Vue源码详细解析(二)-- _compile函数的整体介绍与transclude分析

[Ma63d]

_compile

介绍完响应式的部分，算是开了个头了，后面的内容很多，但是层层递进，最终完成响应式精确订阅和批处理更新的整个过程，过程比较流程，内容耦合度也高，所以我们先来给后文的概览，介绍一下大体过程。

我们最开始的代码里提到了Vue处理完数据和event之后就到了$mount，而$mount就是在this._compile后触发编译完成的钩子而已，所以核心就是Vue.prototype._compile。

_compile包含了Vue构建的三个阶段，transclude，compile，link。而link阶段其实是放在linkAndCapture里执行的，这里又包含了watcher的生成，指令的bind、update等操作。

我先简单讲讲什么是指令，虽然Vue文档里说的指令是v-if,v-for等这种HTML的attribute，其实在Vue内部，只要是被Vue处理的dom上的东西都是指令，比如dom内容里的{{a}}，最终会转换成一个v-text的指令和一个textNode，而一个子组件<component><component>也会生成指令，还有slot，或者是你自己在元素上写的attribute比如hello={{you}}也会被编译为一个v-bind指令。我们看到，基本只要是涉及dom的(不是响应式的也包含在内，只要是vue提供的功能)，不管是dom标签，还是dom属性、内容，都会被处理为指令。所以不要有指令就是attribute的惯性思维。

回过头来，_compile部分大致分为如下几个部分

1. transclude
   transclude的意思是内嵌，这个步骤会把你template里给出的模板转换成一段dom，然后抽取出你el选项指定的dom里的内容（即子元素，因为模板里可能有slot），把这段模板dom嵌入到el里面去，当然，如果replace为true，那他就是直接替换el，而不是内嵌。我们大概明白transclude这个名字的意义了，但其实更关键的是把template转换为dom的过程（如<p>{{a}}<p>字符串转为真正的段落元素），这里为后面的编译准备好了dom。

2. compile
   compile的的过程具体就是遍历模板解析出模板里的指令。更精确的说是解析后生成了指令描述对象。
   同时，compile函数是一个高阶函数，他执行完成之后的返回值是另一个函数：link，所以compile函数的第一个阶段是编译，返回出去的这个函数完成另一个阶段：link。

3. link
   compile阶段将指令解析成为指令描述对象(descriptor)，闭包在了link函数里，link函数会把descriptor传入Directive构造函数，创建出真正的指令实例。此外link函数是作为参数传入linkAndCaptrue中的，后者负责执行link，同时取出这些新生成的指令，先按照指令的预置的优先级从高到低排好顺序，然后遍历指令执行指令的_bind方法，这个方法会为指令创建watcher，并计算表达式的值，完成前面描述的依赖收集。并最后执行对应指令的bind和update方法，使指令生效、界面更新。

   此外link函数最终的返回值是unlink函数，负责在vm卸载时取消对应的dom到数据的绑定。

是时候回过头来看看Vue官网这张经典的图了，以前我刚学Vue时也是对于Watcher，Directive之类的概念云里雾里。但是现在大家看这图是不是很清晰明了？

模板中每个指令/数据绑定都有一个对应的 watcher 对象，在计算过程中它把属性记录为依赖。之后当依赖的 setter 被调用时，会触发 watcher 重新计算 ，也就会导致它的关联指令更新 DOM。 --Vue官网

上代码:

Vue.prototype._compile = function (el) {
    var options = this.$options

    // transclude and init element
    // transclude can potentially replace original
    // so we need to keep reference; this step also injects
    // the template and caches the original attributes
    // on the container node and replacer node.
    var original = el
    el = transclude(el, options)
    // 在el这个dom上挂一些参数,并触发'beforeCompile'钩子,为compile做准备
    this._initElement(el)

    // handle v-pre on root node (#2026)
	// v-pre指令的话就什么都不用做了。
    if (el.nodeType === 1 && getAttr(el, 'v-pre') !== null) {
      return
    }

    // root is always compiled per-instance, because
    // container attrs and props can be different every time.
    var contextOptions = this._context && this._context.$options
    var rootLinker = compileRoot(el, options, contextOptions)

    // resolve slot distribution
	// 具体是将各个slot存储到vm._slotContents的对应属性里面去，
	// 然后后面的compile阶段会把slot解析为指令然后进行处理
    resolveSlots(this, options._content)

    // compile and link the rest
    var contentLinkFn
    var ctor = this.constructor
    // component compilation can be cached
    // as long as it's not using inline-template
	// 这里是组件的情况才进入的，大家先忽略此段代码
    if (options._linkerCachable) {
      contentLinkFn = ctor.linker
      if (!contentLinkFn) {
        contentLinkFn = ctor.linker = compile(el, options)
      }
    }

    // link phase
    // make sure to link root with prop scope!
    var rootUnlinkFn = rootLinker(this, el, this._scope)
	// compile和link一并做了
    var contentUnlinkFn = contentLinkFn
      ? contentLinkFn(this, el)
      : compile(el, options)(this, el)

    // register composite unlink function
    // to be called during instance destruction
    this._unlinkFn = function () {
      rootUnlinkFn()
      // passing destroying: true to avoid searching and
      // splicing the directives
      contentUnlinkFn(true)
    }

    // finally replace original
    if (options.replace) {
      replace(original, el)
    }

    this._isCompiled = true
    this._callHook('compiled')
  }

尤雨溪的注释已经极尽详细，上面的代码很清晰(如果你用过angular，那你会感觉很熟悉，angular里也是有transclude,compile和link的，虽然实际差别很大)。我们在具体进入各部分代码前先说说为什么dom的编译要分成compile和link两个phase。

在组件的多个实例、v-for数组等场合，我们会出现同一个段模板要绑定不同的数据然后分发到dom里面去的需求。这也是mvvm性能考量的主要场景：大数据量的重复渲染生成。而重复渲染的模板是一致的，不一致的是他们需要绑定的数据，因此compile阶段找出指令的过程是不用重复计算的，只需要link函数（和里面闭包的指令)，而模板生成的dom使用原生的cloneNode方法即可复制出一份新的dom。现在，复制出的新dom+ link+具体的数据即可完成渲染，所以分离compile、并缓存link使得Vue在渲染时避免大量重复的性能消耗。

transclude函数

这里大家可以考虑一下，我给你一个空的documentFragment和一段html字符串，让你把html生成dom放进fragment里，你应该怎么做？innerHTML？documentFragment可是没有innerHtml的哦。那先建个div再innerHTML？那万一我的html字符串的是tr元素呢？tr并不能直接放进div里哦，那直接用outerHTML？没有parent Node的元素是不能设置outerHTML的哈(parent是fragment也不行)，那我先用正则提取第一个标签，先createElement这个标签然后在写他的innerHTML总可以了吧？并不行，我没告诉你我给你的这段HTML最外层就一个元素啊，万一是个片段实例呢（也就是包含多个顶级元素，如<p>1<p><p>2<p>），所以我才说给你一个fragment当容器，让你把dom装进去。

上面这个例子说明了实际转换dom过程中，可能遇到的一个小坑，只是想说明字符串转dom并不是看起来那么一行innerHTML的事。

/**
 * Process an element or a DocumentFragment based on a
 * instance option object. This allows us to transclude
 * a template node/fragment before the instance is created,
 * so the processed fragment can then be cloned and reused
 * in v-for.
 *
 * @param {Element} el
 * @param {Object} options
 * @return {Element|DocumentFragment}
 */

export function transclude (el, options) {
  // extract container attributes to pass them down
  // to compiler, because they need to be compiled in
  // parent scope. we are mutating the options object here
  // assuming the same object will be used for compile
  // right after this.
  if (options) {
    options._containerAttrs = extractAttrs(el)
  }
  // for template tags, what we want is its content as
  // a documentFragment (for fragment instances)
  if (isTemplate(el)) {
    el = parseTemplate(el)
  }
  if (options) {
    // 如果当前是component,并且没有模板,只有一个壳
    // 那么只需要处理内容的嵌入
    if (options._asComponent && !options.template) {
      options.template = '<slot></slot>'
    }
    if (options.template) {
	//基本都会进入到这里
      options._content = extractContent(el)
      el = transcludeTemplate(el, options)
    }
  }
  if (isFragment(el)) {
    // anchors for fragment instance
    // passing in `persist: true` to avoid them being
    // discarded by IE during template cloning
    prepend(createAnchor('v-start', true), el)
    el.appendChild(createAnchor('v-end', true))
  }
  return el
}

我们看上面的代码，先options._containerAttrs = extractAttrs(el)，这样就把el元素上的所有attributes抽取出来存放在了选项对象的_containerAttrs属性上。因为我们前面说过，这些属性是vm实际挂载的根元素上的，如果vm是一个组件之类的，那么他们应该是在父组件的作用于编译/link的，所以需要预先提取出来，因为如果replace为true，el元素会被模板元素替换，但是他上面的属性是会编译link后merge到模板元素上面去。
然后进入到那个两层的if里， extractContent(el)，将el的内容（子元素和文本节点）抽取出来，因为如果模板里有slot，那么他们要分发到对应的slot里。
然后就到el = transcludeTemplate(el, options)：

/**
 * Process the template option.
 * If the replace option is true this will swap the $el.
 *
 * @param {Element} el
 * @param {Object} options
 * @return {Element|DocumentFragment}
 */

function transcludeTemplate (el, options) {
  var template = options.template
  var frag = parseTemplate(template, true)
  if (frag) {
    // 对于非片段实例情况且replace为true的情况下,frag的第一个子节点就是最终el元素的替代者
    var replacer = frag.firstChild
    var tag = replacer.tagName && replacer.tagName.toLowerCase()
    if (options.replace) {
      /* istanbul ignore if */
      if (el === document.body) {
        process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
          'You are mounting an instance with a template to ' +
          '<body>. This will replace <body> entirely. You ' +
          'should probably use `replace: false` here.'
        )
      }
      // there are many cases where the instance must
      // become a fragment instance: basically anything that
      // can create more than 1 root nodes.
      if (
        // multi-children template
        frag.childNodes.length > 1 ||
        // non-element template
        replacer.nodeType !== 1 ||
        // single nested component
        tag === 'component' ||
        resolveAsset(options, 'components', tag) ||
        hasBindAttr(replacer, 'is') ||
        // element directive
        resolveAsset(options, 'elementDirectives', tag) ||
        // for block
        replacer.hasAttribute('v-for') ||
        // if block
        replacer.hasAttribute('v-if')
      ) {
        return frag
      } else {
        // 抽取replacer自带的属性,他们将在自身作用域下编译
        options._replacerAttrs = extractAttrs(replacer)
        // 把el的所有属性都转移到replace上面去,因为我们后面将不会再处理el直至他最后被replacer替换
        mergeAttrs(el, replacer)
        return replacer
      }
    } else {
      el.appendChild(frag)
      return el
    }
  } else {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      'Invalid template option: ' + template
    )
  }
}

首先执行解析parseTemplate(template, true)，得到一段存放在documentFragment里的真实dom，然后就判断是否需要replace。（若replace为true）之后判断是否是片段实例，官网已经讲述哪几种情况对应片段实例，而代码里那几个判断就是对应的处理。若不是，那就进入后续的情况，我已经注释代码作用，就不再赘述。我们来说说parseTemplate，因为vue支持template选项写#app这样的HTML选择符，也支持直接存放模板字符串、document fragment、dom元素等等，所以针对各种情况作了区分，如果是一个已经好的dom那几乎不用处理，否则大部分情况下都是执行stringToFragment:

function stringToFragment (templateString, raw) {
  // 缓存机制
  // try a cache hit first
  var cacheKey = raw
    ? templateString
    : templateString.trim()
  var hit = templateCache.get(cacheKey)
  if (hit) {
    return hit
  }
	//这三个正则分别是/<([\w:-]+)/ 和/&#?\w+?;/和/<!--/
  var frag = document.createDocumentFragment()
  var tagMatch = templateString.match(tagRE)
  var entityMatch = entityRE.test(templateString)
  var commentMatch = commentRE.test(templateString)
	
  if (!tagMatch && !entityMatch && !commentMatch) {
	// 如果没有tag 或者没有html字符实体(如&nbsp;) 或者 没有注释
    // text only, return a single text node.
    frag.appendChild(
      document.createTextNode(templateString)
    )
  } else {
    // 这里如前面的函数签名所说,使用了jQuery 和 component/domify中所使用的生成元素的策略
    // 我们要将模板变成实际的dom元素,一个简单的方法的是创建一个div document.createElement('div')
    // 然后再设置这个div的innerHtml为我们的模板,
    // (不直接创建一个模板的根元素是因为模板可能是片段实例,也就会生成多个dom元素)
    // (而设置这个div的outerHtml也不行哈,不能设置没有父元素的outerHtml)
    // 但是许多特殊元素只能再固定的父元素下存在,不能直接存在于div下,比如tbody,tr,th,td,legend等等等等
    // 那么怎么办? 所以就有了下面这个先获取第一个标签,然后按照map的里预先设置的内容,给模板设置设置好父元素,
    // 把模板嵌入到合适的父元素下,然后再层层进入父元素获取真正的模板元素.
    var tag = tagMatch && tagMatch[1]
    var wrap = map[tag] || map.efault
    var depth = wrap[0]
    var prefix = wrap[1]
    var suffix = wrap[2]
    var node = document.createElement('div')

    node.innerHTML = prefix + templateString + suffix
    // 这里是不断深入,进入正确的dom,
    // 比如你标签是tr,那么我会为包上table和tbody元素
    // 那么我拿到你的时候应该剥开外层的两个元素,让node指到tr
    while (depth--) {
      node = node.lastChild
    }

    var child
    /* eslint-disable no-cond-assign */
    // 用while循环把所有的子节点都提取了,因为可能是片段实例
    while (child = node.firstChild) {
    /* eslint-enable no-cond-assign */
      frag.appendChild(child)
    }
  }
  if (!raw) {
    trimNode(frag)
  }
  templateCache.put(cacheKey, frag)
  return frag
}

这个部分的代码就是用来处理我一开始介绍transclude提到的那个把html字符串转换为真正dom的问题。原理在代码的注释里已经说得很清楚了，比如<tr>a</tr>这段dom，那么代码里的tag就匹配上了'tr'，map对象是预先写好的一个对象，map['tr']存放的内容就是这么个数组[2, '<table><tbody>', '</tbody></table>']，2表示真正的元素在2层dom里。剩下的两段字符串是用于添加在你的HTML字符串两端（prefix + templateString + suffix），现在innerHTML就设置为了'<table><tbody><tr>a</tr></tbody></table>'，不会出现问题了。

现在transclude之后，字符串已经变成了dom。后续的就依据此dom，遍历dom树，提取其中的指令，那如果Vue一开始就没有把字符串转成dom，而是直接解析字符串，提取其中的指令的话，其实工程量是非常大的。一方面要自己构建dom结构，一方面还要解析dom的attribute和内容，而这三者在Vue允许实现自定义组件、自定义指令、自定义prop的情况下给直接分析纯字符串带来了很大难度。所以，实先构造为dom是很有必要的。

[william-xue]

啥时候整个vue2的吧

[Ma63d]

@william-xue 最近出来实习，真的是腾不出时间了，vue2 的计划应该得今年晚些时候的了。
不过 github 上已经有一些 vue2 的源码解析了，你可以找找他们的看看。

[chenjsh36]

（若replace为false）之后判断是否是片段实例，官网已经讲述哪几种情况对应片段实例，而代码里那几个判断就是对应的处理。

是不是应该为 若 replace 为 true 才判断是否是片段实例？

[Ma63d]

是不是应该为 若 replace 为 true 才判断是否是片段实例？

@chenjsh36 是的，笔误，多谢指正。