本文主要是讲述 Vue.js 3.0 中一个组件是如何转变为页面中真实 DOM 节点的。对于任何一个基于 Vue.js 的应用来说，一切的故事都要从应用初始化「根组件（通常会命名为 APP）挂载到 HTML 页面 DOM 节点（根组件容器）上」说起。所以，我们可以从应用的根组件为切入点。
主线思路：聚焦于一个组件是如何转变为 DOM 的。
辅助思路：
- 涉及到源代码的地方，需要明确标记源码所在文件，同时将 TS 简化为 JS 以便于直观理解
- 思路每前进一步要能够得出结论
- 尽量总结归纳出流程图
应用初始化
在 Vue.js 3.0 中，初始化一个应用的方式和 Vue.js 2.x 有差别但是差别不大（本质上都是把 App 组件挂载到 id 为 app 的 DOM 节点上），在 Vue.js 3.0 中用法如下：
import { createApp } from 'vue'
import App from './app'
const app = createApp(App)
app.mount('#app')
createApp 简化版源码
// packages/runtime-dom/src/index.ts
// 创建应用
const createApp = ((...args) => {
// 1. 创建 app 对象
const app = ensureRenderer().createApp(...args)
const { mount } = app
// 2. 重写 mount 方法
app.mount = (containerOrSelector) => {
// ...
}
return app
})
createApp 方法中主要做了两件事：
- 创建 app 对象
- 重写 app.mount 方法
接下来会分别看一下这两个过程都做了什么事情。
创建 app 对象
从 ensureRenderer() 着手。在 Vue.js 3.0 中有一个「渲染器」的概念，我们先对渲染器有一个初步的印象：**渲染器可以用于跨平台渲染，是一个包含了平台渲染核心逻辑的 JavaScript 对象。**接下来，我们通过简化版源码来验证这个结论：
// packages/runtime-dom/src/index.ts
// 定义渲染器变量
let renderer
// 创建一个渲染器对象
// 惰性创建渲染器（当用户只依赖响应式包的时候可以通过 tree-shaking 的方式移除核心渲染逻辑相关的代码）
function ensureRenderer() {
return renderer || (renderer = createRenderer(rendererOptions))
}
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
export function createRenderer(options) {
return baseCreateRenderer(options)
}
// 创建不同平台渲染器的函数，在其内部都会调用 baseCreateRenderer
function baseCreateRenderer(options, createHydrationFns) {
// 一系列内部函数
const render = (vnode, container) => {
// 组件渲染的核心逻辑
}
// 返回渲染器对象
return {
render,
hydrate,
createApp: createAppAPI(render, hydrate)
}
}
可以看出渲染器最终由 baseCreateRenderer 函数生成，是一个包含 render 和createApp 函数的 JS 对象。其中 createApp 函数是由 createAppAPI 函数返回的。那 createApp 接收的参数有哪些呢？为了寻求答案，我们需要看一下 createAppAPI 做了什么事情。
// packages/runtime-core/src/apiCreateApp.ts
// 接收一个渲染器 render 作为参数，接收一个可选参数 hydrate，返回一个用于创建 app 的函数
export function createAppAPI(render, hydrate) {
// createApp 接收两个参数：根组件对象和根组件的prop
return function createApp(rootComponent, rootProps = null) {
const context = createAppContext()
const app: App = (context.app = {
_uid: uid++,
_component: rootComponent,
_props: rootProps,
_container: null,
_context: context,
version,
get config() {},
set config(v) {},
use(plugin: Plugin, ...options: any[]) {},
mixin(mixin: ComponentOptions) {},
component(name: string, component"htmlcode">
// packages/runtime-dom/src/index.ts
const { mount } = app
app.mount = (containerOrSelector): any => {
// 1. 标准化容器（将传入的 DOM 对象或者节点选择器统一为 DOM 对象）
const container = normalizeContainer(containerOrSelector)
if (!container) return
const component = app._component
// 2. 标准化组件（如果根组件不是函数，并且没有 render 函数和 template 模板，则把根组件 innerHTML 作为 template）
if (!isFunction(component) && !component.render && !component.template) {
component.template = container.innerHTML
}
// 3. 挂载前清空容器的内容
container.innerHTML = ''
// 4. 执行渲染器创建 app 对象时定义的 mount 方法（在后文中称之为「标准 mount 函数」）来渲染根组件
const proxy = mount(container)
return proxy
}
浏览器平台 app.mount 方法重写主要做了 4 件事情：
- 标准化容器
- 标准化组件
- 挂载前清空容器的内容
- 执行标准 mount 函数渲染组件
此时可能会有人思考一个问题：为什么要重写app.mount 呢？答案是因为 Vue.js 需要支持跨平台渲染。
支持跨平台渲染的思路：不同的平台具有不同的渲染器，不同的渲染器中会调用标准的 baseCreateRenderer 来保证核心（标准）的渲染流程是一致的。
以浏览器端和服务端渲染的代码实现为例：
createApp 流程图
在分别了解了 创建 app 对象和重写 app.mount 过程后，我们来以整体的视角看一下 createApp 函数的实现：
目前为止，只是对应用的初始化有了一个初步的印象，但是还没有涉及到具体的组件渲染过程。可以看到根组件的渲染是在标准 mount 函数中进行的。所以接下来需要去深入了解标准 mount 函数。
标准 mount 函数
简化版源码
// packages/runtime-core/src/apiCreateApp.ts
// createAppAPI 函数内部返回的 createApp 函数中定义了 app 对象，mount 函数是 app 对象的方法之一
mount(rootContainer, isHydrate) {
// 1. 创建根组件的 vnode
const vnode = createVNode(rootComponent, rootProps)
// 2. 利用函数参数传入的渲染器渲染 vnode
render(vnode, rootContainer)
app._container = rootContainer
return vnode.component.proxy
},
createVNode 方法做了两件事：
- 基于根组件「创建 vnode」
- 在根组件容器中「渲染 vnode」
vnode 大致可以理解为 Virtual DOM（虚拟 DOM）概念的一个具体实现，是用普通的 JS 对象来描述 DOM 对象。因为不是真实的 DOM 对象，所以叫做 Virtual DOM。
我们来一起看一下创建 vnode 和渲染 vnode 的具体过程。
创建 vnode：createVNode(rootComponent, rootProps)
简化版源码（已经把分支逻辑拿掉）
// packages/runtime-core/src/vnode.ts
function _createVNode(type, props, children,
patchFlag, dynamicProps, isBlockNode = false) {
// 1. 对 VNodeTypes 或 ClassComponent 类型的 type 进行各种标准化处理：规范化 vnode、规范化 component、规范化 CSS 类和样式
// 2. 将 vnode 类型信息编码为位图
const shapeFlag = isString(type)
"htmlcode">
export const createVNode = (__DEV__
"htmlcode">
function _createVNode(
type: VNodeTypes | ClassComponent | typeof NULL_DYNAMIC_COMPONENT,
props: (Data & VNodeProps) | null = null
): VNode { }
当 createVNode把这 4 件事情做好后，会返回已经创建好 vnode，接下来做的事情是渲染 vnode。
渲染 vnode：render(vnode, rootContainer)
即使不看具体源码实现，我们其实大致可以用一句话总结出渲染 vnode 过程做了什么事情：把 vnode 转化为真实 DOM。
前文我们提过，**渲染器是一个包含了平台渲染核心逻辑的 JavaScript 对象。**渲染 vnode 正是通过调用渲染器的 render 方法做的。
// 返回渲染器对象
return {
render,
hydrate,
createApp: createAppAPI(render, hydrate)
}
我们来看一下 render 函数的定义（简化版源码）：**
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
const render = (vnode, container) => {
if (vnode == null) {
// 如果 vnode 为 null，但是容器中有 vnode，则销毁组件
if (container._vnode) {
unmount(container._vnode, null, null, true)
}
} else {
// 创建或更新组件
patch(container._vnode || null, vnode, container)
}
// packages/runtime-core/src/scheduler.ts
flushPostFlushCbs()
// 缓存 vnode 节点（标识该 vnode 已经完成渲染）
container._vnode = vnode
}
抽象来看， render 做的事情是：如果传入的 vnode 为空，则销毁组件，否则就创建或者更新组件。其中有两个关键函数：patch 和 unmount（patch、unmount 和 render 都是在baseCreateRenderer函数内部的方法）。
可以从 patch 着手，看一下是如何将 vnode 转化为 DOM 的。
patch
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
const patch = (
n1,
n2,
container,
anchor = null,
parentComponent = null,
parentSuspense = null,
isSVG = false,
optimized = false
) => {
// 1. 如果是更新 vnode 并且新旧 vnode 类型不一致，则销毁旧的 vnode
if (n1 && !isSameVNodeType(n1, n2)) {
anchor = getNextHostNode(n1)
unmount(n1, parentComponent, parentSuspense, true)
n1 = null
}
// 2. 处理不同类型节点的渲染
const { type, ref, shapeFlag } = n2
switch (type) {
case Text:
// 处理文本节点
processText(n1, n2, container, anchor)
break
case Comment:
// 处理注释节点
break
case Static:
// 处理静态节点
break
case Fragment:
// 处理 Fragment 元素（https://v3.vuejs.org/guide/migration/fragments.html#fragments）
break
default:
if (shapeFlag & ShapeFlags.ELEMENT) {
// 处理普通 DOM 元素
} else if (shapeFlag & ShapeFlags.COMPONENT) {
// 处理组件
} else if (shapeFlag & ShapeFlags.TELEPORT) {
// 处理 TELEPORT
} else if (__FEATURE_SUSPENSE__ && shapeFlag & ShapeFlags.SUSPENSE) {
// 处理 SUSPENSE
} else if (__DEV__) {
warn('Invalid VNode type:', type, `(${typeof type})`)
}
}
}
patch 函数做了 2 件事情：
- 如果是更新 vnode 并且新旧 vnode 类型不一致，则销毁旧的 vnode
- 处理不同类型节点的渲染
在 patch 函数的多个参数中，我们优先关注前 3 个参数：
- n1 表示旧的 vnode，当 n1 为 null 的时候，表示是一次新建（挂载）的过程
- n2 表示新的 vnode 节点，后续会根据这个 vnode 类型执行不同的处理逻辑
- container 表示 DOM 容器，也就是 vnode 渲染生成 DOM 后，会挂载到 container 下面
以新建文本 DOM 节点为例，此时 n1 为 null，n2 类型为 Text，所以会走分支逻辑：processText(n1, n2, container, anchor)。processText 内部会去调用 hostCreateText 和 hostSetText。
hostCreateText 和 hostSetText 是从 baseCreateRenderer 函数入参 options 中解析出来的方法：
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
const {
insert: hostInsert,
remove: hostRemove,
patchProp: hostPatchProp,
forcePatchProp: hostForcePatchProp,
createElement: hostCreateElement,
createText: hostCreateText,
createComment: hostCreateComment,
setText: hostSetText,
setElementText: hostSetElementText,
parentNode: hostParentNode,
nextSibling: hostNextSibling,
setScopeId: hostSetScopeId = NOOP,
cloneNode: hostCloneNode,
insertStaticContent: hostInsertStaticContent
} = options
来看看 options 是怎么来的：
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
// 在调用 baseCreateRenderer 时，传入了渲染参数
function baseCreateRenderer(options: RendererOptions) { }
还记得前文提到的我们在哪里调用了 baseCreateRenderer 吗？
// packages/runtime-dom/src/index.ts
// 创建应用
const createApp = ((...args) => {
// 1. 创建 app 对象
const app = ensureRenderer().createApp(...args)
return app
})
// packages/runtime-dom/src/index.ts
const rendererOptions = extend({ patchProp, forcePatchProp }, nodeOps)
function ensureRenderer() {
return renderer || (renderer = createRenderer<Node, Element>(rendererOptions))
}
// packages/runtime-core/src/renderer.ts
export function createRenderer<
HostNode = RendererNode,
HostElement = RendererElement
>(options: RendererOptions<HostNode, HostElement>) {
return baseCreateRenderer<HostNode, HostElement>(options)
}
可以看到在创建渲染器时，我们调用了 baseCreateRenderer 并传入了 rendererOptions。rendererOptions 的值为extend({ patchProp, forcePatchProp }, nodeOps)。
我们如果知道了 nodeOps 中的 createText、setText 等方法做了什么事情，就清楚了某一个确定类型的 vnode 是如何转变为 DOM 的。先看一下 nodeOps 的定义：
// packages/runtime-dom/src/nodeOps.ts
export const nodeOps = {
createText: text => doc.createTextNode(text),
setText: (node, text) => {},
// 其他方法
}
此时已经非常接近问题的答案了，关键是看一下 doc 变量是什么：
const doc = (typeof document !== 'undefined' "text-align: center">
至此，我们知道了答案：先把组件转化为 vnode，针对特定类型的 vnode 执行不同的渲染逻辑，最终调用 document 上的方法将 vnode 渲染成 DOM。**抽象一下，从组件到渲染生成 DOM 需要经历 3 个过程：创建 vnode - 渲染 vnode - 生成 DOM。
在渲染 vnode 部分，我们以一个简单的 Text 类型的 vnode 为例来找到了答案。其实在 baseCreateRenderer 中有 30+ 个函数来处理不同类型的 vnode 的渲染。 比如：用来处理组件类型的 processComponent 函数、用来处理普通 DOM 元素类型的processElement 函数等。由于 vnode 是一个树形数据结构，在处理过程中还应用到了递归思想。建议感兴趣的同学自行查看。
总结
最后，我们来做个总结：
- 在 Vue.js 中， vnode 是对抽象事物的描述。
- 从组件到渲染生成 DOM 需要经历 3 个过程：创建 vnode - 渲染 vnode - 生成 DOM。
- 组件是如何转变为 DOM 的：先把组件转化为 vnode，针对特定类型的 vnode 执行不同的渲染逻辑，最终调用 document 上的方法将 vnode 渲染成 DOM。
- 渲染器是一个包含了平台渲染核心逻辑的 JavaScript 对象，可以用于跨平台渲染。
- 渲染器对象中的 createApp 方法，创建了一个具有 mount 方法的 app 实例。app.mount 方法中先是用根组件创建了 vnode，然后调用渲染器对象中的 render 方法去渲染 vnode，最终通过 DOM API 将 vnode 转化为 DOM。
附录
Vue.js 中使用了哪些 DOM 的方法：
- createElement
- createElementNS
- createTextNode
- createComment
- querySelector
- insertBefore
- insert
- removeChild
- setAttribute
- cloneNode
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