vue3 template转为render函数过程详解

整体过程概览

Vue 的 template 到 render 函数的转换主要分为三个步骤：

• 解析 (Parsing)：将模板解析为抽象语法树 (AST)。
• AST优化 (Optimization)：标记静态节点，减少不必要的更新。
• 代码生成 (Code Generation)：将 AST 转换为 render 函数。

我们逐步深入每个步骤的细节。

第一步：解析（Parsing）

模板示例

假设我们有一个 Vue 组件的模板：

<template>
  <div>
    <h1>{{ title }}</h1>
    <p>{{ description }}</p>
  </div>
</template>

在这个模板中，我们有一个 div 元素，包含 h1 和 p 标签，分别绑定了 title 和 description 两个响应式数据。

解析过程

Vue 会使用内部的解析器将这个模板转换成一个 抽象语法树 (AST)。AST 是模板的树状结构表示，它描述了模板中的每一个节点、属性、指令等。

对于上面的模板，生成的 AST 大致可以表示成这样：

{
  "type": "Element",
  "tag": "div",
  "children": [
    {
      "type": "Element",
      "tag": "h1",
      "children": [
        {
          "type": "Interpolation",
          "expression": "title"
        }
      ]
    },
    {
      "type": "Element",
      "tag": "p",
      "children": [
        {
          "type": "Interpolation",
          "expression": "description"
        }
      ]
    }
  ]
}

• 每个 Element 对象表示一个 HTML 标签。
• Interpolation 表示一个插值表达式（如 {{ title }}），它会被替换为实际的响应式数据。

通过 AST，Vue 就能了解模板的整体结构。

第二步：AST优化（Optimization）

静态节点标记

在 AST 中，Vue 会对模板中的节点进行优化，主要是标记静态节点。静态节点是那些内容不会变化的节点，比如纯文本或不包含响应式数据的标签。这一步的优化是为了减少在后续更新过程中对这些节点的重新渲染，提升性能。

比如，在下面的模板中：

<template>
  <div>
    <h1>{{ title }}</h1>
    <p>Hello World</p> <!-- 这是一个静态节点 -->
  </div>
</template>

其中 <p>Hello World</p> 是一个静态节点，因为它的内容不会根据数据变化而改变。在优化阶段，Vue 会标记这个节点为静态节点，从而在数据变化时跳过对它的更新。

第三步：代码生成（Code Generation）

生成 render 函数

在这个阶段，Vue 会将优化后的 AST 转换为 render 函数。render 函数本质上是一个 JavaScript 函数，用来创建虚拟 DOM 节点 (VNode)，这些虚拟 DOM 节点最终会映射到实际的 DOM。

例如，基于上面的模板，Vue 生成的 render 函数大致如下（为了简化解释，这里的代码会有所简化）：

function render() {
  return h('div', [
    h('h1', [ this.title ]),
    h('p', [ 'Hello World' ])
  ]);
}

• h 函数（即 Vue 的 createElement 函数）用于创建虚拟 DOM 节点。
• this.title 表示从 Vue 实例中获取 title 这个响应式数据。
• Hello World 是静态文本，直接放在虚拟 DOM 中。

这个 render 函数会在每次组件更新时执行，生成新的虚拟 DOM。

为什么使用 render 函数？

相比直接操作真实的 DOM，虚拟 DOM 提供了更高效的方式来描述 UI 的结构。当响应式数据发生变化时，Vue 会调用 render 函数，生成更新后的虚拟 DOM 树，然后将新旧虚拟 DOM 树进行对比 (diff)，最后只对发生变化的部分进行真实 DOM 的更新。这就是 Vue 的高效更新机制。

完整的 template 到 render 的转换过程总结

1. 解析：Vue 首先将 template 模板解析成 AST，构建出整个模板的树状结构。
2. AST优化：对 AST 进行优化，标记静态节点，避免不必要的更新。
3. 生成代码：将优化后的 AST 转换为 render 函数，render 函数会根据响应式数据动态生成虚拟 DOM。

具体示例

我们可以通过一个简单的 Vue 实例，看看这个过程的效果：

// Vue 组件
const MyComponent = {
  data() {
    return {
      title: 'Hello, Vue!',
      description: 'This is a description.'
    };
  },
  template: `
    <div>
      <h1>{{ title }}</h1>
      <p>{{ description }}</p>
    </div>
  `
};

这个组件的 template 将被 Vue 转换为如下的 render 函数（简化后的形式）：

function render() {
  return h('div', [
    h('h1', [ this.title ]),        // 动态插入 title
    h('p', [ this.description ])    // 动态插入 description
  ]);
}

每当 title 或 description 数据发生变化时，Vue 会再次调用这个 render 函数，生成新的虚拟 DOM 树，并只更新实际 DOM 中改变的部分。

总结

• 模板解析 (Parsing)：Vue 将 template 模板解析为抽象语法树 (AST)。
• AST优化 (Optimization)：Vue 标记静态节点，优化后续的渲染效率。
• 代码生成 (Code Generation)：Vue 将 AST 转换为 render 函数，用来创建虚拟 DOM。

最终，通过这个过程，Vue 能够高效地更新和渲染 DOM，同时保持开发者友好的模板语法。这也是为什么我们编写的模板代码能够在 Vue 中高效运行的原因。

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