# 组件的挂载与进阶的数据响应系统 实际上在 [揭开数据响应系统的面纱](/art/7vue-reactive.html) 一节中我们仅仅学习了数据响应系统的部分内容，比如当时我们做了一个合理的假设，即：`dep.depend()` 这句代码的执行就代表观察者被收集了，而 `dep.notify()` 的执行则代表触发了响应，但是我们并没有详细讲解 `dep` 本身是什么东西，我们只是把它当做了一个收集依赖的“筐”。除此之外我们也没有讲解数据响应系统中另一个很重要的部分，即 `Watcher` ，我们知道正是由于 `Watcher` 对所观察字段的求值才触发了字段的 `get`，从而才有了收集到该观察者的机会。本节我们的目标就是深入 `Vue` 中有关于这部分的具体源码，看一看这里面的秘密。 为了更好的讲解 `Dep` 和 `Watcher`，我们需要选择一个合适的切入点，这个切入点就是 `Vue.prototype._init` 函数。为什么是 `Vue.prototype._init` 呢？因为数据响应系统本身的切入点就是 `initState` 函数，而 `initState` 函数的调用就在 `_init` 函数中。现在我们把视线重新转移到 `_init` 函数，然后**试图从 `渲染(render)` -> `重新渲染(re-render)` 的过程探索数据响应系统更深层次的内容**。 ## $mount 挂载函数 打开 `src/core/instance/init.js` 文件并找到 `Vue.prototype._init` 函数，如下代码所示： ```js {18} Vue.prototype._init = function (options?: Object) { // 省略... // expose real self vm._self = vm initLifecycle(vm) initEvents(vm) initRender(vm) callHook(vm, 'beforeCreate') initInjections(vm) // resolve injections before data/props initState(vm) initProvide(vm) // resolve provide after data/props callHook(vm, 'created') // 省略... if (vm.$options.el) { vm.$mount(vm.$options.el) } } ``` 以上是简化后的代码，注意高亮的那一句：`vm.$mount(vm.$options.el)`，这句代码是 `_init` 函数的最后一句代码，在这句代码执行之前完成了所有初始化的工作，虽然我们目前对初始化工作还有很多不了解的地方，不过没关系，现在我们就假设已经完成了所有初始化的工作，然后开始我们的探索，不过在这之前我们需要先了解一下 `$mount` 函数是如何将组件挂载到给定元素的。 大家还记得 `$mount` 函数定义在哪里吗？我们在 [Vue 构造函数](/art/2vue-constructor.html) 一节中，在整理 `Vue` 构造函数的时候发现 `$mount` 的定义出现在两个地方，第一个地方是 `platforms/web/runtime/index.js` 文件，如下： ```js Vue.prototype.$mount = function ( el?: string | Element, hydrating?: boolean ): Component { el = el && inBrowser ? query(el) : undefined return mountComponent(this, el, hydrating) } ``` 我们知道 `platforms/web/runtime/index.js` 文件是运行时版 `Vue` 的入口文件，也就是说如上代码中 `$mount` 函数的功能就是运行时版 `Vue` 的 `$mount` 函数的功能，我们看看它做了什么，`$mount` 函数接收两个参数，第一个参数 `el` 可以是一个字符串也可以是一个 `DOM` 元素，第二个参数 `hydrating` 是用于 `Virtual DOM` 的补丁算法的，这里大家不需要关心。来看 `$mount` 函数的第一句代码： ```js el = el && inBrowser ? query(el) : undefined ``` 首先检测是否传递了 `el` 选项，如果传递了 `el` 选项则会接着判断 `inBrowser` 是否为真，即当前宿主环境是否是浏览器，如果在浏览器中则将 `el` 透传给 `query` 函数并用返回值重写 `el` 变量，否则 `el` 将被重写为 `undefined`。其中 [query](/appendix/web-util.html#query) 函数来自 `src/platforms/web/util/index.js` 文件，用来根据给定的参数在 `DOM` 中查找对应的元素并返回。总之如果在浏览器环境下，那么 `el` 变量将存储着 `DOM` 元素(理想情况下)。 接着来到 `$mount` 函数的第二句代码： ```js return mountComponent(this, el, hydrating) ``` 调用了 `mountComponent` 函数完成真正的挂载工作，并返回(`return`)其运行结果，以上就是运行时版 `Vue` 的 `$mount` 函数所做的事情。 第二个定义 `$mount` 函数的地方是 `src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js` 文件，我们知道这个文件是完整版 `Vue` 的入口文件，在该文件中重新定义了 `$mount` 函数，但是保留了运行时 `$mount` 的功能，并在此基础上为 `$mount` 函数添加了编译模板的能力，接下来我们详细讲解一下完整版 `$mount` 函数的实现，打开 `src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js` 文件，如下： ```js {1,2,7} const mount = Vue.prototype.$mount Vue.prototype.$mount = function ( el?: string | Element, hydrating?: boolean ): Component { // 省略... return mount.call(this, el, hydrating) } ``` 如上代码所示，首先使用 `mount` 常量缓存了运行时版的 `$mount` 函数，然后重新定义了 `Vue.prototype.$mount` 函数并在重新定义的 `$mount` 函数体内调用了缓存下来的运行时版的 `$mount` 函数，另外重新定义前后 `$mount` 函数所接收的参数是不变的。我们说过，之所以重写 `$mount` 函数，其目的就是为了给运行时版的 `$mount` 函数增加编译模板的能力，我们看看它是怎么做的，在 `$mount` 函数的开始是如下这段代码： ```js el = el && query(el) /* istanbul ignore if */ if (el === document.body || el === document.documentElement) { process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn( `Do not mount Vue to or - mount to normal elements instead.` ) return this } ``` 首先如果传递了 `el` 参数，那么就使用 `query` 函数获取到指定的 `DOM` 元素并重新赋值给 `el` 变量，这个元素我们称之为挂载点。接着是一段 `if` 语句块，检测了挂载点是不是 `` 元素或者 `` 元素，如果是的话那么在非生产环境下会打印警告信息，警告你不要挂载到 `` 元素或者 `` 元素。为什么不允许这么做呢？那是因为挂载点的本意是**组件挂载的占位**，它将会被组件自身的模板**替换**掉，而 `` 元素和 `` 元素显然是不能被替换掉的。 继续看代码，如下是对 `$mount` 函数剩余代码的简化： ```js const options = this.$options // resolve template/el and convert to render function if (!options.render) { // 省略... } return mount.call(this, el, hydrating) ``` 可以看到，首先定义了 `options` 常量，该常量是 `$options` 的引用，然后使用一个 `if` 语句检测否包含 `render` 选项，即是否包含渲染函数。如果渲染函数存在那么什么都不会做，直接调用运行时版 `$mount` 函数即可，我们知道运行时版 `$mount` 仅有两句代码，且真正的挂载是通过调用 `mountComponent` 函数完成的，所以可想而知 `mountComponent` 完成挂载所需的必要条件就是：**提供渲染函数给 `mountComponent`**。 那么如果 `options.render` 选项不存在呢？这个时候将会执行 `if` 语句块的代码，而 `if` 语句块的代码所做的事情只有一个：**使用 `template` 或 `el` 选项构建渲染函数**。我们看看它是如何构建的，如下是 `if` 语句块的第一段代码： ```js let template = options.template if (template) { if (typeof template === 'string') { if (template.charAt(0) === '#') { template = idToTemplate(template) /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !template) { warn( `Template element not found or is empty: ${options.template}`, this ) } } } else if (template.nodeType) { template = template.innerHTML } else { if (process.env.NODE_ENV !== 'production') { warn('invalid template option:' + template, this) } return this } } else if (el) { template = getOuterHTML(el) } ``` 首先定义了 `template` 变量，它的初始值是 `options.template` 选项的值，在没有 `render` 渲染函数的情况下会优先使用 `template` 选项，并尝试将 `template` 编译成渲染函数，但开发者未必传递了 `template` 选项，这时会检测 `el` 是否存在，存在的话则使用 `el.outerHTML` 作为 `template` 的值。如上代码的 `if` 分支较多，但目标只有一个，即获取合适的内容作为模板(`template`)，下面的总结阐述了获取模板(`template`)的过程： * 如果 `template` 选项不存在，那么使用 `el` 元素的 `outerHTML` 作为模板内容 * 如果 `template` 选项存在： * 且 `template` 的类型是字符串 * 如果第一个字符是 `#`，那么会把该字符串作为 `css` 选择符去选中对应的元素，并把该元素的 `innerHTML` 作为模板 * 如果第一个字符不是 `#`，那么什么都不做，就用 `template` 自身的字符串值作为模板 * 且 `template` 的类型是元素节点(`template.nodeType` 存在) * 则使用该元素的 `innerHTML` 作为模板 * 若 `template` 既不是字符串又不是元素节点，那么在非生产环境会提示开发者传递的 `template` 选项无效 经过以上逻辑的处理之后，理想状态下此时 `template` 变量应该是一个模板字符串，将来用于渲染函数的生成。但这个 `template` 存在为空字符串的情况，所以即便经过上述逻辑的处理，后续还需要对其进行判断。 另外在上面的代码中使用到了两个工具函数，分别是 `idToTemplate` 和 `getOuterHTML`，这两个函数都定义当前文件。其中 `idToTemplate` 函数的源码如下： ```js const idToTemplate = cached(id => { const el = query(id) return el && el.innerHTML }) ``` 如上代码所示 `idToTemplate` 是通过 `cached` 函数创建的。可以在附录 [shared/util.js 文件工具方法全解](/appendix/shared-util.html#cached) 中查看关于 `cached` 函数的讲解，该函数的作用是通过缓存来避免重复求值，提升性能。但 `cached` 函数并不改变原函数的行为，很显然原函数的功能是返回指定元素的 `innerHTML` 字符串。 `getOuterHTML` 函数的源码如下： ```js function getOuterHTML (el: Element): string { if (el.outerHTML) { return el.outerHTML } else { const container = document.createElement('div') container.appendChild(el.cloneNode(true)) return container.innerHTML } } ``` 它接收一个 `DOM` 元素作为参数，并返回该元素的 `outerHTML`。我们注意到上面的代码中首先判断了 `el.outerHTML` 是否存在，也就是说一个元素的 `outerHTML` 属性未必存在，实际上在 `IE9-11` 中 `SVG` 标签元素是没有 `innerHTML` 和 `outerHTML` 这两个属性的，解决这个问题的方案很简单，可以把 `SVG` 元素放到一个新创建的 `div` 元素中，这样新 `div` 元素的 `innerHTML` 属性的值就等价于 `SVG` 标签 `outerHTML` 的值，而这就是上面代码中 `else` 语句块所做的事情。 接下来我们继续看代码，在处理完 `template` 选项之后，代码运行到了最关键的阶段，如下： ```js {1,7,13} if (template) { /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { mark('compile') } const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, { shouldDecodeNewlines, shouldDecodeNewlinesForHref, delimiters: options.delimiters, comments: options.comments }, this) options.render = render options.staticRenderFns = staticRenderFns /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { mark('compile end') measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end') } } ``` 在处理完 `options.template` 选项之后，`template` 变量中存储着最终用来生成渲染函数的字符串，但正如前面提到过的 `template` 变量可能是一个空字符串，所以在上面代码中第一句高亮的代码对 `template` 进行判断，只有在 `template` 存在的情况下才会执行 `if` 语句块内的代码，而 `if` 语句块内的代码的作用就是使用 `compileToFunctions` 函数将模板(`template`)字符串编译为渲染函数(`render`)，并将渲染函数添加到 `vm.$options` 选项中(`options` 是 `vm.$options` 的引用)。对于 `compileToFunctions` 函数我们会在讲解 `Vue` 编译器的时候会详细说明，现在大家只需要知道他的作用即可，实际上在 `src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js` 文件的底部我们可以看到这样一句代码： ```js Vue.compile = compileToFunctions ``` `Vue.compile` 函数是 `Vue` 暴露给开发者的工具函数，他能够将字符串编译为渲染函数。而上面这句代码证明了 `Vue.compile` 函数就是 `compileToFunctions` 函数。 另外注意如下代码中高亮的部分： ```js {3-5,17-20} if (template) { /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { mark('compile') } const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, { shouldDecodeNewlines, shouldDecodeNewlinesForHref, delimiters: options.delimiters, comments: options.comments }, this) options.render = render options.staticRenderFns = staticRenderFns /* istanbul ignore if */ if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) { mark('compile end') measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end') } } ``` 这两段高亮的代码是用来统计编译器性能的，我们在 `Vue.prototype._init` 函数中已经遇到过类似的代码，详细内容可以在 [以一个例子为线索](/art/3vue-example.html) 以及 [perf.js 文件代码说明](/appendix/core-util.html#perf-js-文件代码说明) 这两个章节中查看。 最后我们来做一下总结，实际上完整版 `Vue` 的 `$mount` 函数要做的核心事情就是编译模板(`template`)字符串为渲染函数，并将渲染函数赋值给 `vm.$options.render` 选项，这个选项将会在真正挂载组件的 `mountComponent` 函数中。 ## 组件的挂载过程