千层套路 - Vue 3.0 初始化源码探秘
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劉崇楨，微醫云服務團隊前端工程師，左手抱娃、右手持家的非典型碼農。
9 月初 Vue.js 3.0 正式發布，代號 "One Piece"。大秘寶都擺到眼巴前了，再不扒拉扒拉就說不過去了。那我們就從初始化開始。
目標：
弄清楚 createApp(App).mount("#app") 到底做了什么
弄清楚 Vue3.0 的初始化渲染是怎么樣的過程
能收獲到什么：
了解 Vue3.0 的初始化過程
介紹一個閱讀 Vue3.0 源碼的入口和方向
先跑起來
將 vue-next 代碼克隆到本地，打開 package.json 將 scripts dev 末尾加上 --sourcemap。
然后 ?yarn dev，vue 目錄下的 ?dist ?打包出了一份 ?vue.global.js 和相應的 sourcemap 文件。這樣方便我們一步一步調試代碼，查看程序在 call Stack 中的每一步調用。
查看 vue 官方給出的 demo，發現 vue 的使用分為 classic 和 composition，我們先用 classic 方式，實現一個最簡單的 demo。
const app = {data () {return {counter: 1}} } Vue.createApp(app).mount("#app")ok，頁面跑起來了。我們就在這段代碼打個斷點，然后一步一步的調試，觀察createApp(App).mount("#app")到底做了什么，了解Vue3.0的初始化過程。
在這之前，簡單了解一下整體的背景，我們這次主要涉及到 runtime 運行時的代碼。
runtime-dom
我們先跟著代碼進入：createApp(App).mount("#app");
這個 createApp() 來自 runtime-dom，我們通過這個圖可以看到他大致做的事情：return 了一個注冊了 mount 方法 app。這樣我們的 demo 至少能跑起來不報錯。
createApp 調用了 ensureRenderer 方法，他確保你能得到一個 renderer 渲染器。renderer 是通過調用創建渲染器的 createRenderer 來生成的，這個 createRenderer 來自于 runtime-core，后面我們會看到。
而這個 rendererOptions 是什么呢？
const?rendererOptions?=?extend({?patchProp,?forcePatchProp?},?nodeOps);export?const?nodeOps:?Omit<RendererOptions<Node,?Element>,?"patchProp">?=?{insert:?(child,?parent,?anchor)?=>?{parent.insertBefore(child,?anchor?||?null);},remove,createElement,createText,//?... };是不是就是一些 DOM API 的高階封裝，這個在 vue 的生態中，叫平臺特性。vue 源碼中的平臺特性就是針對 web 平臺的。如果開發者想要在別的平臺上運行 vue，比如 mpvue、weex，就不需要 fork 源碼庫改源碼了，直接把 nodeOps 中的方法按著平臺的特性逐一實現就可以了。這也是 createRenderer 等跨平臺的代碼放到 runtime-core 中的原因。
當然 runtime-dom 遠遠不只圖中這些東西，我們先大致過一下初始化過程，以對 vue3.0 有一個大致的了解。
runtime-core
緊接著，進入 runtime-core，創建渲染器
我們注意 baseCreateRenderer 這個 fn，2000 多行的代碼量，里面的東西都是渲染的核心代碼，從平臺特性 options 取出相關 API，實現了 patch、處理節點、處理組件、更新組件、安裝組件實例等等方法，最終返回了一個對象。這里我們看到了【2】中渲染器調用的 createApp 方法，他是通過 createAppAPI 創建的。代碼進入 createAppAPI。
這里我們又看見了熟悉的 Vue2.x 中的 API，掛載在 app 上面。
至此，Vue.createApp(app).mount("#app")，創建 app 實例的流程，終于在【7】中 return app 告一段落，我們拿到了【2】中的 app 實例。
大致瞄一眼 app ，我們可以在 apiCreateApp.ts 中找到其實現
初次渲染 .mount("#app")
上面的介紹中，其實有兩處 .mount 的實現，一處是在 runtime-dom【2】中的 mount，我們叫他 dom-mount。一處是【7】中的 mount，我們叫他 core-mount。
dom-mount的實現：
const?{?mount?}?=?app;?//?先暫存'core-mount' app.mount?=?(containerOrSelector:?Element?|?string):?any?=>?{const?container?=?normalizeContainer(containerOrSelector);?//?#app?dom?節點if?(!container)?return;const?component?=?app._component;if?(!isFunction(component)?&&?!component.render?&&?!component.template)?{component.template?=?container.innerHTML;?//?平臺特性的邏輯}//?clear?content?before?mountingcontainer.innerHTML?=?"";const?proxy?=?mount(container);?//?執行'core-mount'container.removeAttribute("v-cloak");return?proxy; };dom-mount 并不是重寫 core-mount，而是提取了平臺特性的邏輯。比如上面如果 component 不是 function，又沒有 render、template，就讀取 dom 節點內部的 html 作為渲染模板。
然后再執行 core-mount，mount(container)。
代碼很簡單，就兩步：
創建根組件的 vnode
渲染這個 vnode
創建根組件的vnode
創建 vnode，是一個初始化 vnode 的過程，這個階段中，下面的這些屬性被初始化為具體的值（還有很多屬性沒有羅列，都是初始值）。
當 vnode 描述不同的事物時，他的屬性值也各不相同，這些在 vnode 初始化階段確定的屬性在渲染組件時，能帶來非常重要的效率提升。
type，標識 VNode 的種類
html 標簽的描述，type 屬性就是一個字符串，即標簽的名字
組件的描述，type 屬性就是引用組件類（或函數）本身
文本節點的描述，type 屬性就是 null
patchFlag，標識組件變化的地方
shapeFlag，VNode 的標識，標明 VNode 屬于哪一類，demo 中的shapeFlag 是 4：STATEFUL_COMPONENT，有狀態的組件。
在packages/shared/src/shapeFlags.ts中，定義了這些通過將十進制數字 1 左移不同的位數得來的枚舉值。
export?const?enum?ShapeFlags?{ELEMENT?=?1,?//?1?-?html/svg?標簽FUNCTIONAL_COMPONENT?=?1?<<?1,?//?2?-?函數式組件STATEFUL_COMPONENT?=?1?<<?2,?//?4?-?有狀態組件TEXT_CHILDREN?=?1?<<?3,?//?8ARRAY_CHILDREN?=?1?<<?4,?//?16SLOTS_CHILDREN?=?1?<<?5,?//?32TELEPORT?=?1?<<?6,?//?64SUSPENSE?=?1?<<?7,?//?128COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE?=?1?<<?8,?//?256?-?需要被?keepAlive?的有狀態組件COMPONENT_KEPT_ALIVE?=?1?<<?9,?//?512?-?已經被?keepAlive?的有狀態組件COMPONENT?=?ShapeFlags.STATEFUL_COMPONENT?|?ShapeFlags.FUNCTIONAL_COMPONENT?//?組件 }為什么為 VNode 標識這些枚舉值呢？在 Vue2.x 的 patch 過程中，代碼通過 createElm 區分 VNode 是 html 還是組件或者 text 文本。
所以 Vue2.x 的 patch 是一個試錯過程，在這個階段是有很大的性能損耗的。Vue3.0 把對 VNode 的判斷放到了創建的時候，這樣在 patch 的時候就能避免消耗性能的判斷。
最終，我們看一下 vnode 的結構
export?interface?VNode<HostNode?=?RendererNode,HostElement?=?RendererElement,ExtraProps?=?{?[key:?string]:?any?} >?{/***?@internal*/__v_isVNode:?true?//?一個始終為?true?的值，有了它，我們就可以判斷一個對象是否是?VNode?對象/***?@internal?內部屬性*/[ReactiveFlags.SKIP]:?truetype:?VNodeTypesprops:?(VNodeProps?&?ExtraProps)?|?nullkey:?string?|?number?|?nullref:?VNodeNormalizedRef?|?nullscopeId:?string?|?null?//?SFC?onlychildren:?VNodeNormalizedChildrencomponent:?ComponentInternalInstance?|?nulldirs:?DirectiveBinding[]?|?nulltransition:?TransitionHooks<HostElement>?|?null//?DOM?相關el:?HostNode?|?nullanchor:?HostNode?|?null?//?fragment?anchortarget:?HostElement?|?null?//?teleport?targettargetAnchor:?HostNode?|?null?//?teleport?target?anchorstaticCount:?number?//?number?of?elements?contained?in?a?static?vnode//?suspense?支持?suspense?的屬性suspense:?SuspenseBoundary?|?nullssContent:?VNode?|?nullssFallback:?VNode?|?null//?optimization?only?優化模式中使用的屬性shapeFlag:?numberpatchFlag:?numberdynamicProps:?string[]?|?nulldynamicChildren:?VNode[]?|?null//?application?root?node?onlyappContext:?AppContext?|?null }渲染這個vnode
ok，書接上回，我們拿到 根組件的 VNode，接下來執行到 render 函數。
render 的核心邏輯就是 patch 函數。
patch 函數
patch 有兩種含義: 1）整個虛擬 dom 映射到真實 dom 的過程；2）patch 函數。我們這里講的是函數。
patch 就是 render 渲染組件的關鍵邏輯，【5】中 baseCreateRenderer 2000 行左右的代碼，主要是為了 patch 服務的。
//?patching?&?not?same?type,?unmount?old?tree if?(n1?&&?!isSameVNodeType(n1,?n2))?{anchor?=?getNextHostNode(n1)unmount(n1,?parentComponent,?parentSuspense,?true)n1?=?null } //?對于前后節點類型不同的，vue 是直接卸載之前的然后重新渲染新的，不會考慮可能的子節點復用。 ...const?{?type,?ref,?shapeFlag?}?=?n2 switch?(type)?{?//?根據節點類型?type?分發到不同的?processcase?Text:processText(n1,?n2,?container,?anchor)breakcase?Comment:processCommentNode(n1,?n2,?container,?anchor)breakcase?Static:...case?Fragment:?...default:?//?根據不同的節點標識?shapeFlag?分發到不同的?processif?(shapeFlag?&?ShapeFlags.ELEMENT)?{?processElement(...)?}?else?if?(shapeFlag?&?ShapeFlags.COMPONENT)?{processComponent(...)...patch 根據節點 VNode（4.1 創建的根組件的 vnode） 的 type 和 shapeFlags 執行不同的 process。
type：Text 文本
type：Comment 注釋
type：Static 靜態標簽
type：Fragment 片段：VNode 的類型是 Fragment，就只需要把該 VNode 的子節點渲染到頁面。有了他，就沒有只能有一個根節點的限制，也可以做到組件平級遞歸
shapeFlags：ShapeFlags.ELEMENT 原生節點，html/svg 標簽
shapeFlags：ShapeFlags.COMPONENT 組件節點
shapeFlags：ShapeFlags.TELEPORT 傳送節點，將組件渲染的內容傳送到制定的 dom 節點中
shapeFlags：ShapeFlags.SUSPENSE 掛起節點（異步渲染）
Vue3 新增組件 - Fragment、Teleport、Suspense，可見此鏈接 (https://www.yuque.com/hugsun/vue3/component)
我們的 demo 中的根組件 VNode 的 shapeFlag 是 4（0100），ShapeFlags.COMPONENT（0110），按位與后結果為非零，代碼會進入 processCompoent。
processXXX
processXXX 是對掛載（mount）和更新（update）補丁的統一操作入口。
processXXX 會根據節點是否是初次渲染，進行不同的操作。
如果沒有老的 VNode，就掛載組件（mount）。首次掛載，遞歸創建真實節點。
如果有老的 VNode，就更新組件（update）。更新補丁的的渲染系統的介紹放到下下篇來介紹。
掛載
創建組件內部實例
內部實例也會暴露一些實例屬性給其他更高級的庫或工具使用。組件實例屬性很多很重要也能幫助理解，可以在 packages/runtime-core/src/component.ts 查看實例的接口聲明 ComponentInternalInstance。很壯觀啊，啪的一下 100 多行屬性的定義，主要包括基本屬性、響應式 state 相關、suspense 相關、生命周期鉤子等等
安裝組件實例
初始化 props 和 slots
安裝有狀態的組件，這里會初始化組件的響應式
【15】setupStatefulComponent，調用了 setup(props, setupContext)。
如果沒有 setup 時會調用 applyOptions，應用 vue2.x 的 options API，最終對 data() 的響應式處理也是使用 vue3.0 的 reactive。
上面講過，安裝組件實例觸發響應式初始化就發生在這里，具體怎么觸發的，這塊又是一個千層套路，放到下一篇中。
【16】主要是根據 template 拿到組件的 render 渲染函數和應用 vue2.x 的 options API。
我們看一下 template 模板編譯后生成的 render 函數。
我們大致看下生成的 render 函數，有幾點需要注意
這里的 render 函數執行后的返回是組件的 VNode
_createVNode 函數，用于創建 VNode
_createVNode函數的入參，type、patchFlags、dynamicProps等
createVNode 在創建根節點的時候就出現過，用于創建虛擬 DOM。這個是內部使用的 API，面向用戶的 API 還是h函數。
export?function?h(type:?any,?propsOrChildren?:?any,?children?:?any):?VNode?{?...?}h 的實現也是調用 createVNode，但是沒有 patchFlag、dynamicProps、isBlockNode 這三個參數。也就是 h 是沒有 optimization 的，應該是因為這三個參數，讓用戶自己算容易出錯。
看來這個 patchFlags 有點意思，標識組件變化的地方，用于 patch 的 diff 算法優化。
export?const?enum?PatchFlags?{TEXT?=?1,?//?動態文字內容CLASS?=?1?<<?1,?//?[2]動態?class?綁定STYLE?=?1?<<?2,?//?[4]動態樣式PROPS?=?1?<<?3,?//?[8]動態?props，不是?class?和?style?的動態?propsFULL_PROPS?=?1?<<?4,?//?[16]有動態的 key，也就是說 props 對象的 key 不是確定的。key 變化時，進行一次 full diffHYDRATE_EVENTS?=?1?<<?5,?//?[32]STABLE_FRAGMENT?=?1?<<?6,?//?[64]children?順序確定的?fragmentKEYED_FRAGMENT?=?1?<<?7,?//?[128]children?中有帶有?key?的節點的?fragmentUNKEYED_FRAGMENT?=?1?<<?8,?//?[256]沒有?key?的?children?的?fragmentNEED_PATCH?=?1?<<?9,?//?[512]DYNAMIC_SLOTS?=?1?<<?10,?//?[1024]動態的插槽//?SPECIAL?FLAGS?-------------------------------------------------------------//?以下是特殊的?flag，負值HOISTED?=?-1,?//?表示他是靜態節點，他的內容永遠不會改變BAIL?=?-2,?//?用來表示一個節點的?diff?應該結束 }之所以使用位運算，是因為
用 | 來進行復合，TEXT | PROPS得到0000 1001，即十進制 9。標識他既有動態文字內容，也有動態 props。
用 & 進行 check，patchFlag & TEXT，0000 1001 & 0000 0001，得到0000 0001，只要結果大于 0，就說明屬性命中。
方便擴展、計算更快...
patchFlag 被賦值到 VNode 的屬性中，他在后面更新節點時會被用到。為了配合代碼的正常流轉，先放一放，代碼繼續 F10。如果你去調試代碼，會發現這真的是千層套路啊，一直 shift + F11 跳出代碼到懷疑人生，才終于回到 mountComponent...
總結一下 setupComponent 安裝組件實例，主要做了什么事情：initProps、initSlots、響應式初始化、得到模板的 render 函數等等。
回顧前文，跳出到【13】，setup 安裝組件實例后，下一步是 setupRenderEffect 激活渲染函數的副作用
激活渲染函數的副作用 setupRenderEffect
實現基于【21】，effect 副作用，意味著響應式數據變化后引起的變更。effect 源自 reactive，傳入一個 fn 得到一個 reactiveEffect。
effect 的入參 componentEffect 是一個命名函數，會立即執行。componentEffect 執行過程中，觸發響應式數據的 getter 攔截，會在全局數據響應關系倉庫記錄當前componentEffect。在響應式對象發生改變時，派發更新，執行componentEffect。
回到componentEffect
function?componentEffect()?{if?(!instance.isMounted)?{let?vnodeHook:?VNodeHook?|?null?|?undefinedconst?{?el,?props?}?=?initialVNodeconst?{?bm,?m,?parent?}?=?instance//?beforeMount?hook?生命周期鉤子函數if?(bm)?{invokeArrayFns(bm)}...//?subTree?根節點的?subTree，通過?renderComponentRoot?根據?render?生成的?vnode//大家回憶一下 render 是什么？是不是根組件的 template 編譯后得到的好多_createVNode 的渲染器函數？const?subTree?=?(instance.subTree?=?renderComponentRoot(instance))...//?更新patch(null,?subTree,?container,?...)...if?(m)?{?//?parent?的?mounted?執行之前，先執行?subTree?的?patchqueuePostRenderEffect(m,?parentSuspense)}...instance.isMounted?=?true?//?標志實例已掛載}?else?{?...?} }執行前面編譯后得到的渲染函數 render，生成subTree: vnode
最后執行 patch，上文中渲染根節點的 vnode 時執行過 patch，這里就進入了一個大循環，根據組件的 children 的 type 和 shapeFlag，baseCreateRenderer 會繼續進行各種 processXXX 處理，直至基于 平臺特性 的 DOM 操作 掛載到各自的父節點中。
這個順序是深度遍歷的過程，子節點的 patch 完成之后再進行父節點的 mounted。
patch 循環 && subTree 一覽
//?subTree?的?模板?template <div?id="app"><h1>composition-api</h1><p?@click="add"?:attr-key="counter">{{counter}}</p><p?:class="{'counter':?counter?%?2}">{{doubleCounter}}</p> </div>//?patchFlag:?64? // STABLE_FRAGMENT = 1 << 6, // 64 表示：children 順序確定的 fragment //?shapeFlag:?16 //?ARRAY_CHILDREN?=?1?<<?4,?//?16?觀察上面這個模板，Vue2.x 中的模板只能有一個根元素，Vue3.0 的這個 demo 中有三個根元素，這得益于新增的 fragment 組件。
vnode 標識出來 patchFlag：64，表示 children 順序確定的 fragment；
vnode 標識出來 shapeFlag:16，表示當前節點是一個孩子數組。
vnode 標識出來 dynamicChildren，標識動態變化的孩子節點。顯然是兩個 p 標簽，可以想象這個數組的元素也是當前呈現的 vnode，只不過具體屬性值不同罷了
等等，還有 4 嗎，我不知道...
當然還有，processxxx 中一般都會判斷是掛載還是更新，更新的時候就會用到 patchFlag，比如 patchElement... 下次一定
等等，還有 5 嗎，我不知道...
當然還有，第五層我就已經裂開了啊...
あ：あげない??????あ：不給你哦～????????????? い：いらない，????い：不要了啦～????????????? う：うごけない????う：動不了了～????????????? え：えらべない????え：不會選嘛～????????????? お：おせない??????お：按不到耶～?[裂開][裂開][裂開]剛看源碼不久，只能靠 F11 、參考其他文檔，憑自己的理解寫出這樣的文章，肯定有很多理解不對的地方，希望得到批判指正。
附錄
Vue3初始化.drawio (https://www.yuque.com/office/yuque/0/2020/drawio/441847/1605880555730-4e18923f-c087-4082-af06-ec51986ba658.drawio?from=https%3A%2F%2Fwww.yuque.com%2Fdocs%2Fshare%2F64bd5cdc-3086-4154-a447-04032d161830%3F%23)
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末尾
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的千层套路 - Vue 3.0 初始化源码探秘的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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