前言

對(duì)編譯過(guò)程的了解會(huì)讓我們對(duì) Vue 的指令、內(nèi)置組件等有更好的理解。不過(guò)由于編譯的過(guò)程是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，我們只要求理解整體的流程、輸入和輸出即可，對(duì)于細(xì)節(jié)我們不必?fù)柑?xì)。由于篇幅較長(zhǎng)，這里會(huì)用三篇文章來(lái)講 Vue 的編譯。這是第二篇，模型樹(shù)優(yōu)化。

在上一篇文章中，我們分析了 Vue 編譯三部曲的第一步，「如何將 template 編譯成 AST ?」

我們簡(jiǎn)單回顧一下，parse 的目的是將開(kāi)發(fā)者寫的 template 模板字符串轉(zhuǎn)換成抽象語(yǔ)法樹(shù) AST ，AST 就這里來(lái)說(shuō)就是一個(gè)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的 JavaScript 對(duì)象，描述了這個(gè)模板，這個(gè)對(duì)象包含了每一個(gè)元素的上下文關(guān)系。那么整個(gè) parse 的過(guò)程是利用很多正則表達(dá)式順序解析模板，當(dāng)解析到開(kāi)始標(biāo)簽、閉合標(biāo)簽、文本的時(shí)候都會(huì)分別執(zhí)行對(duì)應(yīng)的回調(diào)函數(shù)，來(lái)達(dá)到構(gòu)造 AST 樹(shù)的目的。

當(dāng)我們的 template 被轉(zhuǎn)換為 AST 之后，接下來(lái)我們需要對(duì)這棵 AST 語(yǔ)法樹(shù)做優(yōu)化。

為什么要做優(yōu)化？

在源碼的注釋中找到了下面這段話：

Goal of the optimizer: walk the generated template AST tree and detect sub-trees that are purely static, i.e. parts of the DOM that never needs to change. Once we detect these sub-trees, we can:

Hoist them into constants, so that we no longer need to create fresh nodes for them on each re-render;

Completely skip them in the patching process.

簡(jiǎn)單理解就是：

• 永遠(yuǎn)不需要變化的 DOM 就是靜態(tài)的。
• 重新渲染時(shí)，作為常量，無(wú)需創(chuàng)建新節(jié)點(diǎn)；

因?yàn)槲覀冎?Vue 是一個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)視圖的響應(yīng)式框架，但是在開(kāi)發(fā)者書寫的 template 中，也不是所有的數(shù)據(jù)都是響應(yīng)式的，有很多的數(shù)據(jù)在首屏渲染完之后就永遠(yuǎn)不在變化，數(shù)據(jù)不在變化也就意味著 DOM 不在變化，所以在后續(xù)的更新過(guò)程進(jìn)行 patch時(shí)完全可以直接跳過(guò)他們的比對(duì)，從而來(lái)提升效率。

接下來(lái)我們開(kāi)始 optimize 源碼之旅！看看源碼中是如何去優(yōu)化模型樹(shù)的？

optimize

template 在經(jīng)過(guò)解析之后，就會(huì)進(jìn)行優(yōu)化操作。首先這里有一個(gè)小邏輯，會(huì)判斷是否需要進(jìn)行優(yōu)化？只有當(dāng)options.optimize !== false時(shí)才會(huì)進(jìn)行優(yōu)化。

這里拋出幾個(gè)小問(wèn)題？options.optimize為什么需要進(jìn)行這樣的判斷了？并且如何能關(guān)閉模型樹(shù)優(yōu)化的操作了？什么情況下會(huì)關(guān)閉模型樹(shù)的優(yōu)化？

var ast = parse(template.trim(), options);
if (options.optimize !== false) {
  optimize(ast, options);
}

在往下，進(jìn)入到optimize函數(shù)，代碼很清楚，優(yōu)化主要做兩件事情：

• markStatic$1(root) 標(biāo)記靜態(tài)節(jié)點(diǎn)
• markStaticRoots(root, false) 標(biāo)記靜態(tài)根

function optimize (root, options) {
  if (!root) { return }
  isStaticKey = genStaticKeysCached(options.staticKeys || '');
  isPlatformReservedTag = options.isReservedTag || no;
  // 第一步：標(biāo)記所有靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。
  markStatic$1(root);
  // 第二步：標(biāo)記靜態(tài)根
  markStaticRoots(root, false);
}

在進(jìn)行優(yōu)化操作之前會(huì)有兩個(gè)變量的賦值。

isStaticKey

獲取 genStaticKeysCached 函數(shù)返回值, 獲取 makeMap 函數(shù)返回值引用 。

isStaticKey = genStaticKeysCached(options.staticKeys || '');

這里簡(jiǎn)單了解一下涉及到的 makeMap 函數(shù)：

• makeMap 函數(shù)首先根據(jù)一個(gè)字符串生成一個(gè) map，然后根據(jù)該 map 產(chǎn)生一個(gè)新函數(shù)，新函數(shù)接收一個(gè)字符串參數(shù)作為 key，如果這個(gè) key 在 map 中則返回 true，否則返回 undefined。
• str 一個(gè)以逗號(hào)分隔的字符串 、expectsLowerCase 是否小寫
• makeMap 函數(shù)返回值是一個(gè)根據(jù)生成的 map 產(chǎn)生的函數(shù)

function makeMap(str, expectsLowerCase) {
    var map = Object.create(null);
    var list = str.split(',');
    for (var i = 0; i < list.length; i++) {
            map[list[i]] = true;
    }
    return expectsLowerCase ?
        function(val) {
           return map[val.toLowerCase()];
        } :
        function(val) {
           return map[val];
        }
}
function genStaticKeys$1 (keys) {
  return makeMap(
    'type,tag,attrsList,attrsMap,plain,parent,children,attrs,start,end,rawAttrsMap' +
    (keys ? ',' + keys : '')
  )
}
function cached (fn) {
  var cache = Object.create(null);
  return (function cachedFn (str) {
    var hit = cache[str];
    return hit || (cache[str] = fn(str))
  })
}
var genStaticKeysCached = cached(genStaticKeys$1);

這里聊一個(gè)題外話，如果你認(rèn)真看上面這段代碼，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這里大量的使用了閉包，保護(hù)和保存數(shù)據(jù)。這也告訴我們?cè)诘鸬目蚣?，其?shí)底層也是簡(jiǎn)單易懂的一些基礎(chǔ)思想。

isStaticKey 的值就是利用 makeMap 的返回引用做值的判斷。判斷節(jié)點(diǎn)的屬性是否在相對(duì)于的范圍內(nèi)：例如有這樣一個(gè) template：

 <div></div>

然后parse完之后變成這樣一個(gè)描述對(duì)象，所有屬性通過(guò) isStaticKey 判斷之后，都在上面列出的屬性范圍中，都是靜態(tài)屬性，所以這就是一個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。

{
  "type": 1,
  "tag": "div",
  "attrsList": [],
  "attrsMap": {},
  "rawAttrsMap": {},
  "children": [],
  "start": 0,
  "end": 11,
  "plain": true
}

另外一個(gè)屬性是 isPlatformReservedTag。

isPlatformReservedTag

isPlatformReservedTag 用于獲取編譯器選項(xiàng) isReservedTag 的引用，檢查給定的字符是否是保留的標(biāo)簽。

isPlatformReservedTag = options.isReservedTag || no;

isReservedTag函數(shù)如下，用這個(gè)函數(shù)來(lái)判斷是否是保留標(biāo)簽，如果一個(gè)標(biāo)簽是 html標(biāo)簽或者是 svg標(biāo)簽，那么這個(gè)標(biāo)簽就是保留標(biāo)簽。

HTML 保留標(biāo)簽

'html,body,base,head,link,meta,style,title,'+ 'address,article,aside,footer,header,h1,h2,h3,h4,h5,h6,hgroup,nav,section,'+ 'div,dd,dl,dt,figcaption,figure,picture,hr,img,li,main,ol,p,pre,ul,'+ 'a,b,abbr,bdi,bdo,br,cite,code,data,dfn,em,i,kbd,mark,q,rp,rt,rtc,ruby,'+ 's,samp,small,span,strong,sub,sup,time,u,var,wbr,area,audio,map,track,video,'+ 'embed,object,param,source,canvas,script,noscript,del,ins,'+ 'caption,col,colgroup,table,thead,tbody,td,th,tr,'+ 'button,datalist,fieldset,form,input,label,legend,meter,optgroup,option,'+ 'output,progress,select,textarea,'+
'details,dialog,menu,menuitem,summary,'+ 'content,element,shadow,template,blockquote,iframe,tfoot'

SVG 保留標(biāo)簽

'svg,animate,circle,clippath,cursor,defs,desc,ellipse,filter,font-face,'+ 'foreignObject,g,glyph,image,line,marker,mask,missing-glyph,path,pattern,'+ 'polygon,polyline,rect,switch,symbol,text,textpath,tspan,use,view',

var isReservedTag = function(tag) {
	return isHTMLTag(tag) || isSVG(tag)
};

并且在后續(xù)的節(jié)點(diǎn)標(biāo)記中會(huì)被用到。我們?cè)诮又驴矗攸c(diǎn)來(lái)了。

標(biāo)記靜態(tài)節(jié)點(diǎn)

function markStatic$1 (node) {
  // ①
  node.static = isStatic(node);
  // ②
  if (node.type === 1) {
    if (
      !isPlatformReservedTag(node.tag) &&
      node.tag !== 'slot' &&
      node.attrsMap['inline-template'] == null
    ) {
      return
    }
    for (var i = 0, l = node.children.length; i < l; i++) {
      var child = node.children[i];
      markStatic$1(child);
      if (!child.static) {
        node.static = false;
      }
    }
    if (node.ifConditions) {
      for (var i$1 = 1, l$1 = node.ifConditions.length; i$1 < l$1; i$1++) {
        var block = node.ifConditions[i$1].block;
        markStatic$1(block);
        if (!block.static) {
          node.static = false;
        }
      }
    }
  }
}

判斷節(jié)點(diǎn)狀態(tài)并標(biāo)記

第一步，判斷階段狀態(tài)并標(biāo)記。在這給 AST 元素節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展了static屬性，通過(guò) isStatic方法調(diào)用后返回值，確認(rèn)哪些節(jié)點(diǎn)是靜態(tài)的，哪些是動(dòng)態(tài)的。

node.static = isStatic(node);

那在 Vue 中那些節(jié)點(diǎn)算是動(dòng)態(tài)的，那些階段算是靜態(tài)的了？我們先回顧一下上一篇文章在講生成 AST 時(shí)，給每一個(gè)元素節(jié)點(diǎn)標(biāo)記type類型，一種有type類型幾種？

沒(méi)錯(cuò)是三種。

• type = 1的基礎(chǔ)元素節(jié)點(diǎn)
• type = 2含有expression和tokens的文本節(jié)點(diǎn)
• type = 3的純文本節(jié)點(diǎn)或者是注釋節(jié)點(diǎn)

child = {
  type: 1,
  tag:"div",
  parent: null,
  children: [],
  attrsList: []
};
child = {
  type: 2,
  expression: res.expression,
  tokens: res.tokens,
  text: text
};
child = {
  type: 3,
  text: text
};
child = {
  type: 3,
  text: text,
  isComment: true
};

isStatic函數(shù)會(huì)根據(jù)元素的 type和元素的屬性進(jìn)行節(jié)點(diǎn)動(dòng)靜態(tài)的判斷。

如果type = 2說(shuō)明這一點(diǎn)是一個(gè)動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)，因?yàn)榘磉_(dá)式

如果type = 3說(shuō)明可能是純文本節(jié)點(diǎn)或者是注釋節(jié)點(diǎn)，可以標(biāo)記為靜態(tài)節(jié)點(diǎn)

如果元素節(jié)點(diǎn)有：

• pre 屬性，使用了 v-pre指令，標(biāo)記為靜態(tài)節(jié)點(diǎn)
• 如果沒(méi)有動(dòng)態(tài)綁定，沒(méi)有使用v-if、v-for，不是內(nèi)置標(biāo)簽（slot,component），是平臺(tái)保留標(biāo)簽（HTML 標(biāo)簽和 SVG 標(biāo)簽），不是 template 標(biāo)簽的直接子元素并且沒(méi)有包含在 for 循環(huán)中，節(jié)點(diǎn)包含的屬性只能有 isStaticKey 中指定的幾個(gè)，那么就標(biāo)記為靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。

現(xiàn)在就知道在什么情況下， Vue 會(huì)將一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)，什么時(shí)候會(huì)將一個(gè)節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為靜態(tài)節(jié)點(diǎn)。

并且在這里也利用到了上面初始賦值的兩個(gè)變量，isPlatformReservedTag和 isStaticKey，分別用來(lái)判斷是否是平臺(tái)保留標(biāo)簽（HTML 標(biāo)簽和 SVG 標(biāo)簽）和間距判斷節(jié)點(diǎn)的屬性只能有 isStaticKey 中指定的幾個(gè)。

function isStatic(node) {
    if (node.type === 2) {
       return false
    }
    if (node.type === 3) {
       return true
    }
    return !!(node.pre || (
        !node.hasBindings && // no dynamic bindings
        !node.if && !node.for && // not v-if or v-for or v-else
        !isBuiltInTag(node.tag) && // not a built-in
        isPlatformReservedTag(node.tag) && // not a component
        !isDirectChildOfTemplateFor(node) &&
        Object.keys(node).every(isStaticKey)
    ))
}

標(biāo)記完節(jié)點(diǎn)，我們接下往下看。

基礎(chǔ)元素節(jié)點(diǎn)的處理

來(lái)到第二步，這里處理的是節(jié)點(diǎn)類型 type = 1的幾點(diǎn)。也就是我們的元素節(jié)點(diǎn)。

對(duì)于我們的元素節(jié)點(diǎn)，如果不是平臺(tái)保留標(biāo)簽（HTML 標(biāo)簽和 SVG 標(biāo)簽、不是 slot 標(biāo)簽、節(jié)點(diǎn)是 inline-template那么就會(huì)直接返回。

inline-template ：內(nèi)聯(lián)模板，一般很少被用到，它是一個(gè)特殊的 attribute ，當(dāng)出現(xiàn)在一個(gè)子組件上時(shí)，這個(gè)組件將會(huì)使用其里面的內(nèi)容作為模板，而不是將其作為被分發(fā)的內(nèi)容。這使得模板的撰寫工作更加靈活。但是，在 Vue 3.0 版本去掉了這個(gè)內(nèi)聯(lián)模板，原因在于 inline-template 會(huì)讓模板的作用域變得更加難以理解。所以作為最佳實(shí)踐，請(qǐng)?jiān)诮M件內(nèi)優(yōu)先選擇 template 選項(xiàng)或 .vue 文件里的一個(gè) <template> 元素來(lái)定義模板。

然后通過(guò) node.children 找到子節(jié)點(diǎn)，遞歸子節(jié)點(diǎn)。如果子節(jié)點(diǎn)非靜態(tài)，那么該節(jié)點(diǎn)也標(biāo)注非靜態(tài) 。這塊設(shè)計(jì)的不太合理有更多好的優(yōu)化方案，在 Vue3.0 做了優(yōu)化，編譯階段對(duì)靜態(tài)模板的分析，編譯生成了 Block tree。Block tree 是一個(gè)將模版基于動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)指令切割的嵌套區(qū)塊，每個(gè)區(qū)塊內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)是固定的，而且每個(gè)區(qū)塊只需要以一個(gè) Array 來(lái)追蹤自身包含的動(dòng)態(tài)節(jié)點(diǎn)。借助 Block tree，Vue.js 將 vnode 更新性能由與模版整體大小相關(guān)提升為與動(dòng)態(tài)內(nèi)容的數(shù)量相關(guān)，這是一個(gè)非常大的性能突破。

 if (!child.static) {
   node.static = false;
 }

最后判斷如果節(jié)點(diǎn)的 ifConditions 不為空，則遍歷 ifConditions拿到所有條件中的 block，block 其實(shí)也就是它們對(duì)應(yīng)的 AST 節(jié)點(diǎn)，遞歸執(zhí)行 markStatic。在這些遞歸過(guò)程中，一旦子節(jié)點(diǎn)有不是 static 的情況，則它的父節(jié)點(diǎn)的 static 均變成 false。

ifConditions 是撒？

ifConditions 其實(shí)是 if 條件的集合，例如有一個(gè)模板如下：

<div>
  <div v-if={show}>hello, {{ text }}，{{ message }}</div>
  <div v-else-if={show1}>hello, world</div>
  <div v-else>撒也沒(méi)有！</div>
</div>

那在 parse階段就會(huì)在的 AST 節(jié)點(diǎn)中就會(huì)給相對(duì)于元素的ifConditions添加關(guān)聯(lián)的所有判斷集合。

并且每一個(gè)ifConditions元素 的block描述就是判斷的節(jié)點(diǎn)內(nèi)容。

接下來(lái)看下 markStaticRoots。

標(biāo)記靜態(tài)根

function markStaticRoots (node: ASTNode, isInFor: boolean) {
  if (node.type === 1) {
    if (node.static || node.once) {
      node.staticInFor = isInFor
    }
    if (node.static && node.children.length && !(
      node.children.length === 1 &&
      node.children[0].type === 3
    )) {
      node.staticRoot = true
      return
    } else {
      node.staticRoot = false
    }
    if (node.children) {
      for (let i = 0, l = node.children.length; i < l; i++) {
        markStaticRoots(node.children[i], isInFor || !!node.for)
      }
    }
    if (node.ifConditions) {
      for (let i = 1, l = node.ifConditions.length; i < l; i++) {
        markStaticRoots(node.ifConditions[i].block, isInFor)
      }
    }
  }
}

標(biāo)記靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)，整體邏輯大致分為三步：

• 第一步，已經(jīng)是 static 的節(jié)點(diǎn)或者是 v-once 指令的節(jié)點(diǎn)，設(shè)置 node.staticInFor = isInFor。
• 第二步，對(duì)于 staticRoot 的判斷邏輯。
• 第三步，遍歷 children 以及 ifConditions，遞歸執(zhí)行 markStaticRoots。

注意這里的根節(jié)點(diǎn)不一定就是 template 最外層的節(jié)點(diǎn)，也可能是內(nèi)部的節(jié)點(diǎn)。

什么節(jié)點(diǎn)會(huì)成為靜態(tài)根？

從源碼來(lái)看，一個(gè)節(jié)點(diǎn)要想成為靜態(tài)根，必須滿足以下幾個(gè)條件：

• 自生是一個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)
• 包含子元素
• 子節(jié)點(diǎn)不能僅為一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)（排除注釋節(jié)點(diǎn)，原因在于除非手動(dòng)開(kāi)啟保留注釋，否則注釋節(jié)點(diǎn)不會(huì)存在）

為什么子節(jié)點(diǎn)不能僅為一個(gè)文本節(jié)點(diǎn)？

當(dāng)只有純文本的子節(jié)點(diǎn)時(shí)，它是一個(gè)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，但是不是一個(gè)靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)。這是為什么了？Vue 官方說(shuō)明是，如果子節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)純文本節(jié)點(diǎn)，如果優(yōu)化的話，帶來(lái)的成本就比好處多了，所以就不優(yōu)化。

具體為什么不優(yōu)化了，大家可以思考一下？

標(biāo)記靜態(tài)節(jié)點(diǎn)和靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)有什么區(qū)別？

回顧之前這兩個(gè)標(biāo)記函數(shù)，發(fā)現(xiàn)是先將每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都處理了，給每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都加上標(biāo)記之后，然后利用節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)判斷根節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。這樣可以利用子節(jié)點(diǎn)反推根節(jié)點(diǎn)。這就好比：「一個(gè)組內(nèi)部大家都是前端開(kāi)發(fā)，那么間接可以推斷，這個(gè)組的小組長(zhǎng)也是前端開(kāi)發(fā)（當(dāng)然不是絕對(duì)的哈，只是比方）」。

靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)和靜態(tài)節(jié)點(diǎn)有一種大包小感覺(jué)，利用靜態(tài)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記函數(shù)，間接給靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記函數(shù)服務(wù)。并且通過(guò)靜態(tài)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記函數(shù)添加的 static 屬性，并不會(huì)在后續(xù) DOM 的處理和 render 上使用。但是通過(guò)靜態(tài)根節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記函數(shù)添加的 staticRoot 屬性會(huì)在 render中使用。

總結(jié)

至此分析完了 optimize 的過(guò)程。

optimize前 AST 是這樣的：

optimize后 AST 多了static和staticRoot標(biāo)記：

整個(gè)optimize 的過(guò)程，就是深度遍歷這個(gè) AST 樹(shù)，去檢測(cè)它的每一顆子樹(shù)是不是靜態(tài)節(jié)點(diǎn)，如果是靜態(tài)節(jié)點(diǎn)表示生成的 DOM 永遠(yuǎn)不需要改變，這對(duì)運(yùn)行時(shí)對(duì)模板的更新起到極大的優(yōu)化作用，提升了運(yùn)行效率。

參考

內(nèi)聯(lián)模板

標(biāo)記靜態(tài)節(jié)點(diǎn)

Vue原理Compile - 源碼版 之 optimize 標(biāo)記靜態(tài)節(jié)點(diǎn)

編譯器 util 工具方法解析

Vue 編譯器源碼分析 - optimize

以上就是Vue編程三部曲之模型樹(shù)優(yōu)化示例的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Vue編程模型樹(shù)優(yōu)化的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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