Vue内部渲染视图的方法

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 ? null : parentElm,
nodeOps.nextSibling(oldElm)
);

创建新节点的过程

// 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
 ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
 : nodeOps.createElement(tag, vnode);
setScope(vnode);

/* istanbul ignore if */
{
 createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue);
 if (isDef(data)) {
  invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue);
 }
 insert(parentElm, vnode.elm, refElm);
}

if (data && data.pre) {
 creatingElmInVPre--;
}
}
}

将vnode的属性设置为创建元素节点elem，创建子节点 createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue); 该函数遍历子节点children数组

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)
 ? oldKeyToIdx[newStartVnode.key]
 : findIdxInOld(newStartVnode, oldCh, oldStartIdx, oldEndIdx);
if (isUndef(idxInOld)) { // New element
  createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
} else {
  vnodeToMove = oldCh[idxInOld];
  if (sameVnode(vnodeToMove, newStartVnode)) {
     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
    createElm(newStartVnode, insertedVnodeQueue, parentElm, oldStartVnode.elm, false, newCh, newStartIdx);
  }
 }
 newStartVnode = newCh[++newStartIdx];
}

createkeyToOldIdx函数的作用是建立key和index索引对应的map表，如果还是没有找到节点，则新创建节点

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,网站的支持！
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来源：https://juejin.im/post/5d6b3820f265da03dd3d8a5e