vue compile 实现

Vue 编译实现原理

Vue 的编译过程是将模板字符串转换为渲染函数的过程，主要包括模板解析、优化和代码生成三个阶段。

模板解析阶段

模板解析阶段将模板字符串转换为抽象语法树（AST）。Vue 使用正则表达式和有限状态机技术解析模板，识别模板中的标签、属性、指令和文本节点。

// 简化的解析逻辑示例
function parse(template) {
  const stack = [];
  let root;
  let currentParent;

  while(template) {
    // 解析标签开始
    if (template.startsWith('<')) {
      const tagMatch = template.match(/^<([a-z][^\s>]*)/);
      if (tagMatch) {
        const node = {
          type: 1,
          tag: tagMatch[1],
          attrsList: [],
          children: []
        };
        // 处理属性
        // ...
        if (!root) root = node;
        if (currentParent) currentParent.children.push(node);
        stack.push(node);
        currentParent = node;
        template = template.slice(tagMatch[0].length);
      }
    }
    // 解析文本
    else {
      const textEnd = template.indexOf('<');
      const text = textEnd > 0 ? template.slice(0, textEnd) : template;
      if (text) {
        currentParent.children.push({
          type: 3,
          text: text.trim()
        });
      }
      template = textEnd > 0 ? template.slice(textEnd) : '';
    }
  }
  return root;
}

优化阶段

优化阶段对 AST 进行静态分析，标记静态节点和静态根节点。静态节点在后续更新时可以跳过比对，提升性能。

function optimize(root) {
  markStatic(root);
  markStaticRoots(root);
}

function markStatic(node) {
  node.static = isStatic(node);
  if (node.type === 1) {
    for (let i = 0; i < node.children.length; i++) {
      const child = node.children[i];
      markStatic(child);
      if (!child.static) {
        node.static = false;
      }
    }
  }
}

function isStatic(node) {
  // 判断节点是否为静态
  // 没有动态绑定、指令等
  return true;
}

代码生成阶段

代码生成阶段将优化后的 AST 转换为可执行的渲染函数代码字符串。这个字符串通过 new Function 转换为真正的渲染函数。

function generate(ast) {
  const code = ast ? genElement(ast) : '_c("div")';
  return new Function(`with(this){return ${code}}`);
}

function genElement(el) {
  if (el.staticRoot && !el.staticProcessed) {
    return genStatic(el);
  }
  const data = genData(el);
  const children = genChildren(el);
  return `_c('${el.tag}'${data ? `,${data}` : ''}${children ? `,${children}` : ''})`;
}

编译结果示例

对于一个简单模板 <div id="app">{{message}}</div>，编译后生成的渲染函数类似：

function render() {
  with(this) {
    return _c('div', {attrs: {"id": "app"}}, [_v(_s(message))])
  }
}

其中 _c 是创建元素的函数，_v 是创建文本节点的函数，_s 是转换为字符串的函数。

运行时编译与预编译

Vue 提供两种编译方式：运行时编译和预编译。运行时编译在浏览器中完成，需要包含完整的编译器代码。预编译通过 vue-loader 等工具在构建时完成，生产环境更推荐预编译方式以减小体积。

编译器优化技术

现代 Vue 编译器采用多项优化技术，如静态提升、补丁标志、树形结构优化等，进一步提升了渲染性能。这些优化在 Vue 3 中尤为显著，使得虚拟 DOM 比对更加高效。