patch

當(dāng)我們通過createComponent創(chuàng)建了組件VNode，接下來會走到vm._update，執(zhí)行vm.__patch__去把VNode轉(zhuǎn)換成真正的DOM節(jié)點(diǎn)。但是針對一個(gè)普通的VNode節(jié)點(diǎn)，接下來我們來看看組件的VNode會有哪些不一樣的地方。
patch的過程會調(diào)用createElm創(chuàng)建元素節(jié)點(diǎn)，回顧一下createElm的實(shí)現(xiàn)，它的定義在src/core/vdom/patch.js中：

function createElm (
  vnode,
  insertedVnodeQueue,
  parentElm,
  refElm,
  nested,
  ownerArray,
  index
) {
  // ...
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
    return
  }
  // ...
}

createComponent

我們刪掉多余的代碼，只保留關(guān)鍵的邏輯，這里會判斷createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)的返回值，如果為true則直接結(jié)束，那么接下來看一下createComponent方法的實(shí)現(xiàn)：

function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
  let i = vnode.data
  if (isDef(i)) {
    const isReactivated = isDef(vnode.componentInstance) && i.keepAlive
    if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
      i(vnode, false /* hydrating */)
    }
    // after calling the init hook, if the vnode is a child component
    // it should've created a child instance and mounted it. the child
    // component also has set the placeholder vnode's elm.
    // in that case we can just return the element and be done.
    if (isDef(vnode.componentInstance)) {
      initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      if (isTrue(isReactivated)) {
        reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
      }
      return true
    }
  }
}

createComponent 函數(shù)中，首先對 vnode.data 做了一些判斷：

let i = vnode.data
if (isDef(i)) {
  // ...
  if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
    i(vnode, false /* hydrating */)
    // ...
  }
  // ..
}

如果vnode是一個(gè)組件VNode，那么條件會滿足，并且得到i就是init鉤子函數(shù)，我們在創(chuàng)建組件VNode的時(shí)候合并鉤子函數(shù)中就包含init鉤子函數(shù)，定義在src/core/vdom/create-component.js中：

init (vnode: VNodeWithData, hydrating: boolean): ?boolean {
  if (
    vnode.componentInstance &&
    !vnode.componentInstance._isDestroyed &&
    vnode.data.keepAlive
  ) {
    // kept-alive components, treat as a patch
    const mountedNode: any = vnode // work around flow
    componentVNodeHooks.prepatch(mountedNode, mountedNode)
  } else {
    const child = vnode.componentInstance = createComponentInstanceForVnode(
      vnode,
      activeInstance
    )
    child.$mount(hydrating ? vnode.elm : undefined, hydrating)
  }
},

init鉤子函數(shù)執(zhí)行也很簡單，我們先不考慮keepAlive的情況，它是通過createComponentInstanceForVnode創(chuàng)建一個(gè)Vue的實(shí)例，然后調(diào)用$mount方法掛載子組件， 先來看一下createComponentInstanceForVnode的實(shí)現(xiàn)：

export function createComponentInstanceForVnode (
  vnode: any, // we know it's MountedComponentVNode but flow doesn't
  parent: any, // activeInstance in lifecycle state
): Component {
  const options: InternalComponentOptions = {
    _isComponent: true,
    _parentVnode: vnode,
    parent
  }
  // check inline-template render functions
  const inlineTemplate = vnode.data.inlineTemplate
  if (isDef(inlineTemplate)) {
    options.render = inlineTemplate.render
    options.staticRenderFns = inlineTemplate.staticRenderFns
  }
  return new vnode.componentOptions.Ctor(options)
}

createComponentInstanceForVnode函數(shù)構(gòu)造的一個(gè)內(nèi)部組件的參數(shù)，然后執(zhí)行new vnode.componentOptions.Ctor(options)。這里的vnode.componentOptions.Ctor對應(yīng)的就是子組件的構(gòu)造函數(shù)，它實(shí)際上是繼承于Vue的一個(gè)構(gòu)造器Sub，相當(dāng)于new Sub(options)這里有幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)要注意幾個(gè)點(diǎn)，_isComponent為true表示它是一個(gè)組件，parent表示當(dāng)前激活的組件實(shí)例。

所以子組件的實(shí)例化實(shí)際上就是在這個(gè)時(shí)機(jī)執(zhí)行的，并且它會執(zhí)行實(shí)例的_init方法，這個(gè)過程有一些和之前不同的地方需要挑出來說，代碼在src/core/instance/init.js中：

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
  const vm: Component = this
  // merge options
  if (options && options._isComponent) {
    // optimize internal component instantiation
    // since dynamic options merging is pretty slow, and none of the
    // internal component options needs special treatment.
    initInternalComponent(vm, options)
  } else {
    vm.$options = mergeOptions(
      resolveConstructorOptions(vm.constructor),
      options || {},
      vm
    )
  }
  // ...
  if (vm.$options.el) {
    vm.$mount(vm.$options.el)
  } 
}

這里首先是合并options的過程有變化，_isComponent為true，所以走到了initInternalComponent過程，這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)也簡單看一下：

export function initInternalComponent (vm: Component, options: InternalComponentOptions) {
  const opts = vm.$options = Object.create(vm.constructor.options)
  // doing this because it's faster than dynamic enumeration.
  const parentVnode = options._parentVnode
  opts.parent = options.parent
  opts._parentVnode = parentVnode

  const vnodeComponentOptions = parentVnode.componentOptions
  opts.propsData = vnodeComponentOptions.propsData
  opts._parentListeners = vnodeComponentOptions.listeners
  opts._renderChildren = vnodeComponentOptions.children
  opts._componentTag = vnodeComponentOptions.tag

  if (options.render) {
    opts.render = options.render
    opts.staticRenderFns = options.staticRenderFns
  }
}

這個(gè)過程我們重點(diǎn)記住以下幾個(gè)點(diǎn)即可：opts.parent = options.parent、opts._parentVnode = parentVnode，它們是把之前我們通過createComponentInstanceForVnode函數(shù)傳入的幾個(gè)參數(shù)合并到內(nèi)部的選項(xiàng)$options里了。
再來看一下_init函數(shù)最后執(zhí)行的代碼：

if (vm.$options.el) {
   vm.$mount(vm.$options.el)
}

由于組件初始化的時(shí)候是不傳el的，因此組件是自己接管了$mount的過程，回到組件init的過程，componentVNodeHooks的init鉤子函數(shù)，在完成實(shí)例化的_init后，接著會執(zhí)行child.$mount(hydrating ? vnode.elm : undefined, hydrating) 。這里hydrating為true一般是服務(wù)端渲染的情況，我們只考慮客戶端渲染，所以這里$mount相當(dāng)于執(zhí)行child.$mount(undefined, false)，它最終會調(diào)用mountComponent方法，進(jìn)而執(zhí)行vm._render()方法：

Vue.prototype._render = function (): VNode {
  const vm: Component = this
  const { render, _parentVnode } = vm.$options

  // set parent vnode. this allows render functions to have access
  // to the data on the placeholder node.
  vm.$vnode = _parentVnode
  // render self
  let vnode
  try {
    vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)
  } catch (e) {
    // ...
  }
  // set parent
  vnode.parent = _parentVnode
  return vnode
}

我們只保留關(guān)鍵部分的代碼，這里的_parentVnode就是當(dāng)前組件的父VNode，而render函數(shù)生成的vnode當(dāng)前組件的渲染vnode，vnode的parent指向了_parentVnode，也就是vm.$vnode，它們是一種父子的關(guān)系。

我們知道在執(zhí)行完vm._render生成VNode后，接下來就要執(zhí)行vm._update去渲染VNode了。來看一下組件渲染的過程中有哪些需要注意的，vm._update的定義在src/core/instance/lifecycle.js中：

export let activeInstance: any = null
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
  const vm: Component = this
  const prevEl = vm.$el
  const prevVnode = vm._vnode
  const prevActiveInstance = activeInstance
  activeInstance = vm
  vm._vnode = vnode
  // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
  // based on the rendering backend used.
  if (!prevVnode) {
    // initial render
    vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
  } else {
    // updates
    vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
  }
  activeInstance = prevActiveInstance
  // update __vue__ reference
  if (prevEl) {
    prevEl.__vue__ = null
  }
  if (vm.$el) {
    vm.$el.__vue__ = vm
  }
  // if parent is an HOC, update its $el as well
  if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) {
    vm.$parent.$el = vm.$el
  }
  // updated hook is called by the scheduler to ensure that children are
  // updated in a parent's updated hook.
}

_update過程中有幾個(gè)關(guān)鍵的代碼，首先vm._vnode = vnode的邏輯，這個(gè)vnode是通過vm._render()返回的組件渲染VNode，vm._vnode和vm.$vnode的關(guān)系就是一種父子關(guān)系，用代碼表達(dá)就是vm._vnode.parent === vm.$vnode。還有一段比較有意思的代碼：

export let activeInstance: any = null
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    // ...
    const prevActiveInstance = activeInstance
    activeInstance = vm
    if (!prevVnode) {
      // initial render
      vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
    } else {
      // updates
      vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
    }
    activeInstance = prevActiveInstance
    // ...
}

這個(gè)activeInstance作用就是保持當(dāng)前上下文的Vue實(shí)例，它是在lifecycle模塊的全局變量，定義是export let activeInstance: any = null，并且在之前我們調(diào)用createComponentInstanceForVnode方法的時(shí)候從lifecycle模塊獲取，并且作為參數(shù)傳入的。因?yàn)閷?shí)際上JavaScript是一個(gè)單線程，Vue整個(gè)初始化是一個(gè)深度遍歷的過程，在實(shí)例化子組件的過程中，它需要知道當(dāng)前上下文的Vue實(shí)例是什么，并把它作為子組件的父Vue實(shí)例。之前我們提到過對子組件的實(shí)例化過程先會調(diào)用initInternalComponent(vm, options) 合并options，把parent存儲在vm.$options中，在$mount之前會調(diào)用initLifecycle(vm)方法：

export function initLifecycle (vm: Component) {
  const options = vm.$options

  // locate first non-abstract parent
  let parent = options.parent
  if (parent && !options.abstract) {
    while (parent.$options.abstract && parent.$parent) {
      parent = parent.$parent
    }
    parent.$children.push(vm)
  }

  vm.$parent = parent
  // ...
}

可以看到vm.$parent就是用來保留當(dāng)前vm的父實(shí)例，并且通過parent.$children.push(vm)來把當(dāng)前的vm存儲到父實(shí)例的$children中。

在vm._update的過程中，把當(dāng)前的vm賦值給activeInstance，同時(shí)通過const prevActiveInstance = activeInstance用prevActiveInstance保留上一次的activeInstance。實(shí)際上，prevActiveInstance和當(dāng)前的vm是一個(gè)父子關(guān)系，當(dāng)一個(gè)vm實(shí)例完成它的所有子樹的patch或者update過程后，activeInstance會回到它的父實(shí)例，這樣就完美地保證了createComponentInstanceForVnode整個(gè)深度遍歷過程中，我們在實(shí)例化子組件的時(shí)候能傳入當(dāng)前子組件的父Vue實(shí)例，并在_init的過程中，通過vm.$parent把這個(gè)父子關(guān)系保留。

那么回到_update，最后就是調(diào)用__patch__ 渲染VNode了。

vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)

function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
  // ...
  let isInitialPatch = false
  const insertedVnodeQueue = []

  if (isUndef(oldVnode)) {
    // empty mount (likely as component), create new root element
    isInitialPatch = true
    createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
  } else {
    // ...
  }
  // ...
}

之前分析過負(fù)責(zé)渲染成DOM的函數(shù)是createElm，注意這里我們只傳了2個(gè)參數(shù)，所以對應(yīng)的parentElm是undefined。我們再來看看它的定義：

function createElm (
  vnode,
  insertedVnodeQueue,
  parentElm,
  refElm,
  nested,
  ownerArray,
  index
) {
  // ...
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
    return
  }

  const data = vnode.data
  const children = vnode.children
  const tag = vnode.tag
  if (isDef(tag)) {
    // ...

    vnode.elm = vnode.ns
      ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
      : nodeOps.createElement(tag, vnode)
    setScope(vnode)

    /* istanbul ignore if */
    if (__WEEX__) {
      // ...
    } else {
      createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
      if (isDef(data)) {
        invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
      }
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    }

    // ...
  } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
    vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
  } else {
    vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
  }
}

注意，這里我們傳入的vnode是組件渲染的vnode，也就是我們之前說的vm._vnode，如果組件的根節(jié)點(diǎn)是個(gè)普通元素，那么vm._vnode也是普通的vnode，這里createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)的返回值是false。接下來的過程就是，先創(chuàng)建一個(gè)父節(jié)點(diǎn)占位符，然后再遍歷所有子VNode遞歸調(diào)用createElm，在遍歷的過程中，如果遇到子VNode是一個(gè)組件的VNode，則重復(fù)本節(jié)開始的過程，這樣通過一個(gè)遞歸的方式就可以完整地構(gòu)建了整個(gè)組件樹。

由于我們這個(gè)時(shí)候傳入的parentElm是空，所以對組件的插入，在createComponent有這么一段邏輯：

function createComponent (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm) {
  let i = vnode.data
  if (isDef(i)) {
    // ....
    if (isDef(i = i.hook) && isDef(i = i.init)) {
      i(vnode, false /* hydrating */)
    }
    // ...
    if (isDef(vnode.componentInstance)) {
      initComponent(vnode, insertedVnodeQueue)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      if (isTrue(isReactivated)) {
        reactivateComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
      }
      return true
    }
  }
}

在完成組件的整個(gè)patch過程后，最后執(zhí)行insert(parentElm, vnode.elm, refElm)完成組件的DOM插入，如果組件patch過程中又創(chuàng)建了子組件，那么DOM的插入順序是先子后父。

總結(jié)

那么到此，一個(gè)組件的VNode是如何創(chuàng)建、初始化、渲染的過程也就介紹完畢了。我們知道編寫一個(gè)組件實(shí)際上是編寫一個(gè)JavaScript對象，對象的描述就是各種配置，之前我們提到在_init的最初階段執(zhí)行的就是merge options的邏輯，那么我們從源碼角度來分析合并配置的過程。