大白话Vue 源码

整体介绍

Vue 源码就像是一个超厉害的“魔法工具箱”，它能帮咱们轻松地做出各种漂亮又好用的网页。这个工具箱里有好几个关键的“魔法道具”，分别是响应式系统、虚拟 DOM、模板编译、组件系统和生命周期钩子，下面咱一个一个详细说说。

响应式系统

想象一下，你有一个神奇的盒子，盒子里装着一个宝贝（数据）。每当有人去看这个宝贝（访问数据）或者去换这个宝贝（修改数据）的时候，盒子都会自动知道。这就是 Vue 里的响应式系统干的事儿。

代码解释

// Dep 类，就像是一个小本子，专门用来记录哪些人对这个盒子里的宝贝感兴趣
class Dep {
    constructor() {
        // 这个数组就是小本子的页面，用来记录感兴趣的人（Watcher 实例）
        this.subs = [];
    }

    // 把对宝贝感兴趣的人记到小本子上
    addSub(sub) {
        this.subs.push(sub);
    }

    // 如果有人正在关注这个盒子，就把他记下来
    depend() {
        if (Dep.target) {
            Dep.target.addDep(this);
        }
    }

    // 当盒子里的宝贝换了，就告诉所有记在小本子上的人
    notify() {
        this.subs.forEach(sub => sub.update());
    }
}

// 这个全局变量就像是一个小旗子，用来标记当前正在关注盒子的人
Dep.target = null;

// Watcher 类，就像是那些对盒子里的宝贝感兴趣的人
class Watcher {
    constructor(vm, expOrFn, cb) {
        this.vm = vm;
        this.cb = cb;
        // 把小旗子插到自己身上，表示自己正在关注盒子
        Dep.target = this;
        // 去看一眼盒子里的宝贝，这样盒子就知道自己被关注了
        this.getter = expOrFn;
        this.value = this.get();
        // 看完了，把小旗子拿下来
        Dep.target = null;
    }

    // 去看盒子里的宝贝
    get() {
        return this.getter.call(this.vm);
    }

    // 把自己记到小本子上
    addDep(dep) {
        dep.addSub(this);
    }

    // 当盒子里的宝贝换了，就执行自己的任务
    update() {
        const oldValue = this.value;
        this.value = this.get();
        this.cb.call(this.vm, this.value, oldValue);
    }
}

// 这个函数就是给盒子施魔法，让它能知道什么时候有人来看宝贝，什么时候宝贝被换了
function defineReactive(obj, key, val) {
    // 给这个盒子配一个小本子
    const dep = new Dep();

    // 用魔法让盒子能感知到有人来看宝贝或者换宝贝
    Object.defineProperty(obj, key, {
        get() {
            // 如果有小旗子插着，就把这个人记到小本子上
            if (Dep.target) {
                dep.depend();
            }
            return val;
        },
        set(newVal) {
            if (newVal !== val) {
                val = newVal;
                // 当宝贝换了，就告诉小本子上所有的人
                dep.notify();
            }
        }
    });
}

// 咱们来试试这个魔法
const obj = {
    name: 'John'
};

// 给 obj 的 name 属性施魔法
defineReactive(obj, 'name', obj.name);

// 有个人对这个盒子里的 name 宝贝感兴趣，给他安排个任务
const watcher = new Watcher(obj, () => obj.name, (newVal, oldVal) => {
    console.log(`Name changed from ${oldVal} to ${newVal}`);
});

// 把盒子里的 name 宝贝换了，看看会发生什么
obj.name = 'Jane'; 

虚拟 DOM

想象一下，你要盖一座房子（网页），但是每次修改房子的一个小地方都要重新把整个房子拆了再盖一遍，那可太麻烦了。虚拟 DOM 就像是房子的一个模型，你可以先在模型上改来改去，改好了再一次性把这些改动应用到真正的房子上。这样就不用每次改一点就去动真正的房子，能省好多时间和力气。

代码解释

// 这个函数就是用来做房子模型的
function createVNode(tag, props, children) {
    return {
        tag, // 房子的类型，比如是别墅还是公寓
        props, // 房子的一些属性，比如有几个窗户
        children // 房子里的小房间
    };
}

// 咱们来做一个房子模型试试
const vnode = createVNode('div', { id: 'app' }, [
    createVNode('p', null, 'Hello, Vue!')
]);

console.log(vnode);

模板编译

模板编译就像是一个翻译官，它能把咱们写的 HTML 模板（就像是一份盖房子的图纸）翻译成 JavaScript 代码（就像是一份工人能看懂的施工方案）。这样计算机就能按照这个方案来盖房子（渲染网页）了。

代码解释

// 这个简单的翻译官，只是把图纸简单地变成了一个施工方案
function compile(template) {
    // 这里只是简单模拟，实际的翻译过程要复杂得多
    return function render() {
        return createVNode('div', null, [
            createVNode('p', null, template)
        ]);
    };
}

// 咱们来试试这个翻译官
const template = 'Hello, Vue!';
const renderFunction = compile(template);
const vnode = renderFunction();
console.log(vnode);

组件系统

组件系统就像是一个积木盒子，里面有各种各样的积木（组件），你可以用这些积木拼出不同的造型（网页）。每个积木都有自己的功能和样子，而且可以重复使用。这样咱们就不用每次都从头开始做一个完整的东西，能提高效率。

代码解释

// 组件类，就像是积木的制作说明书
class VueComponent {
    constructor(options) {
        this.$options = options;
        this.$data = options.data();
        // 给这个积木的内部数据施魔法，让它能响应变化
        this.observe(this.$data);
        this.render = options.render;
    }

    // 给数据施魔法的函数
    observe(obj) {
        if (typeof obj !== 'object' || obj === null) {
            return;
        }
        Object.keys(obj).forEach(key => {
            defineReactive(obj, key, obj[key]);
        });
    }

    // 把这个积木拼到房子里
    mount() {
        const vnode = this.render();
        console.log('Rendering component with vnode:', vnode);
    }
}

// 咱们来做一个积木试试
const componentOptions = {
    data() {
        return {
            message: 'Hello, Component!'
        };
    },
    render() {
        return createVNode('div', null, [
            createVNode('p', null, this.$data.message)
        ]);
    }
};

const component = new VueComponent(componentOptions);
component.mount();

生命周期钩子

生命周期钩子就像是一个人的成长过程中的重要时刻，比如出生、上学、工作、退休等等。在 Vue 里，每个组件也有自己的生命周期，我们可以在这些重要时刻做一些自己想做的事情。

代码解释

class Vue {
    constructor(options) {
        this.$options = options;
        this.$data = options.data();
        // 在组件刚出生的时候，做一些事情
        this.callHook('beforeCreate');
        // 给组件的内部数据施魔法
        this.observe(this.$data);
        // 组件出生后，做一些事情
        this.callHook('created');
        this.render = options.render;
        // 在组件要被放到网页上之前，做一些事情
        this.callHook('beforeMount');
        this.mount();
        // 组件放到网页上之后，做一些事情
        this.callHook('mounted');
    }

    // 给数据施魔法的函数
    observe(obj) {
        if (typeof obj !== 'object' || obj === null) {
            return;
        }
        Object.keys(obj).forEach(key => {
            defineReactive(obj, key, obj[key]);
        });
    }

    // 把组件放到网页上
    mount() {
        const vnode = this.render();
        console.log('Rendering with vnode:', vnode);
    }

    // 调用生命周期钩子函数的函数
    callHook(hook) {
        const hooks = this.$options[hook];
        if (hooks) {
            hooks.forEach(hook => hook.call(this));
        }
    }
}

// 咱们来创建一个组件试试
const vmOptions = {
    data() {
        return {
            message: 'Hello, Vue!'
        };
    },
    render() {
        return createVNode('div', null, [
            createVNode('p', null, this.$data.message)
        ]);
    },
    beforeCreate() {
        console.log('Before create');
    },
    created() {
        console.log('Created');
    },
    beforeMount() {
        console.log('Before mount');
    },
    mounted() {
        console.log('Mounted');
    }
};

const vm = new Vue(vmOptions);

通过这些“魔法道具”，Vue 就能帮咱们轻松地做出各种漂亮又好用的网页啦！

Vue的模板编译

啥是 Vue 的模板编译

咱先打个比方，你要给远方的朋友描述一个超级酷炫的机器人长啥样，要是用嘴说，可能说半天都说不清楚。但你要是画个详细的图纸，朋友一看就明白了。在 Vue 里，咱们写的那些 HTML 模板就像是描述机器人样子的语言，可计算机不咋懂这些，它更擅长理解 JavaScript 代码。所以模板编译就像是一个“翻译官”，把咱们写的 HTML 模板翻译成计算机能懂的 JavaScript 代码。

模板编译的步骤

1. 把模板字符串解析成 AST（抽象语法树）

这就好比你拿到一份复杂的建筑设计说明书，第一步得把它拆分成一个个小的零件说明，并且整理出它们之间的关系。在 Vue 里，就是把 HTML 模板字符串拆分成一个树形结构的对象，这个对象就是 AST。每个节点代表模板里的一个元素、属性或者文本。

比如说，有这样一个简单的 Vue 模板：

<div id="app">
    <p>Hello, {{ message }}</p>
</div>

经过解析后，AST 可能就会像这样（简化示意）：

{
    tag: 'div',
    attrs: [
        { name: 'id', value: 'app' }
    ],
    children: [
        {
            tag: 'p',
            children: [
                {
                    type: 2, // 表示文本插值
                    expression: 'message',
                    text: 'Hello, {{ message }}'
                }
            ]
        }
    ]
}

这里面，每个对象就是一个节点，tag 表示标签名，attrs 是标签的属性，children 是子节点。

2. 对 AST 进行优化

这一步就像是你盖房子，设计图纸出来后，要检查一下有没有可以优化的地方，比如某些结构可以简化，某些材料可以节省。在 Vue 里，就是找出 AST 里那些静态的节点（也就是不会随着数据变化而变化的节点），给它们做个标记。这样在后续的渲染过程中，就不用每次都重新处理这些静态节点了，能提高效率。

比如上面的模板里，<div> 和 <p> 标签本身不会变，只有 {{ message }} 会根据数据变化，所以 <div> 和 <p> 标签对应的 AST 节点就可以标记为静态节点。

3. 把优化后的 AST 生成渲染函数

这就好比根据优化后的建筑图纸，写出一份详细的施工方案，工人（计算机）拿到这个方案就能开始盖房子（渲染页面）了。在 Vue 里，就是把 AST 转换成 JavaScript 函数，这个函数返回的就是虚拟 DOM。

还是上面的例子，生成的渲染函数可能类似这样（简化示意）：

function render() {
    return createVNode('div', { id: 'app' }, [
        createVNode('p', null, [
            createTextVNode('Hello, ' + this.message)
        ])
    ]);
}

这里的 createVNode 和 createTextVNode 是用来创建虚拟 DOM 节点的函数。

模板编译的好处

• 提高性能：通过把模板编译成 JavaScript 代码，计算机执行起来更快。而且优化 AST 能减少不必要的计算，提高渲染效率。
• 方便维护：咱们写 HTML 模板的时候更符合人的习惯，而计算机执行的是编译后的 JavaScript 代码，分工明确，代码更易于维护。

总结

Vue 的模板编译就像是一个桥梁，把咱们写的 HTML 模板和计算机能懂的 JavaScript 代码连接起来，让我们可以更方便地开发网页，同时也让网页的渲染更高效。