Vue.js 源码学习七 —— template 解析过程学习

这次，来学习下Vue是如何解析HTML代码的。

template 解析用在哪

从之前学习 Render 的过程中我们知道，template 的编译在 $mount 方法中出现过。

// src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js
const mount = Vue.prototype.$mount
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && query(el)

  /* istanbul ignore if */
  if (el === document.body || el === document.documentElement) {
    return this
  }

  const options = this.$options
  // resolve template/el and convert to render function
  if (!options.render) {
    let template = options.template
    if (template) {
      if (typeof template === 'string') {
        if (template.charAt(0) === '#') {
          // 首字母为#号，看作是ID。
          template = idToTemplate(template)
        }
      } else if (template.nodeType) {
        // 为真实 DOM，直接获取html
        template = template.innerHTML
      } else {
        return this
      }
    } else if (el) {
      // 获取 HTML
      template = getOuterHTML(el)
    }
    if (template) {
      // 进行编译并赋值给 vm.$options
      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
        shouldDecodeNewlines,
        shouldDecodeNewlinesForHref,
        delimiters: options.delimiters,
        comments: options.comments
      }, this)
      // 渲染函数
      options.render = render
      // 静态渲染方法
      options.staticRenderFns = staticRenderFns
    }
  }
  return mount.call(this, el, hydrating)
}

其实以上代码总结起来就4步：

获取el元素。
判断el是否为body或者html。
为$options编译render函数。
执行之前的mount函数。

关键在于第三步，编译 render 函数上。先获取 template，即获取HTML内容，然后执行 compileToFunctions 来编译，最后将 render 和 staticRenderFns 传给 vm.$options 对象。
顺便看看这两个方法都用在哪里？

  // src/core/instance/render.js
  Vue.prototype._render = function (): VNode {
    try {
      vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
    } catch (e) {
      handleError(e, vm, `render`)
    }
    return vnode
  }

// src/core/instance/render-helpers/render-static.js
export function renderStatic (
  index: number,
  isInFor: boolean
): VNode | Array<VNode> {
  const cached = this._staticTrees || (this._staticTrees = [])
  let tree = cached[index]
  if (tree && !isInFor) {
    return tree
  }
  // otherwise, render a fresh tree.
  tree = cached[index] = this.$options.staticRenderFns[index].call(
    this._renderProxy,
    null,
    this 
  )
  markStatic(tree, `__static__${index}`, false)
  return tree
}

由此可见，template 编译生成的方法都用在了渲染行为中。

编译 template 的整体逻辑

下面我们顺着编译代码往下找。在 mount 方法中执行了 compileToFunctions 方法。

const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
  shouldDecodeNewlines,
  shouldDecodeNewlinesForHref,
 delimiters: options.delimiters,
 comments: options.comments
}, this)

找到方法的所在之处：

// src/platforms/web/compiler/index.js
const { compile, compileToFunctions } = createCompiler(baseOptions)

// src/compiler/index.js
export const createCompiler = createCompilerCreator(function baseCompile (
  template: string,
  options: CompilerOptions
): CompiledResult {
  // 将template转为AST语法树对象
  const ast = parse(template.trim(), options)
  if (options.optimize !== false) {
    // 优化
    optimize(ast, options)
  }
  // 生成渲染代码
  const code = generate(ast, options)
  return {
    ast,
    render: code.render,
    staticRenderFns: code.staticRenderFns
  }
})

先看里面的 baseCompile 方法，其作用为将 HTML 字符串转为 AST 抽象语法树对象，并进行优化，最后生成渲染代码。返回值中 render 为渲染字符串，staticRenderFns 为渲染字符串数组。
之后再来看看 createCompilerCreator 方法：

// src/compiler/create-compiler.js
export function createCompilerCreator (baseCompile: Function): Function {
  return function createCompiler (baseOptions: CompilerOptions) {
    function compile (
      template: string,
      options?: CompilerOptions
    ): CompiledResult {
      const finalOptions = Object.create(baseOptions)
      const errors = []
      const tips = []
      finalOptions.warn = (msg, tip) => {
        (tip ? tips : errors).push(msg)
      }

      if (options) {
        // merge custom modules
        if (options.modules) {
          finalOptions.modules =
            (baseOptions.modules || []).concat(options.modules)
        }
        // merge custom directives
        if (options.directives) {
          finalOptions.directives = extend(
            Object.create(baseOptions.directives || null),
            options.directives
          )
        }
        // copy other options
        for (const key in options) {
          if (key !== 'modules' && key !== 'directives') {
            finalOptions[key] = options[key]
          }
        }
      }
      // 执行传入的编译方法，并返回结果对象
      const compiled = baseCompile(template, finalOptions)
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        errors.push.apply(errors, detectErrors(compiled.ast))
      }
      compiled.errors = errors
      compiled.tips = tips
      return compiled
    }

    return {
      compile,
      compileToFunctions: createCompileToFunctionFn(compile)
    }
  }
}

来看 compile 方法：合并 option 配置参数，然后执行外部传入的 baseCompile 方法，返回方法执行的返回结果。最终返回 { compile, compileToFunctions }，
createCompileToFunctionFn 代码如下：

export function createCompileToFunctionFn (compile: Function): Function {
  // 定义缓存
  const cache = Object.create(null)

  return function compileToFunctions (
    template: string,
    options?: CompilerOptions,
    vm?: Component
  ): CompiledFunctionResult {
    options = extend({}, options)
    const warn = options.warn || baseWarn
    delete options.warn

    // 确认缓存，有缓存直接返回
    const key = options.delimiters
      ? String(options.delimiters) + template
      : template
    if (cache[key]) {
      return cache[key]
    }

    // compile
    const compiled = compile(template, options)

    // turn code into functions
    const res = {}
    const fnGenErrors = []
    // 生成 render 和 staticRenderFns 方法
    res.render = createFunction(compiled.render, fnGenErrors)
    res.staticRenderFns = compiled.staticRenderFns.map(code => {
      return createFunction(code, fnGenErrors)
    })
    // 返回方法并缓存
    return (cache[key] = res)
  }
}

这里就找到了我们在 mount 方法中看到的 render 和 staticRenderFns 方法了。createCompileToFunctionFn 方法其实就是将传入的 render 和 staticRenderFns 字符串转为真实方法。

至此，捋一下思路：
template的编译用于render渲染行为中，所以template最后生成渲染函数。
template 的解析过程中

通过 baseCompile 方法进行编译；
通过 createCompilerCreator 中的 compile 方法合并配置参数并返回 baseCompile 方法执行结果；
createCompilerCreator 返回 compile 方法和 compileToFunctions 方法；
compileToFunctions 方法用于将方法字符串生成真实方法。

其实 const { compile, compileToFunctions } = createCompiler(baseOptions) 就是 createCompilerCreator 的返回结果。所以，在 mount 中使用的 compileToFunctions 方法就是 createCompileToFunctionFn 方法生成的。

逻辑图

baseCompile

整体思路滤清了，来看看关键的 baseCompile 方法。该方法进行了三步操作：

parse 将HTML解析为 AST 元素。
optimize 渲染优化。
generate 解析成基本的 render 函数。

parse

先来讲讲AST抽象语法树。维基百科的解释是：

在计算机科学中，抽象语法树（abstract syntax tree或者缩写为AST），或者语法树（syntax tree），是源代码的抽象语法结构的树状表现形式，这里特指编程语言的源代码。

parse 方法的最终目的就是将 template 解析为 AST 元素对象。在 parse 解析方法中，用到了大量的正则。正则的具体用法之前写过一篇文章：一起来理解正则表达式。代码量很多，考虑了各种解析的情况。这里不赘述太多，找一条主线来学习，其他内容我将在项目中注释。

来看看 parse 方法。

export function parse (
  template: string,
  options: CompilerOptions
): ASTElement | void {
  // 定义了各种参数和方法
  parseHTML(template, {
    warn,
    expectHTML: options.expectHTML,
    isUnaryTag: options.isUnaryTag,
    canBeLeftOpenTag: options.canBeLeftOpenTag,
    shouldDecodeNewlines: options.shouldDecodeNewlines,
    shouldDecodeNewlinesForHref: options.shouldDecodeNewlinesForHref,
    shouldKeepComment: options.comments,
    start (tag, attrs, unary) {},
    end () {}
    chars (text: string) {},
    comment (text: string) {}
  )
  return root
}

实际上 parse 就是 parseHTML 的过程，最后返回AST元素对象。其中，传入的 options 配置对象中，start、end、chars、comment方法都会在 parseHTML 方法中用到。其实类似于生命周期钩子，在某个阶段执行。
parseHTML 方法是正则解析HTML的过程，这部分我将在之后的博客中单独说下，也可以看项目的注释，将不定时更新项目注释。

optimize

该方法只是做了些标记静态节点的行为，目的是为了在重新渲染时不重复渲染静态节点，以达到性能优化的目的。

export function optimize (root: ?ASTElement, options: CompilerOptions) {
  if (!root) return
  isStaticKey = genStaticKeysCached(options.staticKeys || '')
  isPlatformReservedTag = options.isReservedTag || no
  // 标记所有非静态节点
  markStatic(root)
  // 标记静态根节点
  markStaticRoots(root, false)
}

generate

generate 方法用于将 AST 元素生成 render 渲染字符串。

export function generate (
  ast: ASTElement | void,
  options: CompilerOptions
): CodegenResult {
  const state = new CodegenState(options)
  const code = ast ? genElement(ast, state) : '_c("div")'
  return {
    render: `with(this){return ${code}}`,
    staticRenderFns: state.staticRenderFns
  }
}

最后生成如下这样的渲染字符串：

with(this){return _c('div',{attrs:{"id":"app"}},[_c('button',{on:{"click":hey}},[_v(_s(message))])])}

其中的 _c _v _s 等方法在哪里呢~这个我们之前说起过:

// src/core/instance/render.js
// 创建vnode元素
vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)
// src/core/instance/render-helper/index.js
export function installRenderHelpers (target: any) {
  target._o = markOnce
  target._n = toNumber
  target._s = toString
  target._l = renderList
  target._t = renderSlot
  target._q = looseEqual
  target._i = looseIndexOf
  target._m = renderStatic
  target._f = resolveFilter
  target._k = checkKeyCodes
  target._b = bindObjectProps
  target._v = createTextVNode
  target._e = createEmptyVNode
  target._u = resolveScopedSlots
  target._g = bindObjectListeners
}

最后

其实template部分真的内容展开超级多，之后会展开细说。原本计划大前天就把博客写出来的，结果看代码看着看着绕进去了。所以，还是那句话，看代码得抓住主线，带着问题去看，不要在意细枝末节。
这也算是我的经验教训了，以后每次看代码，牢记待着明确的问题去看去解决。想一次看懂整个项目的代码是不可行的。
下期预告，parseHTML 细节解析

Vue.js学习系列

鉴于前端知识碎片化严重，我希望能够系统化的整理出一套关于Vue的学习系列博客。

Vue.js学习系列项目地址

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template 解析用在哪

编译 template 的整体逻辑

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optimize

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