组件实例的update属性上（更新流程会再次触发update函数），并立即执行update函数，触发首次更新。 function renderComponentRoot(instance) { const { proxy, withProxy, render, ... } = instance; let result; try { const proxyToUse = withProxy || proxy; // 执行实例的render方法，返回vnode，然后再标准化vnode // 执行render方法时，会调用proxyToUse，即会触发PublicInstanceProxyHandlers的get result = normalizeVNode(render.call(proxyToUse, proxyToUse, ...)); } return result; }此时，renderComponentRoot函数会执行实例的render方法，即setupComponent阶段绑定在实例render方法上的函数，同时标准化render返回的vnode并返回，作为子树vnode。 同样我们可以打印查看一下子树vnode的内容： 此时，可能有些同学开始疑惑了，为什么会有两颗vnode树呢？这两颗vnode树又有什么区别呢？ initialVNode initialVNode就是组件的vnode，即描述整个组件对象的，组件vnode会定义一些和组件相关的属性：data、props、生命周期等。通过渲染组件vnode，生成子树vnode。 sub tree 子树vnode是通过组件vnode的render方法生成的，其实也就是对组件模板template的描述，即真正要渲染到浏览器的DOM vnode。 生成subTree后，接下来就继续通过patch方法，把subTree节点挂载到container上。 接下来，我们继续往下分析，大家可以看下上面subTree的截图：subTree的type值为Fragment，回忆下patch方法的实现： const patch = ( n1, // 旧的vnode n2, // 新的vnode container, // 挂载的容器 ... ) => { const { type, ref, shapeFlag } = n2 switch (type) { case Fragment: // fragment节点 processFragment(n1, n2, container, ...) break default: // ... } }Fragment也就是vue3提到的新特性之一，在vue2中，是不支持多根节点组件，而vue3则是正式支持的。细想一下，其实还是单个根节点组件，只是vue3的底层用Fragment包裹了一层。我们再看下processFragment的实现： const processFragment = (n1, n2, container, ...) => { // 创建碎片开始、结束的文本节点 const fragmentStartAnchor = (n2.el = n1 ? n1.el : hostCreateText('')); const fragmentEndAnchor = (n2.anchor = n1 ? n1.anchor : hostCreateText('')); if (n1 == null) { hostInsert(fragmentStartAnchor, container, anchor); hostInsert(fragmentEndAnchor, container, anchor); // 挂载子节点数组 mountChildren(n2.children, container, ...); } else { // 更新 } };接下来继续挂载子节点数组： const mountChildren = (children, container, ...) => { for (let i = start; i < children.length; i++) { const child = (children[i] = optimized ? cloneIfMounted(children[i]) : normalizeVNode(children[i])); patch(null, child, container, ...); } };遍历子节点，patch每个子节点，根据child节点的type递归处理。接下来，我们主要看下type为ELEMENT类型的DOM元素，即processElement： const processElement = (n1, n2, container, ...) => { if (n1 == null) { // 挂载DOM元素 mountElement(n2, container,...) } else { // 更新 } } const mountElement = (vnode, container, ...) => { let el; let vnodeHook; const { type, props, shapeFlag, ... } = vnode; { // 创建DOM节点，并绑定到当前vnode的el上 el = vnode.el = hostCreateElement(vnode.type, ...); } // 插入父级节点 hostInsert(el, container, anchor); };创建DOM节点，并挂载到vnode.el上，然后把DOM节点挂载到container中，继续递归其他vnode的处理，最后挂载整个vnode到浏览器视图中，至此完成vue3的首次渲染整个流程。mountElement方法中提到到hostCreateElement、hostInsert也就是在最开始创建渲染器时传入的参数对应的处理方法，也就完成整个跨平台的初次渲染流程。 分析完vue3首次渲染的整个流程后，那么在数据更新后，vue3又是怎么更新渲染呢？接下来分析更新流程阶段就要涉及到vue3的响应式系统的知识了（由于篇幅有限，我们不会展开更多响应式的知识，期待后续篇章的更加详细的分析）。 依赖收集回忆下在首次渲染时的设置组件实例setupComponent阶段会创建渲染上下文代理，而在生成subTree阶段，会通过renderComponentRoot函数，执行组件vnode的render方法，同时会触发渲染上下文代理的PublicInstanceProxyHandlers的get，从而实现依赖收集。 function setupStatefulComponent(instance, isSSR) { ... // 创建渲染上下文代理 instance.proxy = markRaw(new Proxy(instance.ctx, PublicInstanceProxyHandlers)); } function renderComponentRoot(instance) { const proxyToUse = withProxy || proxy; // 执行render方法时，会调用proxyToUse，即会触发PublicInstanceProxyHandlers的get result = normalizeVNode( render.call(proxyToUse, proxyToUse, ...) ); return result; }我们可以查看下此时组件vnode的render方法的内容： 或者打印查看render方法内容： (function anonymous( ) { const _Vue = Vue const { createVNode: _createVNode, createElementVNode: _createElementVNode } = _Vue const _hoisted_1 = /*#__PURE__*/_createElementVNode("div", null, "static node", -1 /* HOISTED */) const _hoisted_2 = ["onClick"] return function render(_ctx, _cache) { with (_ctx) { const { createElementVNode: _createElementVNode, toDisplayString: _toDisplayString, resolveComponent: _resolveComponent, createVNode: _createVNode, Fragment: _Fragment, openBlock: _openBlock, createElementBlock: _createElementBlock } = _Vue const _component_item = _resolveComponent("item") return (_openBlock(), _createElementBlock(_Fragment, null, [ _hoisted_1, _createElementVNode("div", null, _toDisplayString(title), 1 /* TEXT */), _createElementVNode("button", { onClick: add }, "click", 8 /* PROPS */, _hoisted_2), _createVNode(_component_item, { msg: title }, null, 8 /* PROPS */, ["msg"]) ], 64 /* STABLE_FRAGMENT */)) } } })仔细观察render的第一个参数_ctx，即传入的渲染上下文代理proxy，当访问title字段时，就会触发PublicInstanceProxyHandlers的get方法，那PublicInstanceProxyHandlers的逻辑又是怎么呢？ // 代理渲染上下文的handler实现 const PublicInstanceProxyHandlers = { get({ _: instance }, key) { const { ctx, setupState, data, props, accessCache, type, appContext } = instance; let normalizedProps; // key值不以$开头的属性 if (key[0] !== '$') { // 优先从缓存中判断当前属性需要从哪里获取 // 性能优化：缓存属性应该根据哪种类型获取，避免每次都触发hasOwn的开销 const n = accessCache[key]; if (n !== undefined) { switch (n) { case 0 /* SETUP */: return setupState[key]; case 1 /* DATA */: return data[key]; case 3 /* CONTEXT */: return ctx[key]; case 2 /* PROPS */: return props[key]; // default: just fallthrough } } // 获取属性值的顺序：setupState => data => props => ctx => 取值失败 else if (setupState !== EMPTY_OBJ && hasOwn(setupState, key)) { accessCache[key] = 0 /* SETUP */; return setupState[key]; } else if (data !== EMPTY_OBJ && hasOwn(data, key)) { accessCache[key] = 1 /* DATA */; return data[key]; } else if ( (normalizedProps = instance.propsOptions[0]) && hasOwn(normalizedProps, key)) { accessCache[key] = 2 /* PROPS */; return props[key]; } else if (ctx !== EMPTY_OBJ && hasOwn(ctx, key)) { accessCache[key] = 3 /* CONTEXT */; return ctx[key]; } else if (shouldCacheAccess) { accessCache[key] = 4 /* OTHER */; } } }, set() {}, has() {} };接下来我们以key为title的例子简单介绍下get的逻辑： 首先判断key值是否已$开头，明显title走否的逻辑 再看accessCache缓存中是否存在 性能优化：缓存属性应该根据哪种类型获取，避免每次都触发**hasOwn**的开销 最后再按照顺序获取：setupState => data => props => ctx PublicInstanceProxyHandlers的set和has的处理逻辑，同样以这个顺序处理 若存在时，先设置缓存accessCache，再从setupState中获取title对应的值 重点来了，当访问setupState.title时，触发proxy的get的流程会有两个阶段： 首先触发setupState对应的proxy的get，然后获取title的值，判断其是否为Ref？ 是：继续获取ref.value，即触发ref类型的依赖收集流程 否：直接返回，即为普通数据类型，不进行依赖收集 // 设置组件实例时会设置setupState的代理prxoy // 设置流程：setupComponent=>setupStatefulComponent=>handleSetupResult instance.setupState = proxyRefs(setupResult) export function proxyRefs(objectWithRefs) { return isReactive(objectWithRefs) ? objectWithRefs : new Proxy(objectWithRefs, { get: (target, key, receiver) => { return unref(Reflect.get(target, key, receiver)) }, set: (target, key, value, receiver) => {} }) } export function unref(ref) { return isRef(ref) ? ref.value : ref } 访问ref.value时，触发ref的依赖收集。那我们先来分析Vue.ref()的实现逻辑又是什么呢？ // 调用Vue.ref(0)，从而触发createRef的流程 // 省略其他无关代码 function ref(value) { return createRef(value, false) } function createRef(rawValue) { return new RefImpl(rawValue, false) } // ref的实现 class RefImpl { constructor(value) { this._rawValue = toRaw(value) this._value = toReactive(value) } get value() { trackRefValue(this) return this._value } } function trackRefValue(ref) { if (isTracking()) { if (!ref.dep) { ref.dep = new Set() } // 添加副作用，进行依赖收集 dep.add(activeEffect) activeEffect.deps.push(dep) } }分析ref的实现，会发现当访问ref.value时，会触发RefImpl实例的value方法，从而触发trackRefValue，进行依赖收集dep.add(activeEffect)。那这时的activeEffect又是谁呢？ 回忆下setupRenderEffect阶段的实现： const setupRenderEffect = (instance, initialVNode, container, ...) => { // 创建响应式的副作用函数 const componentUpdateFn = () => {}; // 创建渲染effcet const effect = new ReactiveEffect( componentUpdateFn, () => queueJob(instance.update), instance.scope ); const update = (instance.update = effect.run.bind(effect)); update(); }; // 创建effect类的实现 class ReactiveEffect { run() { try { effectStack.push((activeEffect = this)) // ... return this.fn() } finally {} } }当执行update函数时（即渲染effect实例的run方法），从而设置全局activeEffect为当前渲染effect，也就是说此时dep.add(activeEffect)收集的activeEffect就是这个渲染effect，从而实现了依赖收集。 我们可以打印一下setupState的内容，验证一下我们的分析： 通过截图，我们可以看到此时title收集的副作用就是渲染effect，细心的同学就发现了截图中的fn方法就是componentUpdateFn函数，执行fn()继续挂载children。 分析完依赖收集阶段，我们再看下，vue3又是如何进行派发更新呢？ 当我们点击按钮执行this.title += 1时，同样会触发PublicInstanceProxyHandlers的set方法，而set的触发顺序同样和get一致：setupState=>data=>其他不允许修改的判断（例如：props、$开头的保留字段） // 代理渲染上下文的handler实现 const PublicInstanceProxyHandlers = { set({ _: instance }, key, value) { const { data, setupState, ctx } = instance; // 1. 更新setupState的属性值 if (setupState !== EMPTY_OBJ && hasOwn(setupState, key)) { setupState[key] = value; } // 2. 更新data的属性值 else if (data !== EMPTY_OBJ && hasOwn(data, key)) { data[key] = value; } // ... return true; } };设置setupState[key]从而继续触发setupState的set方法： const shallowUnwrapHandlers: ProxyHandler = { set: (target, key, value, receiver) => { const oldValue = target[key] // oldValue为ref类型&value不是ref时执行 if (isRef(oldValue) && !isRef(value)) { oldValue.value = value return true } else { // 否则，直接返回 return Reflect.set(target, key, value, receiver) } } }当设置oldValue.value的值时继续触发ref的set方法，判断ref是否存在dep，执行副作用effect.run()，从而派发更新，完成更新流程。 class RefImpl{ set value(newVal) { newVal = this._shallow ? newVal : toRaw(newVal) if (hasChanged(newVal, this._rawValue)) { this._rawValue = newVal this._value = this._shallow ? newVal : toReactive(newVal) triggerRefValue(this, newVal) } } } // 判断ref是否存在依赖，从而派发更新 function triggerRefValue(ref) { ref = toRaw(ref) if (ref.dep) { triggerEffects(ref.dep) } } // 派发更新 function triggerEffects(dep) { for (const effect of isArray(dep) ? dep : [...dep]) { if (effect !== activeEffect || effect.allowRecurse) { // 执行副作用 effect.run() } } }综上，我们分析完了vue3的整个渲染过程和更新流程，当然我们只是从主要的渲染流程分析，完整的渲染过程的复杂度不止于此，比如基于block tree的优化实现，patch阶段的diff优化以及在更新流程中的响应式阶段的优化又是怎样的等细节。 本文的初衷便是给大家提供分析vue3整个渲染过程的轮廓，有了整体的印象，再去分析了解更加细节的点的时候，也会更有思路和方向。 最后，附一张完整的渲染流程图，与君共享。 [1] Vue.js 3.0源码地址 [2] 细说 Vue.js 3.2 关于响应式部分的优化 |
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