本文我们一起通过学习Vue模板编译原理（二）-AST生成Render字符串来分析Vue源码。预计接下来会围绕Vue源码来整理一些文章，如下。
- 一起来学Vue双向绑定原理-数据劫持和发布订阅
- 一起来学Vue模板编译原理(一)-Template生成AST
- 一起来学Vue模板编译原理(二)-AST生成Render字符串
- 一起来学Vue虚拟DOM解析-Virtual Dom实现和Dom-diff算法
这些文章统一放在我的git仓库：https://github.com/yzsunlei/javascript-series-code-analyzing。觉得有用记得star收藏。
编译过程
模板编译是Vue中比较核心的一部分。关于 Vue 编译原理这块的整体逻辑主要分三个部分，也可以说是分三步，前后关系如下：
第一步：将模板字符串转换成element ASTs（解析器）
第二步：对 AST 进行静态节点标记，主要用来做虚拟DOM的渲染优化（优化器）
第三步：使用element ASTs生成render函数代码字符串（代码生成器）
对应的Vue源码如下，源码位置在src/compiler/index.js
export const createCompiler = createCompilerCreator(function baseCompile (
template: string,
options: CompilerOptions
): CompiledResult {
// 1.parse，模板字符串 转换成 抽象语法树(AST)
const ast = parse(template.trim(), options)
// 2.optimize，对 AST 进行静态节点标记
if (options.optimize !== false) {
optimize(ast, options)
}
// 3.generate，抽象语法树(AST) 生成 render函数代码字符串
const code = generate(ast, options)
return {
ast,
render: code.render,
staticRenderFns: code.staticRenderFns
}
})
这篇文档主要讲第三步使用element ASTs生成render函数代码字符串，对应的源码实现我们通常称之为代码生成器。
代码生成器运行过程
在分析代码生成器的原理前，我们先举例看下代码生成器的具体作用。
<div>
<p>{{name}}</p>
</div>
在上节"Template生成AST"中，我们已经说了通过解析器会把上面模板解析成抽象语法树(AST)，解析结果如下：
{
tag: "div"
type: 1,
staticRoot: false,
static: false,
plain: true,
parent: undefined,
attrsList: [],
attrsMap: {},
children: [
{
tag: "p"
type: 1,
staticRoot: false,
static: false,
plain: true,
parent: {tag: "div", ...},
attrsList: [],
attrsMap: {},
children: [{
type: 2,
text: "{{name}}",
static: false,
expression: "_s(name)"
}]
}
]
}
- 而在这一节我们会将AST转换成可以直接执行的JavaScript字符串，最终结果如下：
with(this) {
return _c('div', [_c('p', [_v(_s(name))]), _v(" "), _m(0)])
}
现在看不懂不要紧。其实生成器的过程就是 generate 函数拿到解析好的 AST 对象，递归 AST 树，为不同的 AST 节点创建不同的内部调用方法，然后组合成可执行的JavaScript字符串，等待后面的调用。
内部调用方法
我们看上面示例生成的JavaScript字符串，会发现里面会有_v、_c、_s这样的东西，这些其实就是Vue内部定义的一些调用方法。
其中 _c 函数定义在 src/core/instance/render.js 中。
vm.$slots = resolveSlots(options._renderChildren, renderContext)
vm.$scopedSlots = emptyObject
// 定义的_c函数是用来创建元素的
vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)
vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
而其他 _s、_v 是定义在 src/core/instance/render-helpers/index.js 中：
export function installRenderHelpers (target: any) {
target._o = markOnce
target._n = toNumber
target._s = toString
target._l = renderList //生成列表VNode
target._t = renderSlot //生成解析slot节点
target._q = looseEqual
target._i = looseIndexOf
target._m = renderStatic //生成静态元素
target._f = resolveFilter
target._k = checkKeyCodes
target._b = bindObjectProps //绑定对象属性
target._v = createTextVNode //创建文本VNode
target._e = createEmptyVNode //创建空节点VNode
target._u = resolveScopedSlots
target._g = bindObjectListeners
target._d = bindDynamicKeys
target._p = prependModifier
}
以上都是会在生成的JavaScript字符串中用到的，像比较常用的 _c 执行 createElement 去创建 VNode， _l 对应 renderList 渲染列表；_v 对应 createTextVNode 创建文本 VNode；_e 对于 createEmptyVNode 创建空的 VNode。
整体逻辑
代码生成器的入口函数是generate，具体定义如下，源码位置在src/compiler/codegen/index.js
export function generate (
ast: ASTElement | void,
options: CompilerOptions
): CodegenResult {
// 初始化一些options
const state = new CodegenState(options)
// 传入ast和options进行生成
const code = ast ? genElement(ast, state) : '_c("div")' //重点
return {
// 最外层包一个 with(this) 之后返回
render: `with(this){return ${code}}`,
// 这个数组中的函数与 VDOM 中的 diff 算法优化相关
// 那些被标记为 staticRoot 节点的 VNode 就会单独生成 staticRenderFns
staticRenderFns: state.staticRenderFns
}
}
生成器入口函数就比较简单，先初始化一些配置options，然后传入ast进行生成，没有ast时直接生成一个空div，最后返回生成的JavaScript字符串和静态节点的渲染函数。这里会把静态节点区分出来，便于后面的Vnode diff，即Vue比较算法更新DOM，现在先略过。
现在我们重点看看genElement函数，代码位置在src/compiler/codegen/index.js
export function genElement (el: ASTElement, state: CodegenState): string {
if (el.parent) {
el.pre = el.pre || el.parent.pre
}
if (el.staticRoot && !el.staticProcessed) {
return genStatic(el, state) // 静态节点处理生成函数
} else if (el.once && !el.onceProcessed) {
return genOnce(el, state) // v-once处理生成函数
} else if (el.for && !el.forProcessed) {
return genFor(el, state) // v-for处理生成函数
} else if (el.if && !el.ifProcessed) {
return genIf(el, state) // v-if处理生成函数
} else if (el.tag === 'template' && !el.slotTarget && !state.pre) {
return genChildren(el, state) || 'void 0' // 子节点处理生成函数
} else if (el.tag === 'slot') {
return genSlot(el, state) // slot处理生成函数
} else {
// component or element
let code
if (el.component) {
code = genComponent(el.component, el, state) // component组件处理生成函数
} else {
let data
if (!el.plain || (el.pre && state.maybeComponent(el))) {
data = genData(el, state) // attributes节点属性处理生成函数
}
const children = el.inlineTemplate ? null : genChildren(el, state, true)
code = `_c('${el.tag}'${
data ? `,${data}` : '' // data
}${
children ? `,${children}` : '' // children
})`
}
// module transforms
for (let i = 0; i < state.transforms.length; i++) {
code = state.transforms[i](el, code)
}
return code
}
}
你会发现genElement函数里面有很多条件判断。这是因为Vue里面的指令写法实在太多，像 v-if 、 v-for 、 v-slot等，每种指令写法都分离出一个函数来单独处理，这样代码阅读起来也清晰明了。下面，我们重点来看看 genFor 和 genData 的具体处理逻辑。
genFor
genFor 函数是用来处理 v-for 指令写法的，源码位置在src/compiler/codegen/index.js
export function genFor (
el: any,
state: CodegenState,
altGen?: Function,
altHelper?: string
): string {
const exp = el.for
const alias = el.alias
const iterator1 = el.iterator1 ? `,${el.iterator1}` : ''
const iterator2 = el.iterator2 ? `,${el.iterator2}` : ''
if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
state.maybeComponent(el) &&
el.tag !== 'slot' &&
el.tag !== 'template' &&
!el.key
) {
state.warn(
`<${el.tag} v-for="${alias} in ${exp}">: component lists rendered with ` +
`v-for should have explicit keys. ` +
`See https://vuejs.org/guide/list.html#key for more info.`,
el.rawAttrsMap['v-for'],
true /* tip */
)
}
el.forProcessed = true // avoid recursion
return `${altHelper || '_l'}((${exp}),` +
`function(${alias}${iterator1}${iterator2}){` +
`return ${(altGen || genElement)(el, state)}` +
'})'
}
genFor 的逻辑其实就是，首先 AST 元素节点中获取了和 for 相关的一些属性，然后返回了一个代码字符串。
genData
genData 函数是用来处理节点属性的，源码位置在src/compiler/codegen/index.js
export function genData (el: ASTElement, state: CodegenState): string {
let data = '{'
// directives first.
// directives may mutate the el's other properties before they are generated.
const dirs = genDirectives(el, state)
if (dirs) data += dirs + ','
// key
if (el.key) {
data += `key:${el.key},`
}
// ref
if (el.ref) {
data += `ref:${el.ref},`
}
if (el.refInFor) {
data += `refInFor:true,`
}
// pre
if (el.pre) {
data += `pre:true,`
}
// record original tag name for components using "is" attribute
if (el.component) {
data += `tag:"${el.tag}",`
}
// module data generation functions
for (let i = 0; i < state.dataGenFns.length; i++) {
data += state.dataGenFns[i](el)
}
// attributes
if (el.attrs) {
data += `attrs:${genProps(el.attrs)},`
}
// DOM props
if (el.props) {
data += `domProps:${genProps(el.props)},`
}
// event handlers
if (el.events) {
data += `${genHandlers(el.events, false)},`
}
if (el.nativeEvents) {
data += `${genHandlers(el.nativeEvents, true)},`
}
// slot target，only for non-scoped slots
if (el.slotTarget && !el.slotScope) {
data += `slot:${el.slotTarget},`
}
// scoped slots
if (el.scopedSlots) {
data += `${genScopedSlots(el, el.scopedSlots, state)},`
}
// component v-model
if (el.model) {
data += `model:{value:${
el.model.value
},callback:${
el.model.callback
},expression:${
el.model.expression
}},`
}
// inline-template
if (el.inlineTemplate) {
const inlineTemplate = genInlineTemplate(el, state)
if (inlineTemplate) {
data += `${inlineTemplate},`
}
}
data = data.replace(/,$/, '') + '}'
// v-bind dynamic argument wrap
if (el.dynamicAttrs) {
data = `_b(${data},"${el.tag}",${genProps(el.dynamicAttrs)})`
}
// v-bind data wrap
if (el.wrapData) {
data = el.wrapData(data)
}
// v-on data wrap
if (el.wrapListeners) {
data = el.wrapListeners(data)
}
return data
}
总结一下
代码生成是模板编译的第三步，它完成了AST到Render的转换，即将抽象语法树AST转换成可以直接执行的JavaScript字符串。
其中genElement的代码比较多，因为需要分别处理的情况非常多，这里只是对genFor和genData的代码逻辑进行了说明。