本篇内容是在模板引擎的根底上,联合虚构DOM进行的探讨,基于三者之间的关系,总结出下图示意:

graph TD    A[模板语法] -->|解析| B(形象语法树AST)    B --> |调用|C[渲染函数即h函数]    C -->|生成| D[虚构节点diff/patch]    D --> |更新| E(界面)

1. 形象语法树(AST)是什么?

形象语法树,Abstract Syntax Tree(简称:AST)实质上就是一个js对象。
模板语法先变成形象语法树,而后再将语法树(次要起过渡作用)编译为失常的HTML语法。
vue 中应用模板语法所写的html构造,不是真正的dom,vue底层视作字符串,逐字审查字符串,解析为JS对象。

2. 形象语法树和虚构节点的关系?

如前文图示,模板语法->形象语法树AST->渲染函数(h函数)->虚构节点-(diff/patch)>界面
那既然曾经理解了AST是由模板语法失去的,那这个处理过程到底是怎么进行的呢?先从与此相关的最根本算法说起~

3. 相干算法储备

1). 指针思维(JS中的指针只是字符串或者数组的一个下标地位,不同于C语言中的指针,多说一句,C语言中的指针是能够操作内存的)
在此列一个算法例子,领会指针在js中的利用:找出字符串aaaaaabbbbbbbcccccccccccccddddd'中,间断反复呈现次数最多的字符。
在解这个算法的时候,既然有“最多”,那必然是有比拟,而比拟的对象至多得有两个,因而首先就要想到咱们须要设置两个指针,而这两个指针的地位如何确定呢?再一看题目是“间断”,所以两指针的初始地位必然是相邻的,如下图:

确定了i,j两指针地位后,就开始进行比拟了,比拟过程中如果i,j指向的字符雷同,则i不动,j后移;否则将j此刻的值赋给i,j后移一位,阐明在赋值之前,i,j之前的字符都是雷同的;开启新一轮i,j是否雷同的比拟,比拟的完结条件是i不小于这个字符串的长度length。
剖析完解题思路,代码就好写了:

// 给定一个字符串var str = 'aaaaaabbbbbbbcccccccccccccddddd';// 设置两指针var i = 0, j = 1;// 记录反复最多次数var maxRepeat = 0;// 记录反复最多的字符;var maxRepeatStr= '';// 当i还在范畴内的时候,应该持续寻找while(i <= str.length - 1) {  // 看i指向的字符和j指向的字符是不是不雷同  if (str[i] ==== str[j]) {    j++;  } else {    // console.log(i+'和'+j+'之间的文字间断雷同,字母'+str[i]+'反复了'+ (j - i) + '次')    // 和以后反复次数最多的进行比拟    if (j - i > maxRepeat) {      // 如果以后文字反复次数(j-i)超过了此时的最大值      // 就让它成为最大值      maxRepeat = j - i;      maxRepeatStr = str[i]    }    i = j;    j++;  }}// 循环完结之后,就能够输入答案了console.log('maxRepeatChar', maxRepeatChar)

2)递归深刻-即规定复现
同上列举一个例子,领会递归的运算效率:试输入斐波那契数列的前10项,即1、1、2、3、5、8、13、21、34、55。而后请思考,代码是否有大量反复的计算?应该如何解决反复计算?
察看推理得出,这一列数字从第三项起都是本身得前两项之和,所以每次只有前两项相加即可,高级代码如下:

// 试输入斐波那契数列的前10项,即1、1、2、3、5、8、13、21、34、55// 创立一个函数,性能是返回下标为n的这项的数字// 递归须要有起点function fib(n) {  console.log('fid-n:', n)  // 看下标n是不是0或1,如果是,返回常数1  // 如果不是,就递归  return n == 0 || n == 1 ? 1 : fib(n - 1) + fib(n - 2)}for (var i = 0; i < 9; i++) {  console.log(fib(i))}

这样做的内存开销是十分大的,相当于每次计算都须要把前两项再计算一下

所以优化以上的算法,在此引入一个缓存的概念,这样每次计算的值都进行缓存,再进行下次计算时只须要把缓存里的两项拿进去做计算就能够。

for(var i = 0; i < 10; i ++) {  console.log(fib(i));}// 定义一个缓存对象,用来寄存曾经计算的项var  cache = {};function fib(n) {  // 判断缓存对象中有没有这个值,如果有,间接返回  if (cache.hasOwnProperty(n)) {    return cache[n]  }  // 缓存对象没有这个值  // 看下标n是不是0或1,如果是,返回常数1  // 如果不是,就递归  var v = (n === 0 || n === 1) ? 1 : fib(n -1) + fib(n - 2);  // 写入缓存,也就是说,每算一个值,就要把这个值存入缓存对象  cache[n] = v;  return v;}

3)递归的深刻用法(离最终的AST算法越来越靠近了~)
试将高维数组[1, 2, [3, [4, 5], 6], 7, [8], 9]变为图中所示的对象

{   children: [       {value: 1},       { value: 2},       { children: [            {value: 3},            { children: [                { value: 4},                { value: 5}             ]},             {value: 6}        ]},        { value: 7},        { children: [            { value: 8},            { value: 9}        ]}   ]}

这个算法是将多维数组解决为一个对象,从第一层去遍历,如果是数字,则存为对象,若是数组,则存为该层的一个子级chldren,再依照此法则解决本人里边的数字,数组,直到再没有数组为止。通常的做法是将这个数组作为整体去递归:

// 解法①// 测试数组var arr = [1,2, 3, [4, 5, [6, 7], 8], 9];var indexI = 0;// 转换函数function convert(arr) {  indexI++;  // 筹备一个后果数组  var result = [];  // 遍历传入的arr的每一项  for (var i = 0; i < arr.length; i++) {    // 如果遍历到的数字是number,间接放进去    if (typeof arr[i] == "number") {      result.push({value: arr[i]})    } else if (Array.isArray(arr[i])) {      // 如果遍历到的是数组,先建一个children      result.push({        children: convert(arr[i])      })      console.log('result:', result)    }  }  // console.log('result:', result)  return result;}var obj = convert(arr)console.log(indexI) // 3console.log(obj)
// 解法②// 测试数组var arr1 = [1,2, 3, [4, 5, [6, 7], 8], 9];var indexJ = 0;// 转换函数// 即写法1的递归次数小于写法②,写法②中,遇见任何类型数据都要递归一下function convert1(item) {  indexJ++;  if (typeof item == 'number') {    return {value: item}  } else if (Array.isArray(item)) {    // 如果传进来的参数是数组    return {      children: item.map(_item => convert1(_item))    }  }}var obj1 = convert1(arr1)console.log(indexJ) // 12console.log(obj1)

4)堆栈

  • 又名堆栈,它是一种运算受限的线性表,仅在表尾能进行插入删除操作。这一端被称为栈顶,绝对地,把另一端称为栈底
  • 向一个栈插入新元素又称作进栈入栈压栈;从一个栈删除元素又称作出栈退栈
  • 后进先出(LIFO)特点:栈中的元素,最先进栈的必然最初出栈,后进栈的肯定会先出栈。
  • JS中,栈能够用数组模仿。须要限度只能应用push()和pop(),不能应用unshift()和shift()。即数组尾是栈顶
  • 能够用面向对象等伎俩,将栈封装的更好。
  • 栈栈和递归十分像
  • 词法剖析的时候,常常要用到栈这个数据结构

    试编写“智能反复”smartRepeat函数,实现:
    将3[abc]变为abcabcabc
    将3[2[a]2[b]]变为aabbaabbaabb
    将2[1[a]3[b]2[3[c]4[d]]]变为abbbcccddddcccddddabbbcccddddcccdddd
    不必思考输出字符串是非法的状况,比方:
    2[a3[b]]是谬误的,应该补一个1,即2[1[a]3[b]]
    [abc]是谬误的,应该补一个1,即1[abc]
    看到这个题目,是不是跟下面的指针的例子有点前后响应了,指针的例子是找出反复的字符,而这这个例子则是依照[前的数字开展字符。
    联合栈的概念,那这个例子的解法思路是:
  • 遍历每一个字符,如果是数字,那么就将该数字压入栈①;如果是[,就把空字符串压入栈②;如果是字母,就用这个字符替换栈②顶的空字符串;
  • 如果是],就将栈①中的数字n弹栈,再把栈②中栈顶的字母反复n(这个数字)次数,从栈②中弹出,拼接到新栈②的顶上。
function smartRepeat(templateStr) {  let index = 0; // 指针  let stack1 = [], stack2 = []; // stack1寄存数字,stack2寄存长期字符串  var rest = templateStr; // 字符串残余局部  while(index < templateStr.length - 1){ // 遍历    rest = templateStr.substring(index); // 残余局部    if (/^\d+\[/.test(rest)){ // 看以后残余局部是不是以数字和[结尾      let times = Number(rest.match(/^(\d+)\[/)[1]); // 失去这个数字      stack1.push(times); // 就把数字压栈      stack2.push('') // 把空字符串压栈      index += times.toString().length + 1;  // 让指针后移,times这个数字是多少位数,就后移多少位在加1    } else if (/^\w+]/.test(rest)){      // 如果是字母,那么此时就把栈顶这项改为这个字母      let word = rest.match(/^(\w+)\]/)[1];      stack2[stack2.length - 1] = word;      // 让指针后移,word这个数字是多少位数,就后移多少位在加1      index += word.length    } else {      // 如果这个字符是],那么就      // Ⅰ将stack1弹栈,就把字符串栈②的栈②顶的元素反复刚刚这个数字次数,      let times_pop = stack1.pop();      // Ⅱ弹栈②(stack2),      let word = stack2.pop();      // Ⅲ把字符串栈的新栈顶的元素反复刚刚弹出的那个字符串指定次数,拼接到新栈②顶上      // repeat 是es6的办法,比方'a'.repeat(3), 失去'aaa'      stack2[stack2.length - 1] += word.repeat(times_pop)      index += 1    }  }  // while完结之后,stack1和stack2中必定还残余1项。  // 返回栈2中剩下的这一项,反复栈1中剩下的这1项次数,组成这个字符串  // 如果剩的个数不对,那就是方括号]没有闭合  return stack2[0].repeat(stack1[0])}var str = smartRepeat('3[1[a]3[b]2[3[c]4[d]]]')console.log(str) // abbbcccddddcccddddabbbcccddddcccddddabbbcccddddcccdddd

AST的造成

有了后面四局部的铺垫,根本把握了AST所须要的算法及数据结构,上面给出一个模板字符串(相当于vue种template中的模板)

var templateString = `    <div class="box aa" id="mybox">        <h3>你好</h3>        <ul>            <li>A</li>            <li>B</li>            <li>C</li>            <li>D</li>        </ul>    </div>`var ast = parse(templateString)console.log('ast:\n', ast)

parse函数就是将模板解析为AST,最终返回AST,解析过程和上例基本相同:

parse.jsexport default function (templateString) {    // 指针    var index = 0;    // 残余局部    var rest = '';    // 开始标记    var startRegExp = /^\<([a-z]+[1-6]?)(\s[^\<]+)?\>/;    // 完结标记    var endRegExp = /^\<\/([a-z]+[1-6]?)/;    // 筹备两个栈;    var stack1 = [];    var stack2 = [{children: []}];    // 抓取完结标记前的文字    var wordRepExp = /^([^\<]+)\<\/[a-z]+[1-6]/    while (index < templateString.length - 1) {        rest = templateString.substring(index)        // console.log(templateString[index])        // 辨认遍历到的这个字符,是不是一个开始标签        if (startRegExp.test(rest)) {            let tag = rest.match(startRegExp)[1];            let attrsString = rest.match(startRegExp)[2];            // console.log('检测到开始标记:', tag)            // 将开始标记推入栈中            stack1.push(tag)            stack2.push({children: [], tag: tag, attrs: parseAttrString(attrsString)})            // 指针挪动标签的长度加2再加attrsString的长度,因为<>占两位            const attrLen = attrsString ? attrsString.length : 0;            index += tag.length + 2 + attrLen;        } else if (endRegExp.test(rest)) {            //  辨认遍历到的字符,是不是完结标签            // 指针挪动标签的长度加3,因为</>占三位            let tag = rest.match(endRegExp)[1];            // 此时tag肯定是和stack1栈顶元素雷同的            let pop_tag = stack1.pop();            if (tag == pop_tag) {                let pop_arr = stack2.pop();                if (stack2.length) {                    // 查看stack2[stack2.length - 1]是否有children属性,如果没有就创立一个数组                    stack2[stack2.length - 1].children.push(pop_arr)                }            } else {                throw new Error(stack1[stack1.length - 1] + '标签没有关闭')            }            // console.log('检测到完结标记:', tag)            index += tag.length + 3;            // console.log(stack1, JSON.stringify(stack2))        } else if (wordRepExp.test(rest)) {            // 辨认遍历到的这个字符,是不是文字,并且不是全空            let word = rest.match(wordRepExp)[1];            // 看word是不是全是空            if (!/^\s+$/.test(rest)) {                // 不是空                // console.log('检测到文字-', word)                // 扭转此时sctack2栈顶元素                stack2[stack2.length - 1].children.push({                    'text': word,                    'type': 3                })            }            // 指针挪动标签的长度加字符长度            index += word.length;        } else {            // 标签中的文字            index++;        }    }    // console.log(stack2)    // 此时stack2就是咱们之前默认搁置的一项了,此时要返回这一项的children即可    return stack2[0].children[0];}

在这个AST的合成过程,还有一个不能疏忽的细节是:标签所带的属性,如class,id等,所以parseAttrString函数中就是对标签属性的解决:

parseAttrString.js// 把attrsString 组装为数组之后返回export default function (attrsString) {    if (!attrsString) return []    // console.log('attrsString', attrsString)    // 以后是否在引号内    var isYinhao = false;    // 断点    var point = 0;    // 完结数组    var result = [];    // 遍历attrsString,而不是用split()一个空格分隔    for (let i = 0; i < attrsString.length; i++) {        let char = attrsString[i];        if (char == '"') {            isYinhao = !isYinhao        } else if (char == ' ' && !isYinhao) {            // 遇见了空格,并且不在引号内            // console.log(i)            if (!/^\s*$/.test(attrsString.substring(point, i))) {                result.push(attrsString.substring(point, i).trim())            }            point = i;        }    }    // 循环完结之后,最初还剩一个属性k-v    result.push(attrsString.substring(point).trim())    // 上面的代码性能是:将["k=v","k=v", "k=v"]变为[{name: k, value: v}, {name: k, value: v}]这种类型    result = result.map(item => {        // 依据等号拆分        const o = item.match(/^(.+)="(.+)"$/);        return {            name: o[1],            value: o[2]        }    })    console.log(result)    return result}