调用createApp 时Vue工作过程原理
作者：田八
引言
在使用Vue3时，我们需要使用createApp来创建一个应用实例，然后使用mount方法将应用挂载到某个DOM节点上。
那么在调用createApp时，Vue再背后做了些什么事情呢？今天就来扒一扒Vue3的源码，看看调用createApp发生了些什么。
寻找入口
在上一章中，我们我们已经将Vue3的源码下载下来了，并且已经知道如何编译源码了，先看一下Vue3的源码目录：
packages目录下的包就是Vue3的所有源码了，编译之后会在每个工程包下面生成一个dist目录，里面就是编译后的文件。
这里我框出了vue包，这个大家都熟悉，打开vue包下的package.json文件，可以看到unpkg字段指向了dist/vue.global.js文件，这个文件就是Vue3的全局版本，我们可以直接在浏览器中引入这个文件来使用Vue3。
代码逻辑基本上都是相同的，用打包后的文件来分析源码，可以更加直观的看到源码的逻辑，因为Vue在设计的时候会考虑其他平台，如果直接通过源码来查看会有额外的心智负担。
具体如何使用每个打包后的文件，可以查看vue包下的README.md文件，如果只是想分析源码，且不想那么麻烦，可以直接使用dist/vue.global.js文件。
如果想了解Vue3的目录结构和模块划分可以使用vue.esm-bundler.js文件，这个文件是Vue3的ESM版本，会通过import来引入其他模块，这样就可以直接看到Vue3的模块划分。
本系列就会通过vue.esm-bundler.js文件来分析Vue3的源码，并且会通过边分析边动手的方式来学习Vue3的源码。
使用
我们先来看一下Vue3的使用方式：
import {createApp} from 'vue'
import App from './App.vue'
const app = createApp(App)
app.mount('#app')
在Vue3中，我们需要使用createApp来创建一个应用实例，然后使用mount方法将应用挂载到某个DOM节点上。
createApp是从vue包中导出的一个方法，它接收一个组件作为参数，然后返回一个应用实例。
入口 createApp
从vue的package.json可以看到，module字段指向了dist/vue.esm-bundler.js文件，这个文件是Vue3的ESM版本，我们可以直接使用import来引入Vue3。
而createApp方法并不在这个包中，而是在runtime-dom包中，这个文件是直接全部导出runtime-dom包中的内容：
export * from '@vue/runtime-dom';
不用怀疑@vue/runtime-dom指向的就是runtime-dom包，使用esm版本就直接找xxx.esm-bundler.js文件，使用cjs版本就直接找xxx.cjs.js文件，后面不会再提到这个问题。
打开runtime-dom.esm-bundler.js文件，可以看到createApp方法：
import { } from '@vue/runtime-core';
export * from '@vue/runtime-core';
import { } from '@vue/shared';
// ... 省略n多代码
function createApp(...args) {
// ...
}
export {createApp};
可以看到runtime-dom包中还引用了runtime-core包和shared包，现在找到入口文件了，在分析直接可以先搭建一个简单的代码分析和测试的环境，这样方便自己验证并且可以直接看到代码的执行结果。
demo环境可以直接在本地搭建，也可以使用codesandbox、stackblitz等在线环境，这里使用codesandbox，后续demo的代码都会放在codesandbox上，文末会有链接。
当然大家也可以直接在本地搭建一个demo环境，这里就不再赘述了。
源码分析
上面的环境都准备好了之后就可以直接开始分析Vue3的源码了，我们先来看一下createApp方法的实现；
createApp
const createApp = (...args) => {
const app = ensureRenderer().createApp(...args);
const {mount} = app;
app.mount = (containerOrSelector) => {
// ...
};
return app;
}
createApp方法接收一个组件作为参数，然后调用ensureRenderer方法;
这个方法的作用是确保渲染器存在，如果不存在就创建一个渲染器，然后调用渲染器的createApp方法，这个方法的作用是创建一个应用实例，然后将这个应用实例返回，相当于一个单例模式。
let renderer; const ensureRenderer = () => renderer || (renderer = createRenderer(rendererOptions));
这里的rendererOptions是一些渲染器的配置，主要的作用是用来操作DOM的，这里不做过多的介绍，后面会有专门的文章来介绍。
现在先简单的来认识一下rendererOptions，这个里面会有两个方法后面会用到：
const rendererOptions = {
insert: (child, parent, anchor) => {
parent.insertBefore(child, anchor || null);
},
createText: text => document.createTextNode(text),
}
现在我们先简单的动手实现一下createApp方法，新建一个runtime-dom.js文件，然后内容如下：
import { createRenderer } from "./runtime-core";
const createApp = (...args) => {
const rendererOptions = {
insert: (child, parent, anchor) => {
parent.insertBefore(child, anchor || null);
},
createText: (text) => document.createTextNode(text)
};
const app = createRenderer(rendererOptions).createApp(...args);
const { mount } = app;
app.mount = (containerOrSelector) => {
//...后面分析再补上
};
return app;
};
export { createApp };
现在可以看到我们在实现createApp方法的时候，直接调用了createRenderer方法，这个方法是创建渲染器的方法，这个方法的实现在runtime-core包中；
所以我们需要补上runtime-core包中的createRenderer方法的实现；
createRenderer
createRenderer源码实现如下：
function createRenderer(options) {
return baseCreateRenderer(options);
}
// implementation
function baseCreateRenderer(options, createHydrationFns) {
// 省略 n 多代码，都是函数定义，并会立即执行，暂时对结果不会有影响
return {
render,
hydrate,
createApp: createAppAPI(render, hydrate)
};
}
createRenderer内部返回baseCreateRenderer方法的执行结果，这个方法的作用会返回render、hydrate、createApp三个方法；
而我们最后需要调用的createApp方法就是在这三个方法中的其中一个，而createApp方法的是通过createAppAPI方法创建的，同时剩下的两个方法render和hydrate也是在createAppAPI方法中被调用的，所以我们还需要看一下createAppAPI方法的实现；
createAppAPI
createAppAPI方法的实现如下：
function createAppContext() {
return {
app: null,
config: {
isNativeTag: NO,
performance: false,
globalProperties: {},
optionMergeStrategies: {},
errorHandler: undefined,
warnHandler: undefined,
compilerOptions: {}
},
mixins: [],
components: {},
directives: {},
provides: Object.create(null),
optionsCache: new WeakMap(),
propsCache: new WeakMap(),
emitsCache: new WeakMap()
};
}
// 这个变量是用来统计创建的应用实例的个数
let uid$1 = 0;
function createAppAPI(render, hydrate) {
// 返回一个函数，这里主要是通过闭包来缓存上面传入的参数
return function createApp(rootComponent, rootProps = null) {
// rootComponent 就是我们传入的根组件，这里会做一些校验
// 如果传递的不是一个函数，那么就做一个浅拷贝
if (!isFunction(rootComponent)) {
rootComponent = Object.assign({}, rootComponent);
}
// rootProps 就是我们传入的根组件的 props，这个参数必须是一个对象
if (rootProps != null && !isObject(rootProps)) {
(process.env.NODE_ENV !== 'production') && warn(`root props passed to app.mount() must be an object.`);
rootProps = null;
}
// 创建上下文对象，在上面定义，就是返回一个对象
const context = createAppContext();
// 通过 use 创建的插件都存在这里
const installedPlugins = new Set();
// 是否已经挂载
let isMounted = false;
// 创建 app 对象
const app = (context.app = {
_uid: uid$1++,
_component: rootComponent,
_props: rootProps,
_container: null,
_context: context,
_instance: null,
version,
get config() {
// ...
},
set config(v) {
// ...
},
use(plugin, ...options) {
// ...
},
mixin(mixin) {
// ...
},
component(name, component) {
// ...
},
directive(name, directive) {
// ...
},
mount(rootContainer, isHydrate, isSVG) {
// ...
},
unmount() {
// ...
},
provide(key, value) {
// ...
}
});
// 返回 app 对象
return app;
};
}
看到这里，我们就可以知道，createApp方法的实现其实就是在createAppAPI方法中返回一个函数，这个函数就是createApp方法；
这个方法并没有多么特殊，就是返回了一堆对象，这些对象就是我们在使用createApp方法时，可以调用的方法；
这里可以看到我们常用的use、mixin、component、directive、mount、unmount、provide等方法都是在app对象上的，也是通过这个函数制造并返回的；
现在我们继续完善我们的学习demo代码，现在新建一个runtime-core.js文件夹，然后把上面的代码复制进去；
但是我们不能全都都直接照搬，上面的对象这么多的属性我们只需要保留mount，因为还需要挂载才能看到效果，demo代码如下：
function createRenderer(options) {
// 先省略 render 和 hydrate 方法的实现，后面会讲到
return {
render,
hydrate,
createApp: createAppAPI(render, hydrate)
};
}
function createAppAPI(render, hydrate) {
return function createApp(rootComponent, rootProps = null) {
// 省略参数校验
rootComponent = Object.assign({}, rootComponent);
// 省略上下文的创建
const context = {
app: null
}
// 忽略其他函数的实现，只保留 mount 函数和私有变量
let isMounted = false;
const app = (context.app = {
_uid: uid$1++,
_component: rootComponent,
_props: rootProps,
_container: null,
_context: context,
_instance: null,
mount(rootContainer, isHydrate, isSVG) {
// ...
},
});
return app;
};
}
这样我们就完成了createApp函数的简化版实现，接下来我们就可以开始挂载了；
mount 挂载
上面我们已经学习到了createApp函数的实现，现在还需要通过mount方法来挂载我们的根组件，才能验证我们的demo代码是否正确；
我们在调用createApp方法时，会返回一个app对象，这个对象上有一个mount方法，我们需要通过这个方法来挂载我们的根组件；
在这之前，我们看到了createApp的实现中重写了mount方法，如下：
const createApp = (...args) => {
// ...省略其他代码
// 备份 mount 方法
const { mount } = app;
// 重写 mount 方法
app.mount = (containerOrSelector) => {
// 获取挂载的容器
const container = normalizeContainer(containerOrSelector);
if (!container)
return;
// _component 指向的是 createApp 传入的根组件
const component = app._component;
// 验证根组件是否是一个对象，并且有 render 和 template 两个属性之一
if (!isFunction(component) && !component.render && !component.template) {
// __UNSAFE__
// Reason: potential execution of JS expressions in in-DOM template.
// The user must make sure the in-DOM template is trusted. If it's
// rendered by the server, the template should not contain any user data.
// 确保模板是可信的，因为模板可能会有 JS 表达式，具体可以翻译上面的注释
component.template = container.innerHTML;
}
// clear content before mounting
// 挂载前清空容器
container.innerHTML = '';
// 正式挂载
const proxy = mount(container, false, container instanceof SVGElement);
// 挂载完成
if (container instanceof Element) {
// 清除容器的 v-cloak 属性，这也就是我们经常看到的 v-cloak 的作用
container.removeAttribute('v-cloak');
// 设置容器的 data-v-app 属性
container.setAttribute('data-v-app', '');
}
// 返回根组件的实例
return proxy;
};
return app;
}
上面重写的mount方法中，其实最主要的做的是三件事：
- 获取挂载的容器
- 调用原本的
mount方法挂载根组件 - 为容器设置
vue的专属属性
现在到我们动手实现一个简易版的mount方法了；
// 备份 mount 方法
const { mount } = app;
// 重写 mount 方法
app.mount = (containerOrSelector) => {
// 获取挂载的容器
const container = document.querySelector(containerOrSelector);
if (!container)
return;
const component = app._component;
container.innerHTML = '';
// 正式挂载
return mount(container, false, container instanceof SVGElement);
};
这里的挂载其实还是使用的是createApp函数中的mount方法，我们可以看到mount方法的实现如下：
function mount(rootContainer, isHydrate, isSVG) {
// 判断是否已经挂载
if (!isMounted) {
// 这里的 #5571 是一个 issue 的 id，可以在 github 上搜索，这是一个在相同容器上重复挂载的问题，这里只做提示，不做处理
// #5571
if ((process.env.NODE_ENV !== 'production') && rootContainer.__vue_app__) {
warn(`There is already an app instance mounted on the host container.\n` +
` If you want to mount another app on the same host container,` +
` you need to unmount the previous app by calling `app.unmount()` first.`);
}
// 通过在 createApp 中传递的参数来创建虚拟节点
const vnode = createVNode(rootComponent, rootProps);
// store app context on the root VNode.
// this will be set on the root instance on initial mount.
// 上面有注释，在根节点上挂载 app 上下文，这个上下文会在挂载时设置到根实例上
vnode.appContext = context;
// HMR root reload
// 热更新
if ((process.env.NODE_ENV !== 'production')) {
context.reload = () => {
render(cloneVNode(vnode), rootContainer, isSVG);
};
}
// 通过其他的方式挂载，这里不一定指代的是服务端渲染，也可能是其他的方式
// 这一块可以通过创建渲染器的源码可以看出，我们日常在客户端渲染，不会使用到这一块，这里只是做提示，不做具体的分析
if (isHydrate && hydrate) {
hydrate(vnode, rootContainer);
}
// 其他情况下，直接通过 render 函数挂载
// render 函数在 createRenderer 中定义，传递到 createAppAPI 中，通过闭包缓存下来的
else {
render(vnode, rootContainer, isSVG);
}
// 挂载完成后，设置 isMounted 为 true
isMounted = true;
// 设置 app 实例的 _container 属性，指向挂载的容器
app._container = rootContainer;
// 挂载的容器上挂载 app 实例，也就是说我们可以通过容器找到 app 实例
rootContainer.__vue_app__ = app;
// 非生产环境默认开启 devtools，也可以通过全局配置来开启或关闭
// __VUE_PROD_DEVTOOLS__ 可以通过自己使用的构建工具来配置，这里只做提示
if ((process.env.NODE_ENV !== 'production') || __VUE_PROD_DEVTOOLS__) {
app._instance = vnode.component;
devtoolsInitApp(app, version);
}
// 返回 app 实例，这里不做具体的分析
return getExposeProxy(vnode.component) || vnode.component.proxy;
}
// 如果已经挂载过则输出提示消息，在非生产环境下
else if ((process.env.NODE_ENV !== 'production')) {
warn(`App has already been mounted.\n` +
`If you want to remount the same app, move your app creation logic ` +
`into a factory function and create fresh app instances for each ` +
`mount - e.g. `const createMyApp = () => createApp(App)``);
}
}
通过上面的一通分析，其实挂载主要就是用的两个函数将内容渲染到容器中；
- createVNode 创建虚拟节点
- render 渲染虚拟节点
我们这里就实现一个简易版的mount函数，来模拟挂载过程，代码如下：
function mount(rootContainer, isHydrate) {
// createApp 中传递的参数在我们这里肯定是一个对象，所以这里不做创建虚拟节点的操作，而是模拟一个虚拟节点
const vnode = {
type: rootComponent,
children: [],
component: null,
}
// 通过 render 函数渲染虚拟节点
render(vnode, rootContainer);
// 返回 app 实例
return vnode.component
}
虚拟节点
虚拟节点在Vue中已经是非常常见的概念了，其实就是一个js对象，包含了dom的一些属性，比如tag、props、children等等；
在Vue3中维护了一套自己的虚拟节点，大概信息如下：
export interface VNode {
__v_isVNode: true;
__v_skip: true;
type: VNodeTypes;
props: VNodeProps | null;
key: Key | null;
ref: Ref<null> | null;
scopeId: string | null;
children: VNodeNormalizedChildren;
component: ComponentInternalInstance | null;
suspense: SuspenseBoundary | null;
dirs: DirectiveBinding[] | null;
transition: TransitionHooks<null> | null;
el: RendererElement | null;
anchor: RendererNode | null;
target: RendererNode | null;
targetAnchor: RendererNode | null;
staticCount: number;
shapeFlag: ShapeFlags;
patchFlag: number;
dynamicProps: string[] | null;
dynamicChildren: VNode[] | null;
appContext: AppContext | null;
}
完整的type信息太多，这里就只贴VNode的相关定义，而且这些在Vue的实现中也没有那么简单，这一章不做具体的分析，只是做一个简单的概念介绍；
render
render函数是在讲createRenderer的时候出现的，是在baseCreateRenderer中定义的，具体源码如下：
function baseCreateRenderer(options, createHydrationFns) {
// ...
// 创建 render 函数
const render = (vnode, container, isSVG) => {
// 如果 vnode 不存在，并且容器是发生过渲染，那么将执行卸载操作
if (vnode == null) {
// container._vnode 指向的是上一次渲染的 vnode，在这个函数的最后一行
if (container._vnode) {
unmount(container._vnode, null, null, true);
}
}
// 执行 patch 操作，这里不做具体的分析，牵扯太大，后面会单独讲
else {
patch(container._vnode || null, vnode, container, null, null, null, isSVG);
}
// 刷新任务队列，通常指代的是各种回调函数，比如生命周期函数、watcher、nextTick 等等
// 这里不做具体的分析，后面会单独讲
flushPreFlushCbs();
flushPostFlushCbs();
// 记录 vnode，现在的 vnode 已经是上一次渲染的 vnode 了
container._vnode = vnode;
};
// ...
return {
render,
hydrate,
createApp: createAppAPI(render, hydrate)
};
}
render函数的主要作用就是将虚拟节点渲染到容器中，unmount函数用来卸载容器中的内容，patch函数用来更新容器中的内容；
现在来实现一个简易版的render函数：
const render = (vnode, container) => {
patch(container._vnode || null, vnode, container);
// 记录 vnode，现在的 vnode 已经是上一次渲染的 vnode 了
container._vnode = vnode;
}
unmount函数不是我们这次主要学习的内容，所以这里不做具体的分析；
patch函数是Vue中最核心的函数，这次也不做具体的分析，后面会单独讲，但是要验证我们这次的学习成果，所以我们需要一个只有挂载功能的patch函数，这里我们就自己实现一个简单的patch函数；
patch
patch函数的主要作用就是将虚拟节点渲染到容器中，patch函数也是在baseCreateRenderer中定义的;
patch函数这次就不看了，因为内部的实现会牵扯到非常多的内容，这次只是它的出现只是走个过场，后面会单独讲；
我们这次的目的只是验证我们这次源码学习的成成果，所以我们只需要一个只有挂载功能的patch函数，这里我们就自己实现一个简单的patch函数；
// options 是在创建渲染器的时候传入的，还记得在 createApp 的实现中，我们传入了一个有 insert 和 createText 方法的对象吗？不记得可以往上翻翻
const { insert: hostInsert, createText: hostCreateText} = options;
// Note: functions inside this closure should use `const xxx = () => {}`
// style in order to prevent being inlined by minifiers.
/**
* 简易版的实现，只是删除了一些不必要的逻辑
* @param n1 上一次渲染的 vnode
* @param n2 当前需要渲染的 vnode
* @param container 容器
* @param anchor 锚点, 用来标记插入的位置
*/
const patch = (n1, n2, container, anchor = null) => {
// 上一次渲染的 vnode 和当前需要渲染的 vnode 是同一个 vnode，那么就不需要做任何操作
if (n1 === n2) {
return;
}
// 获取当前需要渲染的 vnode 的类型
const { type } = n2;
switch (type) {
// 如果是文本节点，那么就直接创建文本节点，然后插入到容器中
case Text:
processText(n1, n2, container, anchor);
break;
// 还会有其他的类型，这里不做具体的分析，后面会单独讲
// 其他的情况也会有很多种情况，这里统一当做是组件处理
default:
processComponent(n1, n2, container, anchor);
}
};
patch函数的主要作用就是将虚拟节点正确的渲染到容器中，这里我们只实现了文本节点和组件的渲染，其他的类型的节点，后面会单独讲；
而我们在使用createApp的时候，通常会传入一个根组件，这个根组件就会走到processComponent函数中；
所以我们这里还需要实现了一个简单的processComponent函数；
const processComponent = (n1, n2, container, anchor) => {
if (n1 == null) {
mountComponent(n2, container, anchor);
}
// else {
// updateComponent(n1, n2, optimized);
// }
};
processComponent函数也是定义在baseCreateRenderer中的，这里还是和patch函数一样，只是实现了一个简单的功能，后面会单独讲；
processComponent函数做了两件事，一个是挂载组件，一个是更新组件，这里我们只实现了挂载组件的功能；
挂载组件是通过mountComponent函数实现的，这个函数也是定义在baseCreateRenderer中的，但是我们这次就不再继续深入内部调用了，直接实现一个简易的：
const mountComponent = (initialVNode, container, anchor) => {
// 通过调用组件的 render 方法，获取组件的 vnode
const subTree = initialVNode.type.render.call(null);
// 将组件的 vnode 渲染到容器中，直接调用 patch 函数
patch(null, subTree, container, anchor);
};
这样我们就实现了一个简易版的挂载组件的功能，这里我们只是简单的调用了组件的render方法，render方法会返回一个vnode，然后调用patch函数将vnode渲染到容器中；
现在回头看看patch函数，还差一个processText函数没有实现，这个函数也是定义在baseCreateRenderer中的，这个比较简单，下面的代码就是实现的processText函数：
const processText = (n1, n2, container, anchor) => {
if (n1 == null) {
hostInsert((n2.el = hostCreateText(n2.children)), container, anchor);
}
// else {
// const el = (n2.el = n1.el);
// if (n2.children !== n1.children) {
// hostSetText(el, n2.children);
// }
// }
};
我这里屏蔽掉了更新的操作，这里只管挂载，这里的hostInsert和hostCreateText函数就是在我们实现简易patch函数的时候，在patch函数实现的上面，通过解构赋值获取的，没印象可以回去看看；
验证
现在我们已经实现了一个简易版的createApp函数，并且我们可以通过createApp函数创建一个应用，然后通过mount方法将应用挂载到容器中；
我们可以通过下面的代码来验证一下：
import { createApp } from "./runtime-dom";
const app = createApp({
render() {
return {
type: "Text",
children: "hello world"
};
}
});
app.mount("#app");
源码在codesandbox上面，可以直接查看：codesandbox.io/s/gallant-s…
总结
我们通过阅读Vue3的源码，了解了Vue3的createApp函数的实现，createApp函数是Vue3的入口函数，通过createApp函数我们可以创建一个应用;
createApp的实现是借助了createRenderer函数，createRenderer的实现就是包装了baseCreateRenderer；
baseCreateRenderer函数是一个工厂函数，通过baseCreateRenderer函数我们可以创建一个渲染器；
baseCreateRenderer函数接收一个options对象，这个options对象中包含了一些渲染器的配置，比如insert、createText等；
这些配置是在runtime-dom中实现的，runtime-dom中的createApp函数会将这些配置透传递给baseCreateRenderer函数，然后baseCreateRenderer函数会返回一个渲染器，这个渲染器中有一个函数就是createApp；
createApp函数接收一个组件，然后返回一个应用，这个应用中有一个mount方法，这个mount方法就是用来将应用挂载到容器中的；
在createApp中重写了mount方法，内部的实现是通过调用渲染器的mount方法；
这个mount方法是在baseCreateRenderer函数中实现的，baseCreateRenderer函数中的mount方法会调用patch函数；
patch函数内部会做很多的事情，虽然我们这里只实现了挂载的逻辑，但是也是粗窥了patch函数的内部一些逻辑；
最后我们实现了一个精简版的createApp函数，通过这个函数我们可以创建一个应用，然后通过mount方法将应用挂载到容器中，这个过程中我们也了解了Vue3的一些实现细节；
以上就是调用createApp 时Vue工作过程原理的详细内容，更多关于Vue调用createApp 的资料请关注脚本之家其它相关文章！