Vue

Vue.js 是一款流行的前端 JavaScript 框架，用于构建用户界面和单页面应用。它的核心思想是通过数据驱动视图，将页面抽象成一个组件树，每个组件都包含了自己的 HTML 模板、JavaScript 代码和样式。

Vue 组成

1. 响应式数据：

• Vue.js 提供了响应式的数据绑定机制，当数据发生变化时，相关的视图会自动更新。这使得开发者无需手动操作 DOM，只需关注数据的变化，Vue.js 就会帮助你更新页面。

2. 组件化开发：

• Vue.js 支持组件化开发，将页面划分为多个独立的组件，每个组件包含自己的模板、脚本和样式。组件可以复用、嵌套和组合，使得代码更加模块化和可维护。

3. 指令和事件：

• Vue.js 提供了丰富的指令和事件，用于处理用户交互和页面逻辑。例如 v-bind 用于绑定数据到 HTML 属性、v-on 用于监听事件、v-if 和 v-for 用于条件渲染和列表渲染等。

4. 生命周期钩子：

• Vue.js 组件具有生命周期钩子函数，可以在组件的不同阶段执行相应的逻辑。常用的生命周期钩子包括 created、mounted、updated 和 destroyed 等。

5. Vue Router：

• Vue.js 提供了官方的路由库 Vue Router，用于实现单页面应用的路由管理。Vue Router 支持路由嵌套、路由参数、路由导航守卫等功能，使得页面的路由管理变得简单而灵活。

6. Vuex：

• Vuex 是 Vue.js 的状态管理库，用于集中管理应用的状态。Vuex 实现了一个单一的全局状态树，并提供了一些 API 和规则保证状态的改变只能通过提交 mutation 来进行，使得状态变化可追踪和可调试。

7. 服务端渲染：

• Vue.js 支持服务端渲染（SSR），可以在服务器端预先渲染出页面的 HTML 内容，然后将其发送给客户端，提高页面的加载性能和 SEO。

Vue 执行过程

1. 初始化阶段：

• 创建 Vue 实例，进行初始化参数的合并和设置。
  • Vue 的入口文件会导出一个 Vue 构造函数，当我们使用 new Vue() 创建实例时，实际上就是调用了这个构造函数。在构造函数中，会初始化实例的一些属性，并调用 _init() 方法进行初始化。
  • 初始化参数：在 _init() 方法中，Vue 会对传入的选项进行合并处理，包括 data、methods、computed、watch 等选项。
• 初始化生命周期钩子函数，并执行 beforeCreate 生命周期钩子。
  • 调用 initLifecycle()、initEvents()、initRender() 等方法进行生命周期、事件、渲染等方面的初始化。
• 初始化数据响应式，包括对数据进行劫持和监听，建立数据与视图的关联。
  • 建立数据响应式：在 initState() 方法中，Vue 会对 data 数据进行处理，调用 observe() 方法将数据转换为响应式对象。在 observe() 方法中，会递归地遍历对象的属性，为每个属性创建 Dep 对象，并使用 Object.defineProperty() 或 Proxy 对象进行属性劫持，以实现数据的监听和响应。
• 初始化事件监听器，包括对组件内部事件的绑定和处理。
  • 在初始化过程中，还会对计算属性、侦听器、组件、指令等进行初始化和注册，以及处理组件的子组件、插槽等。

// Vue.js 入口文件

// 导出 Vue 构造函数
export default class Vue {
  constructor(options) {
    // 调用 _init() 方法进行初始化
    this._init(options);
  }

  // 初始化方法
  _init(options) {
    // 合并选项
    options = mergeOptions(this.constructor.options, options || {});

    // 初始化生命周期、事件等
    initLifecycle(vm);
    initEvents(vm);
    initRender(vm);

    // 初始化数据响应式
    initState(vm);

    // 其他初始化操作...
  }
}

2. 编译阶段：

• 编译模板，将模板字符串编译成渲染函数。
  • 解析模板：Vue 使用正则表达式等方法解析模板字符串，识别其中的标签、指令、插值表达式等，并生成 AST（抽象语法树）。
  • 静态节点标记：Vue 编译器会遍历 AST，标记其中的静态节点（即不包含动态绑定的节点），这样在后续的渲染过程中可以跳过对这些节点的更新，提高渲染性能。
• 解析模板中的指令和事件，生成对应的渲染函数代码。
  • 指令和事件处理器解析：编译器会解析模板中的指令（如 v-if、v-for、v-bind 等）和事件处理器（如 @click、@change 等），生成对应的渲染函数代码。
  • 动态节点生成：编译器会根据模板中的动态绑定信息，生成动态节点的渲染函数代码，包括对数据的访问和更新。
• 优化渲染函数，生成 VNode 节点树。
  • 优化：在生成渲染函数代码的过程中，编译器会进行一些优化操作，如静态节点的提取、事件的处理器缓存等，以提高渲染性能。

// Vue 模板编译器入口

// 编译模板成渲染函数
function compile(template) {
  // 解析模板生成 AST
  const ast = parse(template);

  // 静态节点标记
  markStatic(ast);

  // 指令和事件处理器解析
  optimize(ast);

  // 动态节点生成
  const code = generate(ast);

  return {
    render: createFunction(code)
  };
}

3. 挂载阶段：

• 执行 beforeMount 生命周期钩子。
  • beforeMount 钩子：在挂载开始之前被调用，相关的 render 函数首次被调用。
  • 在这个阶段，实例已经完成了数据观测等配置，但是真实 DOM 尚未生成。
• 将 VNode 节点树渲染成真实的 DOM 元素。
  • 创建虚拟 DOM：Vue 会根据模板生成虚拟 DOM 树，这个过程通常是在编译阶段完成的，将模板编译成渲染函数，然后执行渲染函数得到虚拟 DOM。
  • 初始化渲染：Vue 首次挂载时，会执行初始化渲染函数，将虚拟 DOM 渲染成真实 DOM，并将其挂载到指定的 DOM 节点上。
• 将渲染后的 DOM 元素挂载到页面上。
  • 生成真实 DOM：在初始化渲染的过程中，Vue 会遍历虚拟 DOM 树，根据节点类型创建对应的真实 DOM 元素，并将其插入到指定的 DOM 节点上。
  • Vue 的 _update 方法负责执行初始化渲染，其内部会调用 patch 方法来对比新旧虚拟 DOM，最终生成真实 DOM 并挂载到页面上。
• 执行 mounted 生命周期钩子。
  • mounted 钩子：挂载完成后被调用，这时候实例已经被挂载到页面上，真实 DOM 已经生成并挂载到指定的 DOM 节点上。

// Vue 实例挂载方法
function mount(vm, el) {
  // 执行 beforeMount 钩子
  callHook(vm, 'beforeMount');

  // 创建虚拟 DOM
  vm._update(vm._render());

  // 真实 DOM 挂载
  el.appendChild(vm.$el);

  // 执行 mounted 钩子
  callHook(vm, 'mounted');
}

// 执行声明周期钩子函数
function callHook(vm, hook) {
  const handlers = vm.$options[hook];
  if (handlers) {
    for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) {
      handlers[i].call(vm);
    }
  }
}

// Vue 实例初始化渲染函数
// 生成 vnode
Vue.prototype._render = function () {
  const vnode = this.$options.render.call(this);
  return vnode;
};

// Vue 实例更新函数
Vue.prototype._update = function (vnode) {
  // 真实 DOM 更新
  const prevVnode = this._vnode;
  if (!prevVnode) {
    this.$el = patch(null, vnode);
  } else {
    this.$el = patch(prevVnode, vnode);
  }
  this._vnode = vnode;
};

4. 更新阶段：

• 监听数据变化，当数据发生变化时，触发响应式更新。
  • 数据响应式更新：Vue 通过使用 Object.defineProperty 或 Proxy 对数据对象进行劫持，实现了数据的响应式更新。
• 执行 beforeUpdate 生命周期钩子。
  • 当数据发生变化时，会触发相应的更新钩子。
• 重新生成 VNode 节点树。
  • 重新渲染虚拟 DOM：数据更新后，Vue 会重新渲染虚拟 DOM 树，生成新的虚拟 DOM。
• 使用虚拟 DOM 比对新旧 VNode 节点树，找出差异并更新视图。
  • Diff 算法优化：Vue 使用 Diff 算法对比新旧虚拟 DOM，找出需要更新的节点，从而最小化 DOM 操作的次数，提高更新效率。
  • 更新队列管理：Vue 使用更新队列管理数据更新和虚拟 DOM 更新的顺序和优先级，确保更新操作的正确执行顺序。
  • 异步更新策略：Vue 使用异步更新策略来提高性能，将多个数据更新合并成一个更新批次，在下一个事件循环周期中统一执行，避免频繁更新导致性能问题。
  • 性能优化策略：Vue 内部实现了许多性能优化策略，例如通过对静态节点的标记和缓存，减少不必要的更新操作；通过函数式组件等方式降低组件实例化和渲染的开销。
• 执行 updated 生命周期钩子。

// Vue 实例数据更新方法
function update(vm) {
  // 触发数据更新
  vm._update(vm._render());
  
  // 执行 beforeUpdate 钩子
  callHook(vm, 'beforeUpdate');
  
  // 执行 updated 钩子
  callHook(vm, 'updated');
}

// Vue 实例更新函数
Vue.prototype._update = function (vnode) {
  // 真实 DOM 更新
  const prevVnode = this._vnode;
  if (!prevVnode) {
    this.$el = patch(null, vnode);
  } else {
    this.$el = patch(prevVnode, vnode);
  }
  this._vnode = vnode;
};

// 执行声明周期钩子函数
function callHook(vm, hook) {
  const handlers = vm.$options[hook];
  if (handlers) {
    for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) {
      handlers[i].call(vm);
    }
  }
}

patch 函数:

function patch(oldVnode, vnode) {
  // 如果没有旧的虚拟 DOM，则创建一个新的 DOM 元素
  if (!oldVnode) {
    return createElm(vnode);
  }

  // 如果新旧虚拟 DOM 是相同节点类型，则进行 patch 更新
  if (sameVnode(oldVnode, vnode)) {
    patchVnode(oldVnode, vnode);
  } else {
    // 如果新旧虚拟 DOM 不同类型，则销毁旧的 DOM 元素，创建新的 DOM 元素
    const oldElm = oldVnode.elm;
    const parent = oldElm.parentNode;
    const newElm = createElm(vnode);
    parent.insertBefore(newElm, oldElm.nextSibling);
    parent.removeChild(oldElm);
  }

  return vnode.elm;
}

function sameVnode(vnode1, vnode2) {
  // 判断两个虚拟 DOM 是否是相同节点类型的条件，例如节点标签名、key、命名空间等
}

function patchVnode(oldVnode, vnode) {
  // 对比新旧虚拟 DOM 的子节点，更新子节点的内容
}

function createElm(vnode) {
  // 创建真实的 DOM 元素，并递归创建子节点
}

5. 销毁阶段：

• 触发 beforeDestroy 钩子
  • 在销毁阶段，Vue 会调用实例的 __call_hook 方法来触发生命周期钩子函数。具体地，在 callHook 函数中会遍历钩子函数数组，并依次执行。
• 解绑事件、取消订阅等操作
  • 在销毁阶段，Vue 会解绑当前实例上绑定的事件、取消订阅观察者等，防止内存泄漏和无效操作。这个过程是在 destroy 函数中完成的，会遍历所有事件监听器和观察者，并逐个解绑和取消订阅。
• 递归销毁子组件
  • Vue 在销毁阶段会递归地调用子组件的销毁方法。这个过程是在 destroy 函数中完成的，会依次调用每个子组件实例的 destroy 方法。
• 销毁实例对象
  • 在销毁阶段，Vue 最终会调用实例的 _cleanup 方法来进行一些清理操作，例如解绑事件、取消订阅、释放内存等。这个过程是在 destroy 函数中完成的。
• 触发 destroyed 钩子
  • Vue 会在销毁完成后触发 destroyed 钩子函数，表示实例已经彻底销毁。这个过程也是在 callHook 函数中完成的。

function callHook(vm, hook) {
  const handlers = vm.$options[hook];
  if (handlers) {
    for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) {
      handlers[i].call(vm);
    }
  }
}

function destroyVM(vm) {
  callHook(vm, 'beforeDestroy');
  // 销毁子组件
  vm._children.forEach(destroyVM);
  // 解绑事件、取消订阅等操作
  cleanup(vm);
  // 销毁实例对象
  vm.$destroy();
  // 触发 destroyed 钩子
  callHook(vm, 'destroyed');
}

// 销毁阶段的入口
Vue.prototype.$destroy = function () {
  // 一些清理操作
  this._cleanup();
};
Vue.prototype._cleanup = function () {
  // 解绑事件
  this._events = Object.create(null);
  // 取消订阅
  this._watcher = null;
  // 其他清理操作
};

总的来说，Vue.js 在执行过程中主要包括初始化、编译、挂载、更新和销毁等阶段，每个阶段都有相应的生命周期钩子函数可以进行扩展和处理。这些阶段和操作保证了 Vue.js 应用能够正确地初始化、渲染、更新和销毁，实现了数据与视图的同步更新和管理。