4.3 Virtual DOM的创建

4.3 Virtual DOM的创建
- 4.3.1 数据规范检测
- 4.3.2 子节点children规范化
- 4.3.4 实际场景

先简单回顾一下挂载的流程，挂载的过程是调用Vue实例上$mount方法，而$mount的核心是mountComponent函数。如果我们传递的是template模板，模板会先经过编译器的解析，并最终根据不同平台生成对应代码，此时对应的就是将with语句封装好的render函数;如果传递的是render函数，则跳过模板编译过程，直接进入下一个阶段。下一阶段是拿到render函数，调用vm._render()方法将render函数转化为Virtual DOM，并最终通过vm._update()方法将Virtual DOM渲染为真实的DOM节点。

Vue.prototype.$mount = function(el, hydrating) {
    ···
    return mountComponent(this, el)
}
function mountComponent() {
    ···
    updateComponent = function () {
        vm._update(vm._render(), hydrating);
    };
}

我们先看看vm._render()方法是如何将render函数转化为Virtual DOM的。

回顾一下第一章节内容，文章介绍了Vue在代码引入时会定义很多属性和方法，其中有一个renderMixin过程，我们之前只提到了它会定义跟渲染有关的函数，实际上它只定义了两个重要的方法，_render函数就是其中一个。

// 引入Vue时，执行renderMixin方法，该方法定义了Vue原型上的几个方法，其中一个便是 _render函数
renderMixin();//
function renderMixin() {
    Vue.prototype._render = function() {
        var ref = vm.$options;
        var render = ref.render;
        ···
        try {
            vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement);
        } catch (e) {
            ···
        }
        ···
        return vnode
    }
}

抛开其他代码，_render函数的核心是render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)部分，vm._renderProxy在数据代理分析过，本质上是为了做数据过滤检测，它也绑定了render函数执行时的this指向。vm.$createElement方法会作为render函数的参数传入。回忆一下，在手写render函数时，我们会利用render函数的第一个参数createElement进行渲染函数的编写，这里的createElement参数就是定义好的$createElement方法。

new Vue({
    el: '#app',
    render: function(createElement) {
        return createElement('div', {}, this.message)
    },
    data() {
        return {
            message: 'dom'
        }
    }
})

初始化_init时，有一个initRender函数，它就是用来定义渲染函数方法的，其中就有vm.$createElement方法的定义，除了$createElement，_c方法的定义也类似。其中 vm._c 是template内部编译成render函数时调用的方法，vm.$createElement是手写render函数时调用的方法。两者的唯一区别仅仅是最后一个参数的不同。通过模板生成的render方法可以保证子节点都是Vnode，而手写的render需要一些检验和转换。

function initRender(vm) {
    vm._c = function(a, b, c, d) { return createElement(vm, a, b, c, d, false); }
    vm.$createElement = function (a, b, c, d) { return createElement(vm, a, b, c, d, true); };
}

createElement 方法实际上是对 _createElement 方法的封装，在调用_createElement前，它会先对传入的参数进行处理，毕竟手写的render函数参数规格不统一。举一个简单的例子。

// 没有data
new Vue({
    el: '#app',
    render: function(createElement) {
        return createElement('div', this.message)
    },
    data() {
        return {
            message: 'dom'
        }
    }
})
// 有data
new Vue({
    el: '#app',
    render: function(createElement) {
        return createElement('div', {}, this.message)
    },
    data() {
        return {
            message: 'dom'
        }
    }
})

这里如果第二个参数是变量或者数组，则默认是没有传递data,因为data一般是对象形式存在。

function createElement (
    context, // vm 实例
    tag, // 标签
    data, // 节点相关数据，属性
    children, // 子节点
    normalizationType,
    alwaysNormalize // 区分内部编译生成的render还是手写render
  ) {
    // 对传入参数做处理，如果没有data，则将第三个参数作为第四个参数使用，往上类推。
    if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
      normalizationType = children;
      children = data;
      data = undefined;
    }
    // 根据是alwaysNormalize 区分是内部编译使用的，还是用户手写render使用的
    if (isTrue(alwaysNormalize)) {
      normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE;
    }
    return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType) // 真正生成Vnode的方法
  }

4.3.1 数据规范检测

Vue既然暴露给用户用render函数去手写渲染模板，就需要考虑用户操作带来的不确定性，因此_createElement在创建Vnode前会先数据的规范性进行检测，将不合法的数据类型错误提前暴露给用户。接下来将列举几个在实际场景中容易犯的错误，也方便我们理解源码中对这类错误的处理。

用响应式对象做data属性

new Vue({
 el: '#app',
 render: function (createElement, context) {
    return createElement('div', this.observeData, this.show)
 },
 data() {
     return {
         show: 'dom',
         observeData: {
             attr: {
                 id: 'test'
             }
         }
     }
 }
})

当特殊属性key的值为非字符串，非数字类型时

new Vue({
 el: '#app',
 render: function(createElement) {
     return createElement('div', { key: this.lists }, this.lists.map(l => {
        return createElement('span', l.name)
     }))
 },
 data() {
     return {
         lists: [{
           name: '111'
         },
         {
           name: '222'
         }
       ],
     }
 }
})

这些规范都会在创建Vnode节点之前发现并报错，源代码如下：

function _createElement (context,tag,data,children,normalizationType) {
 // 1. 数据对象不能是定义在Vue data属性中的响应式数据。
 if (isDef(data) && isDef((data).__ob__)) {
   warn(
     "Avoid using observed data object as vnode data: " + (JSON.stringify(data)) + "\n" +
     'Always create fresh vnode data objects in each render!',
     context
   );
   return createEmptyVNode() // 返回注释节点
 }
 if (isDef(data) && isDef(data.is)) {
   tag = data.is;
 }
 if (!tag) {
   // 防止动态组件 :is 属性设置为false时，需要做特殊处理
   return createEmptyVNode()
 }
 // 2. key值只能为string，number这些原始数据类型
 if (isDef(data) && isDef(data.key) && !isPrimitive(data.key)
 ) {
   {
     warn(
       'Avoid using non-primitive value as key, ' +
       'use string/number value instead.',
       context
     );
   }
 }
 ···
}

这些规范性检测保证了后续Virtual DOM tree的完整生成。

4.3.2 子节点children规范化

Virtual DOM tree是由每个Vnode以树状形式拼成的虚拟DOM树，我们在转换真实节点时需要的就是这样一个完整的Virtual DOM tree，因此我们需要保证每一个子节点都是Vnode类型,这里分两种场景分析。

模板编译render函数，理论上template模板通过编译生成的render函数都是Vnode类型，但是有一个例外，函数式组件返回的是一个数组(这个特殊例子，可以看函数式组件的文章分析),这个时候Vue的处理是将整个children拍平成一维数组。
用户定义render函数，这个时候又分为两种情况，一个是当chidren为文本节点时，这时候通过前面介绍的createTextVNode 创建一个文本节点的 VNode; 另一种相对复杂，当children中有v-for的时候会出现嵌套数组，这时候的处理逻辑是，遍历children，对每个节点进行判断，如果依旧是数组，则继续递归调用，直到类型为基础类型时，调用createTextVnode方法转化为Vnode。这样经过递归，children也变成了一个类型为Vnode的数组。

function _createElement() {
    ···
    if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
      // 用户定义render函数
      children = normalizeChildren(children);
    } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
      // 模板编译生成的的render函数
      children = simpleNormalizeChildren(children);
    }
}
// 处理编译生成的render 函数
function simpleNormalizeChildren (children) {
    for (var i = 0; i < children.length; i++) {
        // 子节点为数组时，进行开平操作，压成一维数组。
        if (Array.isArray(children[i])) {
        return Array.prototype.concat.apply([], children)
        }
    }
    return children
}
// 处理用户定义的render函数
function normalizeChildren (children) {
    // 递归调用，直到子节点是基础类型，则调用创建文本节点Vnode
    return isPrimitive(children)
      ? [createTextVNode(children)]
      : Array.isArray(children)
        ? normalizeArrayChildren(children)
        : undefined
  }
// 判断是否基础类型
function isPrimitive (value) {
    return (
      typeof value === 'string' ||
      typeof value === 'number' ||
      typeof value === 'symbol' ||
      typeof value === 'boolean'
    )
  }

4.3.4 实际场景

在数据检测和组件规范化后，接下来通过new VNode()便可以生成一棵完整的VNode树，注意在_render过程中会遇到子组件，这个时候会优先去做子组件的初始化，这部分放到组件环节专门分析。我们用一个实际的例子，结束render函数到Virtual DOM的分析。

template模板形式

var vm = new Vue({
el: '#app',
template: '<div><span>virtual dom</span></div>'
})

模板编译生成render函数

(function() {
with(this){
  return _c('div',[_c('span',[_v("virual dom")])])
}
})

Virtual DOM tree的结果(省略版)

{
tag: 'div',
children: [{
  tag: 'span',
  children: [{
    tag: undefined,
    text: 'virtual dom'
  }]
}]
}