前言

組件渲染的過程，本質(zhì)上就是把各種把各種類型的 vnode 渲染成真實(shí) DOM。我們也知道了組件是由模板、組件描述對(duì)象和數(shù)據(jù)構(gòu)成的，數(shù)據(jù)的變化會(huì)影響組件的變化。組件的渲染過程中創(chuàng)建了一個(gè)帶副作用的渲染函數(shù)，當(dāng)數(shù)據(jù)變化的時(shí)候就會(huì)執(zhí)行這個(gè)渲染函數(shù)來(lái)觸發(fā)組件的更新。本文我們就具體分析一下組件的更新過程。

副作用渲染函數(shù)更新組件的過程

我們先來(lái)回顧一下帶副作用渲染函數(shù) setupRenderEffect 的實(shí)現(xiàn)，但是這次我們要重點(diǎn)關(guān)注更新組件部分的邏輯：

const setupRenderEffect = (instance, initialVNode, container, anchor, parentSuspense, isSVG, optimized) = >{
  instance.update = effect(function componentEffect() {
    if (!instance.isMounted) {} else {
      let {
        next,
        vnode
      } = instance
      if (next) {
        updateComponentPreRender(instance, next, optimized)
      } else {
        next = vnode
      }
      const nextTree = renderComponentRoot(instance) const prevTree = instance.subTree
      instance.subTree = nextTree 
      patch(prevTree, nextTree, hostParentNode(prevTree.el), getNextHostNode(prevTree), instance, parentSuspense, isSVG) 
      next.el = nextTree.el
      }
  },
prodEffectOptions)
}

可以看到，更新組件主要做三件事情：更新組件 vnode 節(jié)點(diǎn)、渲染新的子樹 vnode、根據(jù)新舊子樹vnode 執(zhí)行 patch 邏輯。

首先是更新組件 vnode 節(jié)點(diǎn)，這里會(huì)有一個(gè)條件判斷，判斷組件實(shí)例中是否有新的組件 vnode（用next 表示），有則更新組件 vnode，沒有 next 指向之前的組件 vnode。為什么需要判斷，這其實(shí)涉及一個(gè)組件更新策略的邏輯，我們稍后會(huì)講。

接著是渲染新的子樹 vnode，因?yàn)閿?shù)據(jù)發(fā)生了變化，模板又和數(shù)據(jù)相關(guān)，所以渲染生成的子樹 vnode也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

最后就是核心的 patch 邏輯，用來(lái)找出新舊子樹 vnode 的不同，并找到一種合適的方式更新 DOM，接下來(lái)我們就來(lái)分析這個(gè)過程。

核心邏輯：patch流程

我們先來(lái)看 patch 流程的實(shí)現(xiàn)代碼：

const patch = (n1, n2, container, anchor = null, parentComponent = null, parentSuspense = null, isSVG = false, optimized = false) = >{
  if (n1 && !isSameVNodeType(n1, n2)) {
    anchor = getNextHostNode(n1) unmount(n1, parentComponent, parentSuspense, true) n1 = null
  }
  const {
    type,
    shapeFlag
  } = n2
  switch (type) {
  case Text:
    break
  case Comment:
    break
  case Static:
    break
  case Fragment:
    break
  default:
    if (shapeFlag & 1) {
      processElement(n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
    } else if (shapeFlag & 6) {
      processComponent(n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
    } else if (shapeFlag & 64) {} else if (shapeFlag & 128) {}
  }
}
function isSameVNodeType(n1, n2) {
  return n1.type === n2.type && n1.key === n2.key
}

在這個(gè)過程中，首先判斷新舊節(jié)點(diǎn)是否是相同的 vnode 類型，如果不同，比如一個(gè) div 更新成一個(gè)ul，那么最簡(jiǎn)單的操作就是刪除舊的 div 節(jié)點(diǎn)，再去掛載新的 ul 節(jié)點(diǎn)。

如果是相同的 vnode 類型，就需要走 diff 更新流程了，接著會(huì)根據(jù)不同的 vnode 類型執(zhí)行不同的處理邏輯，這里我們?nèi)匀恢环治銎胀ㄔ仡愋秃徒M件類型的處理過程。

1.處理組件

如何處理組件的呢？舉個(gè)例子，我們?cè)诟附M件 App 中里引入了 Hello 組件：

<template>
  <div>
    <p>This is an app.</p>
    <hello :msg="msg"></hello>
    <button @click="toggle">Toggle msg</button>
  </div>
</template> 
<script>
export default {
  data () {
    return { msg: 'Vue' }
  },
  methods: {
    toggle () {
      this.msg = this.msg === 'Vue' ? 'World' : 'Vue'
    }
  }
}
</script>

Hello 組件中是 <div>包裹著一個(gè) <p> 標(biāo)簽， 如下所示：

<template>
  <div>
    <p>Hello, {{ msg }}</p>
  </div>
</template> 
<script> 
export default {
  props: { msg: String }
}
</script>

點(diǎn)擊 App 組件中的按鈕執(zhí)行 toggle 函數(shù)，就會(huì)修改 data 中的 msg，并且會(huì)觸發(fā) App 組件的重新渲染。

結(jié)合前面對(duì)渲染函數(shù)的流程分析，這里 App 組件的根節(jié)點(diǎn)是 div 標(biāo)簽，重新渲染的子樹 vnode 節(jié)點(diǎn)是一個(gè)普通元素的 vnode，應(yīng)該先走 processElement 邏輯。組件的更新最終還是要轉(zhuǎn)換成內(nèi)部真實(shí)DOM 的更新，而實(shí)際上普通元素的處理流程才是真正做 DOM 的更新，由于稍后我們會(huì)詳細(xì)分析普通元素的處理流程，所以我們先跳過這里，繼續(xù)往下看。

和渲染過程類似，更新過程也是一個(gè)樹的深度優(yōu)先遍歷過程，更新完當(dāng)前節(jié)點(diǎn)后，就會(huì)遍歷更新它的子節(jié)點(diǎn)，因此在遍歷的過程中會(huì)遇到 hello 這個(gè)組件 vnode 節(jié)點(diǎn)，就會(huì)執(zhí)行到 processComponent 處理邏輯中，我們?cè)賮?lái)看一下它的實(shí)現(xiàn)，我們重點(diǎn)關(guān)注一下組件更新的相關(guān)邏輯：

const processComponent = (n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) = >{
  if (n1 == null) {} else {
    updateComponent(n1, n2, parentComponent, optimized)
  }
}
const updateComponent = (n1, n2, parentComponent, optimized) = >{
  const instance = (n2.component = n1.component) if (shouldUpdateComponent(n1, n2, parentComponent, optimized)) {
    instance.next = n2 invalidateJob(instance.update) instance.update()
  } else {
    n2.component = n1.component n2.el = n1.el
  }
}

可以看到，processComponent 主要通過執(zhí)行 updateComponent 函數(shù)來(lái)更新子組件，updateComponent 函數(shù)在更新子組件的時(shí)候，會(huì)先執(zhí)行 shouldUpdateComponent 函數(shù)，根據(jù)新舊子組件 vnode 來(lái)判斷是否需要更新子組件。這里你只需要知道，在 shouldUpdateComponent 函數(shù)的內(nèi)部，主要是通過檢測(cè)和對(duì)比組件 vnode 中的 props、chidren、dirs、transiton 等屬性，來(lái)決定子組件是否需要更新。

這是很好理解的，因?yàn)樵谝粋€(gè)組件的子組件是否需要更新，我們主要依據(jù)子組件 vnode 是否存在一些會(huì)影響組件更新的屬性變化進(jìn)行判斷，如果存在就會(huì)更新子組件。

雖然 Vue.js 的更新粒度是組件級(jí)別的，組件的數(shù)據(jù)變化只會(huì)影響當(dāng)前組件的更新，但是在組件更新的過程中，也會(huì)對(duì)子組件做一定的檢查，判斷子組件是否也要更新，并通過某種機(jī)制避免子組件重復(fù)更新。

我們接著看 updateComponent 函數(shù)，如果 shouldUpdateComponent 返回 true ，那么在它的最后，先執(zhí)行 invalidateJob（instance.update）避免子組件由于自身數(shù)據(jù)變化導(dǎo)致的重復(fù)更新，然后又執(zhí)行了子組件的副作用渲染函數(shù) instance.update 來(lái)主動(dòng)觸發(fā)子組件的更新。

再回到副作用渲染函數(shù)中，有了前面的講解，我們?cè)倏唇M件更新的這部分代碼，就能很好地理解它的邏輯了：

let {
  next,
  vnode
} = instance
if (next) {
  updateComponentPreRender(instance, next, optimized)
} else {
  next = vnode
}
const updateComponentPreRender = (instance, nextVNode, optimized) = >{
  nextVNode.component = instance 
  const prevProps = instance.vnode.props 
  instance.vnode = nextVNode 
  instance.next = null 
  updateProps(instance, nextVNode.props, prevProps, optimized) 		  	    updateSlots(instance, nextVNode.children)
}

結(jié)合上面的代碼，我們?cè)诟陆M件的 DOM 前，需要先更新組件 vnode 節(jié)點(diǎn)信息，包括更改組件實(shí)例的 vnode 指針、更新 props 和更新插槽等一系列操作，因?yàn)榻M件在稍后執(zhí)行 renderComponentRoot時(shí)會(huì)重新渲染新的子樹 vnode ，它依賴了更新后的組件 vnode 中的 props 和 slots 等數(shù)據(jù)。

所以我們現(xiàn)在知道了一個(gè)組件重新渲染可能會(huì)有兩種場(chǎng)景，一種是組件本身的數(shù)據(jù)變化，這種情況下next 是 null；另一種是父組件在更新的過程中，遇到子組件節(jié)點(diǎn)，先判斷子組件是否需要更新，如果需要?jiǎng)t主動(dòng)執(zhí)行子組件的重新渲染方法，這種情況下 next 就是新的子組件 vnode。

你可能還會(huì)有疑問，這個(gè)子組件對(duì)應(yīng)的新的組件 vnode 是什么時(shí)候創(chuàng)建的呢？答案很簡(jiǎn)單，它是在父組件重新渲染的過程中，通過 renderComponentRoot 渲染子樹 vnode 的時(shí)候生成，因?yàn)樽訕?vnode是個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，通過遍歷它的子節(jié)點(diǎn)就可以訪問到其對(duì)應(yīng)的組件 vnode。再拿我們前面舉的例子說，當(dāng)App 組件重新渲染的時(shí)候，在執(zhí)行 renderComponentRoot 生成子樹 vnode 的過程中，也生成了hello 組件對(duì)應(yīng)的新的組件 vnode。

所以 processComponent 處理組件 vnode，本質(zhì)上就是去判斷子組件是否需要更新，如果需要?jiǎng)t遞歸執(zhí)行子組件的副作用渲染函數(shù)來(lái)更新，否則僅僅更新一些 vnode 的屬性，并讓子組件實(shí)例保留對(duì)組件vnode 的引用，用于子組件自身數(shù)據(jù)變化引起組件重新渲染的時(shí)候，在渲染函數(shù)內(nèi)部可以拿到新的組件vnode。

前面也說過，組件是抽象的，組件的更新最終還是會(huì)落到對(duì)普通 DOM 元素的更新。所以接下來(lái)我們?cè)敿?xì)分析一下組件更新中對(duì)普通元素的處理流程。

2.處理普通元素

我們?cè)賮?lái)看如何處理普通元素，我把之前的示例稍加修改，將其中的 Hello 組件刪掉，如下所示：

<template>
  <div>
    <p>This is {{msg}}</p>
    <button @click="toggle">Toggle msg</button>
  </div>
</template> 
<script>
export default {
  data () {
    return { msg: 'Vue' }
  },
  methods: {
    toggle () {
      this.msg === 'Vue' ? 'World' : 'Vue'
    }
  }
}

</script>

當(dāng)我們點(diǎn)擊 App 組件中的按鈕會(huì)執(zhí)行 toggle 函數(shù)，然后修改 data 中的 msg，這就觸發(fā)了 App 組件的重新渲染。

App 組件的根節(jié)點(diǎn)是 div 標(biāo)簽，重新渲染的子樹 vnode 節(jié)點(diǎn)是一個(gè)普通元素的 vnode，所以應(yīng)該先走processElement 邏輯，我們來(lái)看這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

const processElement = (n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) = >{
  isSVG = isSVG || n2.type === 'svg'
  if (n1 == null) {} else {
    patchElement(n1, n2, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
  }
}
const patchElement = (n1, n2, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized) = >{
  const el = (n2.el = n1.el) const oldProps = (n1 && n1.props) || EMPTY_OBJ 	 	const newProps = n2.props || EMPTY_OBJ 
  patchProps(el, n2, oldProps, newProps, parentComponent, parentSuspense, isSVG) const areChildrenSVG = isSVG && n2.type !== 'foreignObject'
  patchChildren(n1, n2, el, null, parentComponent, parentSuspense, areChildrenSVG)
}

可以看到，更新元素的過程主要做兩件事情：更新 props 和更新子節(jié)點(diǎn)。其實(shí)這是很好理解的，因?yàn)橐粋€(gè) DOM 節(jié)點(diǎn)元素就是由它自身的一些屬性和子節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。

首先是更新 props，這里的 patchProps 函數(shù)就是在更新 DOM 節(jié)點(diǎn)的 class、style、event 以及其它的一些 DOM 屬性。

其次是更新子節(jié)點(diǎn)，我們來(lái)看一下這里的 patchChildren 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)：

const patchChildren = (n1, n2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized = false) = >{
  const c1 = n1 && n1.children const prevShapeFlag = n1 ? n1.shapeFlag: 0 const c2 = n2.children const {
    shapeFlag
  } = n2
  if (shapeFlag & 8) {
    if (prevShapeFlag & 16) {
      unmountChildren(c1, parentComponent, parentSuspense)
    }
    if (c2 !== c1) {
      hostSetElementText(container, c2)
    }
  } else {
    if (prevShapeFlag & 16) {
      if (shapeFlag & 16) {
        patchKeyedChildren(c1, c2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
      } else {
        unmountChildren(c1, parentComponent, parentSuspense, true)
      }
    } else {
      if (prevShapeFlag & 8) {
        hostSetElementText(container, '')
      }
      if (shapeFlag & 16) {
        mountChildren(c2, container, anchor, parentComponent, parentSuspense, isSVG, optimized)
      }
    }
  }
}

對(duì)于一個(gè)元素的子節(jié)點(diǎn) vnode 可能會(huì)有三種情況：純文本、vnode 數(shù)組和空。那么根據(jù)排列組合對(duì)于新舊子節(jié)點(diǎn)來(lái)說就有九種情況，我們可以通過三張圖來(lái)表示。

首先來(lái)看一下舊子節(jié)點(diǎn)是純文本的情況：

• 如果新子節(jié)點(diǎn)也是純文本，那么做簡(jiǎn)單地文本替換即可；
• 如果新子節(jié)點(diǎn)是空，那么刪除舊子節(jié)點(diǎn)即可；
• 如果新子節(jié)點(diǎn)是 vnode 數(shù)組，那么先把舊子節(jié)點(diǎn)的文本清空，再去舊子節(jié)點(diǎn)的父容器下添加多個(gè)新子節(jié)點(diǎn)。

接下來(lái)看一下舊子節(jié)點(diǎn)是空的情況：

• 如果新子節(jié)點(diǎn)是純文本，那么在舊子節(jié)點(diǎn)的父容器下添加新文本節(jié)點(diǎn)即可；

• 如果新子節(jié)點(diǎn)也是空，那么什么都不需要做；

• 如果新子節(jié)點(diǎn)是 vnode 數(shù)組，那么直接去舊子節(jié)點(diǎn)的父容器下添加多個(gè)新子節(jié)點(diǎn)即可。

最后來(lái)看一下舊子節(jié)點(diǎn)是 vnode 數(shù)組的情況：

• 如果新子節(jié)點(diǎn)是純文本，那么先刪除舊子節(jié)點(diǎn)，再去舊子節(jié)點(diǎn)的父容器下添加新文本節(jié)點(diǎn)；
• 如果新子節(jié)點(diǎn)是空，那么刪除舊子節(jié)點(diǎn)即可；
• 如果新子節(jié)點(diǎn)也是 vnode 數(shù)組，那么就需要做完整的 diff 新舊子節(jié)點(diǎn)了，這是最復(fù)雜的情況，內(nèi)部運(yùn)用了核心 diff 算法。

總結(jié)

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