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Vue 进阶系列（三）之Render函数原理及实现

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JavaScript

高级前端进阶（id：FrontendGaoji）

作者：木易杨，资深前端工程师，前网易工程师，13K star Daily-Interview-Question 作者

这是Vue进阶系列的第三篇，前面两篇可以点击页尾左下角的“阅读原文”观看。

Render函数原理

根据第一篇文章介绍的响应式原理，如下图所示。

https://img1.sycdn.imooc.com//5d6cf81a0001ab3006830436.jpg

在初始化阶段，本质上发生在auto run函数中，然后通过render函数生成Virtual DOM，view根据Virtual DOM生成Actual DOM。因为render函数依赖于页面上所有的数据data，并且这些数据是响应式的，所有的数据作为组件render函数的依赖。一旦这些数据有所改变，那么render函数会被重新调用。

在更新阶段，render函数会重新调用并且返回一个新的Virtual Dom，新旧Virtual DOM之间会进行比较，把diff之后的最小改动应用到Actual DOM中。

Watcher负责收集依赖，清除依赖和通知依赖。在大型复杂的组件树结构下，由于采用了精确的依赖追踪系统，所以会避免组件的过度渲染。

https://img1.sycdn.imooc.com//5d6cf8270001e9c906880395.jpg

Actual DOM 和 Virtual DOM

Actual DOM 通过document.createElement('div')生成一个DOM节点。

1document.createElement('div')
2
3// 浏览器原生对象（开销大）
4"[object HTMLDivElement]"

Virtual DOM 通过 vm.$createElement('div')生成一个JS对象，VDOM对象有一个表示div的tag属性，有一个包含了所有可能特性的data属性，可能还有一个包含更多虚拟节点的children列表。

1vm.$createElement('div')
2
3// 纯JS对象（轻量）
4{ tag: 'div', data: { attrs: {}, ...}, children: [] }

因为Virtual DOM的渲染逻辑和Actual DOM解耦了，所以有能力运行在的非浏览器环境中，这就是为什么Virtual DOM出现之后混合开发开始流行的原因，React Native 和 Weex能够实现的原理就是这个。

JSX和Template

JSX和Template都是用于声明DOM和state之间关系的一种方式，在Vue中，Template是默认推荐的方式，但是也可以使用JSX来做更灵活的事。

JSX更加动态化，对于使用编程语言是很有帮助的，可以做任何事，但是动态化使得编译优化更加复杂和困难。

Template更加静态化并且对于表达式有更多约束，但是可以快速复用已经存在的模板，模板约束意味着可以在编译时做更多的性能优化，相对于JSX在编译时间上有着更多优势。

实例1：实现example组件

要求使用如下

1<example :tags="['h1', 'h2', 'h3']"></example>

要求输出如下

1<div>
2  <h1>0</h1>
3  <h2>1</h2>
4  <h3>2</h3>
5</div>

上面这个需求可以通过render函数来做，官方提供了createElement 函数用来生成模板。createElement('div', {}， [...])可接受的参数如下。

 1// @returns {VNode}
 2createElement(
 3  // {String | Object | Function}
 4  // 一个 HTML 标签字符串，组件选项对象，或者
 5  // 解析上述任何一种的一个 async 异步函数。必需参数。
 6  'div',
 7
 8  // {Object}
 9  // 一个包含模板相关属性的数据对象
10  // 你可以在 template 中使用这些特性。可选参数。
11  {
12
13  },
14
15  // {String | Array}
16  // 子虚拟节点 (VNodes)，由 `createElement()` 构建而成，
17  // 也可以使用字符串来生成“文本虚拟节点”。可选参数。
18  [
19    '先写一些文字',
20    createElement('h1', '一则头条'),
21    createElement(MyComponent, {
22      props: {
23        someProp: 'foobar'
24      }
25    })
26  ]
27)

知道了用法之后，就可以在render中返回createElement生成的虚拟节点，外层是div，内层是三个锚点标题h1 h2 h3，所以内层需要遍历下，使用两个createElement就可以完成了。

通常使用h作为createElement的别名，这是Vue的通用惯例，也是JSX的要求。

实现如下

 1<!--引用-->
 2<script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="../node_modules/vue/dist/vue.js"></script>
 3
 4<!--定义template -->
 5<div id="app">
 6  <example :tags="['h1', 'h2', 'h3']"></example>
 7</div>
 8
 9<script>
10    // 定义example组件
11    Vue.component('example', {
12      props: ['tags'],
13      render (h) {
14
15        // 第二个参数是一个包含模板相关属性的数据对象，可选参数
16
17        // 子虚拟节点（VNodes）参数可以传入字符串或者数字，
18        // 通过createElement生成，可选参数
19        return h('div', this.tags.map((tag, i) => h(tag, i)))
20      }
21    })
22
23    // 实例化
24    new Vue({ el: '#app' })
25</script>

实例2：实现动态的``组件

要求如下

实现一个Foo组件渲染
foo
，实现一个Bar组件渲染
bar
。
实现一个组件，根据属性ok动态渲染Foo组件或者Bar组件。如果属性ok是true，那么最终的渲染应该是
foo
。
实现一个按钮控制属性ok，通过这个属性让在Foo或者Bar之间切换。

根据上面的要求，在模板中调用<example>组件，然后定义<button>组件，同时绑定属性ok。

实现如下

 1<!--引用-->
 2<script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="../node_modules/vue/dist/vue.js"></script>
 3
 4<!--定义template -->
 5<div id="app">
 6
 7  <!--绑定属性ok-->
 8  <example :ok="ok"></example>
 9
10  <!--绑定点击事件-->
11  <button @click="ok = !ok">toggle</button>
12</div>
13
14<script>
15    // 定义Foo
16    const Foo = {
17      render (h) {
18        return h('div', 'foo')
19      }
20    }
21
22    // 定义Bar
23    const Bar = {
24      render (h) {
25        return h('div', 'bar')
26      }
27    }
28
29    // 定义example组件
30    // 根据ok属性动态切换
31    Vue.component('example', {
32      props: ['ok'],
33      render (h) {
34        return h(this.ok ? Foo : Bar)
35      }
36    })
37
38    // 实例化
39    new Vue({
40      el: '#app',
41      data: { ok: true }
42    })
43</script>

实例3：实现组件

要求如下

实现一个withAvatarURL函数，要求传入一个带有url属性的组件，返回一个接收username属性的高阶组件，这个高阶组件主要负责获取相应的头像URL。
在API返回之前，高阶组件将占位符URLhttp://via.placeholder.com/200x200传递给内部组件。

例子如下

1const SmartAvatar = withAvatarURL(Avatar)
2
3// 使用这个方式
4<smart-avatar username="vuejs"></smart-avatar>
5
6// 替换下面的方式
7<avatar url="/path/to/image.png"></avatar>
8

withAvatarURL函数返回一个对象，接收username属性，在生命周期created获取头像URL。Avatar对象接收src属性，src的内容从withAvatarURL中获取，然后展示在上。实例化的时候，传入新定义的组件名SmartAvatar。

实现如下

 1<!--引用-->
 2<script class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="../node_modules/vue/dist/vue.js"></script>
 3
 4<!--定义template-->
 5<div id="app">
 6  <smart-avatar username="vuejs"></smart-avatar>
 7</div>
 8
 9<script>
10    // 获取头像URL
11    function fetchURL (username, cb) {
12      setTimeout(() => {
13        // 获取头像并回传
14        cb('https://avatars3.githubusercontent.com/u/6128107?v=4&s=200')
15      }, 500)
16    }
17
18    // 传递的InnerComponent
19    const Avatar = {
20      props: ['src'],
21      template: `<img :class="lazyload" src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABCAYAAAAfFcSJAAAAAXNSR0IArs4c6QAAAARnQU1BAACxjwv8YQUAAAAJcEhZcwAADsQAAA7EAZUrDhsAAAANSURBVBhXYzh8+PB/AAffA0nNPuCLAAAAAElFTkSuQmCC" data-original="src">`
22    }
23
24    function withAvatarURL (InnerComponent) {
25      return {
26        props: ['username'],
27        inheritAttrs: false, // 2.4 only，组件将不会把未被注册的props呈现为普通的HTML属性
28        data () {
29          return { url: null }
30        },
31        created () {
32          // 获取头像URL并回传给this.url
33          fetchURL(this.username, url => {
34            this.url = url
35          })
36        },
37        render (h) {
38          return h(InnerComponent, {
39            attrs: this.$attrs, // 2.4 only，获取到没有使用的注册属性
40            props: {
41              src: this.url || 'http://via.placeholder.com/200x200'
42            }
43          })
44        }
45      }
46    }
47
48    const SmartAvatar = withAvatarURL(Avatar)
49
50    // 实例化，新构造组件名为SmartAvatar或smart-avatar
51    new Vue({
52      el: '#app',
53      components: { SmartAvatar }
54    })
55</script>