Vue源码之虚拟DOM

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虚拟 DOM 是随着时代发展而诞生的产物。

在 web 早期，都是命令式的操作 DOM，虽然简单好用，但是不会维护。

现在，三大主流框架都是声明式的操作 DOM，通过描述状态和 DOM 之间的映射关系，来渲染成视图。状态怎么生成视图，不需要你来关心，框架会帮你搞定。

当某个状态发生改变时，如何只更新与这个状态相关联的 DOM 节点。

虚拟 DOM 的解决方式是：根据状态生成一个虚拟节点树，然后使用虚拟节点树进行渲染。在渲染前会将新的虚拟节点树和旧的虚拟节点树进行对比，只渲染不同的地方。

虚拟节点树是由组件树建立起来的整个虚拟节点（vnode）树。

vnode 是 JavaScript 中一个很普通的对象，这个对象上保存了生成 DOM 节点需要的一些数据。

在 Angular 和 React 中，它们只知道有状态（state）变化了，但是不是到具体是哪个或者哪些状态（state）变化了，所以就需要进行比较暴力的对比，React 是通过虚拟 Dom 进行对比，Angular 是使用脏检查流程。

Vue 的变化侦测和这两个都不一样，Vue 在一定程度是知道哪些状态发生了变化。但是如果细粒度太细，每一个绑定都会有一个 watcher 实例来观察状态的变化，这样就会有一些内存开销以及一些依赖追踪的开销。当状态越多的节点被使用时，开销就越大。

因此在 Vue2 把细粒度调整到中，组件级别是一个 watcher 实例，不管组件内部使用了多少次，因此当状态变化时，只通知到组件，在组件内部使用虚拟 DOM 去进行对比更新。

在 vue 中使用模板来描述状态和 DOM 之间的映射关系，根据模板生成 render 渲染函数，执行 render 渲染函数生成虚拟节点树，然后再与旧的虚拟节点树对比，最后渲染 DOM。

虚拟 DOM 在 vue 中主要做了两件事：

提供与真实 DOM 相对应的 vnode
把新的虚拟节点树和旧的虚拟节点树进行对比，更新不同的地方

对两个虚拟节点进行对比是整个虚拟 DOM 中最核心的算法，它可以判断出那个节点发生了变更，从而只更新变更的节点。

Vue 中有一个 VNode 类，可以实例化不同类型的 vnode，不同类型的 vnode 表示不同类型的 DOM 元素：

class VNode {
  tag: string | void;
  data: VNodeData | void;
  children: ?Array<VNode>;
  text: string | void;
  elm: Node | void;
  ns: string | void;
  context: Component | void; // rendered in this component's scope
  key: string | number | void;
  componentOptions: VNodeComponentOptions | void;
  componentInstance: Component | void; // component instance
  parent: VNode | void; // component placeholder node

  // strictly internal
  raw: boolean; // contains raw HTML? (server only)
  isStatic: boolean; // hoisted static node
  isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
  isComment: boolean; // empty comment placeholder?
  isCloned: boolean; // is a cloned node?
  isOnce: boolean; // is a v-once node?
  asyncFactory: Function | void; // async component factory function
  asyncMeta: Object | void;
  isAsyncPlaceholder: boolean;
  ssrContext: Object | void;
  fnContext: Component | void; // real context vm for functional nodes
  fnOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching
  devtoolsMeta: ?Object; // used to store functional render context for devtools
  fnScopeId: ?string; // functional scope id support

  constructor (
    tag?: string,
    data?: VNodeData,
    children?: ?Array<VNode>,
    text?: string,
    elm?: Node,
    context?: Component,
    componentOptions?: VNodeComponentOptions,
    asyncFactory?: Function
  ) {
    this.tag = tag
    this.data = data
    this.children = children
    this.text = text
    this.elm = elm
    this.ns = undefined
    this.context = context
    this.fnContext = undefined
    this.fnOptions = undefined
    this.fnScopeId = undefined
    this.key = data && data.key
    this.componentOptions = componentOptions
    this.componentInstance = undefined
    this.parent = undefined
    this.raw = false
    this.isStatic = false
    this.isRootInsert = true
    this.isComment = false
    this.isCloned = false
    this.isOnce = false
    this.asyncFactory = asyncFactory
    this.asyncMeta = undefined
    this.isAsyncPlaceholder = false
  }
}

简单的说，vnode 可以理解为 节点描述对象 ，描述了怎么去创建一个真实的DOM，DOM 元素上的所有属性堵在 vnode 上有对应的属性。

vnode 表示一个真正的 DOM 元素所有真实的 DOM 元素都使用 vnode 创建，并插入到视图中去。

每次渲染视图时，都会创建新的 vnode，与旧的 vnode 进行对比，找出不一样的地方并更新。

Vue 目前采用的是中等密度的细粒度，当状态变化时，只会通知到组件，在组件内部使用虚拟 DOM 来渲染视图。

也就是说只要组件内部有一个状态发生了改变了，整个组件都会重新渲染。如果组件只变化了一个节点，却要重新渲染所有的节点，这会造成性能浪费。

因此对比新旧 vnode，只更新不同的部分，就显得尤为重要。

注释节点

export const createEmptyVNode = (text: string = '') => {const node = new VNode()
  node.text = text
  node.isComment = true
  return node
}

文本节点

export function createTextVNode (val: string | number) {return new VNode(undefined, undefined, undefined, String(val))
}

元素节点

元素节点通常包括一下 4 种属性：
- tag 节点名称，例如：div
- data 节点数据，例如：class style
- children 当前节点的子节点列表
- context 当前组件的 Vue 实例
组件节点

和元素节点差不多，有两个特有属性：
- componentOptions 组件节点的选项参数，包括：propsData、tag、children
- componentInstance 组件实例。在 Vue 中每个组件都是一个 Vue 实例。
函数式节点

和组件节点类似，有两个特有属性：
- functionalContext
- functionalOptions

克隆节点

克隆节点是将现有节点的所有属性都复制到新节点下面，直接复用现有的 vnode，出了首次渲染外，后续更新都不需要执行渲染函数生成相同的 vnode，从而提升一定程度的性能。

export function cloneVNode (vnode: VNode): VNode {
  const cloned = new VNode(
    vnode.tag,
    vnode.data,
    // #7975
    // clone children array to avoid mutating original in case of cloning
    // a child.
    vnode.children && vnode.children.slice(),
    vnode.text,
    vnode.elm,
    vnode.context,
    vnode.componentOptions,
    vnode.asyncFactory
  )
  cloned.ns = vnode.ns
  cloned.isStatic = vnode.isStatic
  cloned.key = vnode.key
  cloned.isComment = vnode.isComment
  cloned.fnContext = vnode.fnContext
  cloned.fnOptions = vnode.fnOptions
  cloned.fnScopeId = vnode.fnScopeId
  cloned.asyncMeta = vnode.asyncMeta
  cloned.isCloned = true
  return cloned
}

总结：

在 Vue 中，VNode 是一个类，不同类型的 VNode 实例代表不同类型的元素节点。

Vue2 对状态的侦测策略采用了中等粒度，当状态发生变化时，只会通知到组件，组件内部再使用虚拟 DOM 进行更新。组件内不是所有的节点都需要更新，所以将渲染函数新生成的 vnode 和旧的 vnode 进行对比，只更新不同的部分。

下一篇会介绍虚拟 DOM 最核心的算法：patch。

什么是虚拟DOM

为什么要引入虚拟 DOM

Vue.js 中的虚拟 DOM

vnode

vnode 的作用

VNode 的类型

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