Vue 2.0学习笔记：Vue的render函数（vue面试题）

前几天想学学Vue中怎么编写可复用的组件，提到要对Vue的 render 函数有所了解。可仔细一想，对于Vue的 render 函数自己只是看了官方的一些介绍，并未深入一点去了解这方面的知识。为了更好的学习后续的知识，又折回来了解Vue中的 render 函数，这一切主要都是为了后续能更好的学习Vue的知识。

回忆Vue的一些基本概念

今天我们学习的目的是了解和学习Vue的 render 函数。如果想要更好的学习Vue的 render 函数相关的知识，我们有必要重温一下Vue中的一些基本概念。那么先上一张图，这张图从宏观上展现了Vue整体流程：

从上图中，不难发现一个Vue的应用程序是如何运行起来的，模板通过编译生成AST，再由AST生成Vue的 render 函数（渲染函数），渲染函数结合数据生成Virtual DOM树，Diff和Patch后生成新的UI。从这张图中，可以接触到Vue的一些主要概念：

模板 ：Vue的模板基于纯HTML，基于Vue的模板语法，我们可以比较方便地声明数据和UI的关系。

AST ：AST是 Abstract Syntax Tree 的简称，Vue使用HTML的Parser将HTML模板解析为AST，并且对AST进行一些优化的标记处理，提取最大的静态树，方便Virtual DOM时直接跳过Diff。

渲染函数 ：渲染函数是用来生成Virtual DOM的。Vue推荐使用模板来构建我们的应用界面，在底层实现中Vue会将模板编译成渲染函数，当然我们也可以不写模板，直接写渲染函数，以获得更好的控制 （这部分是我们今天主要要了解和学习的部分）。

Virtual DOM ：虚拟DOM树，Vue的Virtual DOM Patching算法是基于 Snabbdom 的实现，并在些基础上作了很多的调整和改进。

Watcher ：每个Vue组件都有一个对应的 watcher ，这个 watcher 将会在组件 render 的时候收集组件所依赖的数据，并在依赖有更新的时候，触发组件重新渲染。你根本不需要写 shouldComponentUpdate ，Vue会自动优化并更新要更新的UI。

上图中， render 函数可以作为一道分割线， render 函数的左边可以称之为 编译期 ，将Vue的模板转换为 渲染函数 。 render 函数的右边是Vue的运行时，主要是基于渲染函数生成Virtual DOM树，Diff和Patch。

渲染函数的基础

Vue推荐在绝大多数情况下使用 template 来创建你的HTML。然而在一些场景中，需要使用JavaScript的编程能力和创建HTML，这就是 render 函数 ，它比 template 更接近编译器。

Hello world!

在HTML层，我们决定这样定义组件接口：

Hello world!

当我们开始写一个通过 level 的 prop 动态生成 heading 标签的组件，你可能很快想到这样实现：

Vue.component('anchored-heading', {

template: '#anchored-heading-template',

props: {

level: {

type: Number,

required: true

}

}

})

在这种场景中使用 template 并不是最好的选择：首先代码冗长，为了在不同级别的标题中插入锚点元素，我们需要重复地使用 。

虽然模板在大多数组件中都非常好用，但是在这里它就不是很简洁的了。那么，我们来尝试使用 render 函数重写上面的例子：

Vue.component('anchored-heading', {

render: function (createElement) {

return createElement(

'h' + this.level, // tag name 标签名称

this.$slots.default // 子组件中的阵列

)

},

props: {

level: {

type: Number,

required: true

}

}

})

简单清晰很多！简单来说，这样代码精简很多，但是需要非常熟悉 Vue 的实例属性。在这个例子中，你需要知道当你不使用 slot 属性向组件中传递内容时，比如 anchored-heading 中的 Hello world! ，这些子元素被存储在组件实例中的 $slots.default 中。

节点、树以及虚拟DOM

对Vue的一些概念和渲染函数的基础有一定的了解之后，我们需要对一些浏览器的工作原理有一些了解，这样对我们学习 render 函数是很重要的。比如下面的这段HTML代码：

Some text content

当浏览器读到这些代码时，它会建立一个 DOM节点树 来保持追踪，如果你会画一张家谱树来追踪家庭成员的发展一样。

HTML的DOM节点树如下图所示：

每个元素都是一个节点。每片文字也是一个节点。甚至注释也都是节点。一个节点就是页面的一个部分。就像家谱树一样，每个节点都可以有孩子节点 (也就是说每个部分可以包含其它的一些部分)。

高效的更新所有这些节点会是比较困难的，不过所幸你不必再手动完成这个工作了。你只需要告诉 Vue 你希望页面上的 HTML 是什么，这可以是在一个模板里：

或者一个渲染函数里：

render: function (createElement) {

return createElement('h1', this.blogTitle)

}

在这两种情况下，Vue 都会自动保持页面的更新，即便 blogTitle 发生了改变。

虚拟DOM

在Vue 2.0中，渲染层的实现做了根本性改动，那就是引入了虚拟DOM。

Vue的编译器在编译模板之后，会把这些模板编译成一个渲染函数。而函数被调用的时候就会渲染并且返回一个 虚拟DOM的树 。

当我们有了这个虚拟的树之后，再交给一个 Patch函数 ，负责把这些虚拟DOM真正施加到真实的DOM上。在这个过程中，Vue有自身的响应式系统来侦测在渲染过程中所依赖到的数据来源。在渲染过程中，侦测到数据来源之后就可以精确感知数据源的变动。到时候就可以根据需要重新进行渲染。当重新进行渲染之后，会生成一个新的树，将新的树与旧的树进行对比，就可以最终得出应施加到真实DOM上的改动。最后再通过Patch函数施加改动。

简单点讲，在Vue的底层实现上，Vue将模板编译成虚拟DOM渲染函数。结合Vue自带的响应系统，在应该状态改变时，Vue能够智能地计算出重新渲染组件的最小代价并应到DOM操作上。

Vue支持我们通过 data 参数传递一个JavaScript对象做为组件数据，然后Vue将遍历此对象属性，使用 Object.defineProperty 方法 设置描述对象，通过存取器函数可以追踪该属性的变更，Vue创建了一层 Watcher 层，在组件渲染的过程中把属性记录为依赖，之后当依赖项的 setter 被调用时，会通知 Watcher 重新计算，从而使它关联的组件得以更新,如下图：

有关于Vue的响应式相关的内容，可以阅读下列文章：

深入理解Vue.js响应式原理

Vue双向绑定的实现原理 Object.defineproperty

Vue的双向绑定原理及实现

Vue中的响应式

从JavaScript属性描述器剖析Vue.js响应式视图

对于Vue自带的响应式系统，并不是咱们今天要聊的东西。我们还是回到Vue的虚拟DOM中来。对于虚拟DOM，咱们来看一个简单的实例，就是下图所示的这个，详细的阐述了 模板 → 渲染函数 → 虚拟DOM树 → 真实DOM 的一个过程

其实Vue中的虚拟DOM还是很复杂的，我也是一知半解，如果你想深入的了解，可以阅读@JoeRay61的《 Vue原理解析之Virtual DOM 》一文。

通过前面的学习，我们初步了解到Vue通过建立一个 虚拟DOM 对真实DOM发生的变化保持追踪。比如下面这行代码：

return createElement('h1', this.blogTitle)

createElement 到底会返回什么呢？其实不是一个实际的 DOM 元素。它更准确的名字可能是 createNodeDescription ，因为它所包含的信息会告诉 Vue 页面上需要渲染什么样的节点，及其子节点。我们把这样的节点描述为“虚拟节点 (Virtual Node)”，也常简写它为“VNode”。“虚拟 DOM”是我们对由 Vue 组件树建立起来的整个 VNode 树的称呼。

Vue组件树建立起来的整个VNode树是唯一的。这意味着，下面的 render 函数是无效 的：

render: function (createElement) {

var myParagraphVNode = createElement('p', 'hi')

return createElement('div', [

// 错误-重复的 VNodes

myParagraphVNode, myParagraphVNode

])

}

如果你真的需要重复很多次的元素/组件，你可以使用工厂函数来实现。例如，下面这个例子 render 函数完美有效地渲染了 20 个重复的段落：

render: function (createElement) {

return createElement('div',

Array.apply(null, { length: 20 }).map(function () {

return createElement('p', 'hi')

})

)

}

Vue的渲染机制

上图展示的是独立构建时的一个渲染流程图。

继续使用上面用到的模板到真实DOM过程的一个图：

这里会涉及到Vue的另外两个概念：

独立构建 ：包含模板编译器，渲染过程 HTML字符串 → render函数 → VNode → 真实DOM节点

运行时构建 ：不包含模板编译器，渲染过程 render函数 → VNode → 真实DOM节点

运行时构建的包，会比独立构建少一个模板编译器。在 $mount 函数上也不同。而 $mount 方法又是整个渲染过程的起始点。用一张流程图来说明：

由此图可以看到，在渲染过程中，提供了三种渲染模式，自定义 render 函数、 template 、 el 均可以渲染页面，也就是对应我们使用Vue时，三种写法：

自定义 render函数

Vue.component('anchored-heading', {

render: function (createElement) {

return createElement (

'h' + this.level, // tag name标签名称

this.$slots.default // 子组件中的阵列

)

},

props: {

level: {

type: Number,

required: true

}

}

})

template 写法

let app = new Vue({

template: `

data () {

return {

msg: ''

}

}

})

el 写法

let app = new Vue({

el: '#app',

data () {

return {

msg: 'Hello Vue!'

}

}

})

这三种渲染模式最终都是要得到 render 函数。只不过用户自定义的 render 函数省去了程序分析的过程，等同于处理过的 render 函数，而普通的 template 或者 el 只是字符串，需要解析成AST，再将AST转化为 render 函数。

记住一点，无论哪种方法，都要得到 render 函数。

我们在使用过程中具体要使用哪种调用方式，要根据具体的需求来。

如果是比较简单的逻辑，使用 template 和 el 比较好，因为这两种都属于声明式渲染，对用户理解比较容易，但灵活性比较差，因为最终生成的 render 函数是由程序通过AST解析优化得到的;而使用自定义 render 函数相当于人已经将逻辑翻译给程序，能够胜任复杂的逻辑，灵活性高，但对于用户的理解相对差点。

理解 createElement

在使用 render 函数，其中还有另一个需要掌握的部分，那就是 createElement 。接下来我们需要熟悉的是如何在 createElement 函数中生成模板。那么我们分两个部分来对 createElement 进行理解。

createElement 参数

createElement 可以是接受多个参数：

第一个参数： {String | Object | Function}

第一个参数对于 createElement 而言是一个必须的参数，这个参数可以是字符串 string 、是一个对象 object ，也可以是一个函数 function 。

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

return createElement('div')

}

})

let app = new Vue({

el: '#app'

})

上面的示例，给 createElement 传了一个 String 参数 'div' ，即传了一个HTML标签字符。最后会有一个 div 元素渲染出来：

接着把上例中的 String 换成一个 Object ，比如：

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

return createElement({

template: `

})

}

})

上例传了一个 {template: '

除此之外，还可以传一个 Function ，比如：

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

var eleFun = function () {

return {

template: `

}

}

return createElement(eleFun())

}

})

最终得到的结果和上图是一样的。这里传了一个 eleFun() 函数给 createElement ，而这个函数返回的是一个对象。

第二个参数: {Object}

createElement 是一个可选参数，这个参数是一个 Object 。来看一个小示例：

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

var self = this

// 第一个参数是一个简单的HTML标签字符 “必选”

// 第二个参数是一个包含模板相关属性的数据对象 “可选”

return createElement('div', {

'class': {

foo: true,

bar: false

},

style: {

color: 'red',

fontSize: '14px'

},

attrs: {

id: 'boo'

},

domProps: {

innerHTML: 'Hello Vue!'

}

})

}

})

let app = new Vue({

el: '#app'

})

最终生成的DOM，将会带一些属性和内容的 div 元素，如下图所示：

第三个参数：{String | Array}

createElement 还有第三个参数，这个参数是可选的，可以给其传一个 String 或 Array 。比如下面这个小示例：

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

var self = this

return createElement(

'div', // 第一个参数是一个简单的HTML标签字符 “必选”

{

class: {

title: true

},

style: {

border: '1px solid',

padding: '10px'

}

}, // 第二个参数是一个包含模板相关属性的数据对象 “可选”

[

createElement('h1', 'Hello Vue!'),

createElement('p', '开始学习Vue!')

] // 第三个参数是传了多个子元素的一个数组 “可选”

)

}

})

let app = new Vue({

el: '#app'

})

最终的效果如下：

其实从上面这几个小例来看，不难发现，以往我们使用 Vue.component() 创建组件的方式，都可以用 render 函数配合 createElement 来完成。你也会发现，使用 Vue.component() 和 render 各有所长，正如文章开头的一个示例代码，就不适合 Vue.component() 的 template ，而使用 render 更方便。

接下来看一个小示例，看看 template 和 render 方式怎么创建相同效果的一个组件:

Vue.component('custom-element', {

template: `

data () {

return {

show: true

}

},

methods: {

handleClick: function () {

console.log('Clicked!')

}

}

})

上面 Vue.component() 中的代码换成 render 函数之后，可以这样写：

Vue.component('custom-element', {

render: function (createElement) {

return createElement('div', {

class: {

show: this.show

},

attrs: {

id: 'box'

},

on: {

click: this.handleClick

}

}, 'Hello Vue!')

},

data () {

return {

show: true

}

},

methods: {

handleClick: function () {

console.log('Clicked!')

}

}

})

最后声明一个Vue实例，并挂载到 id 为 #app 的一个元素上：

let app = new Vue({

el: '#app'

})

createElement 解析过程

简单的来看一下 createElement 解析的过程，这部分需要对JS有一些功底。不然看起来有点蛋疼：

const SIMPLE_NORMALIZE = 1

const ALWAYS_NORMALIZE = 2

function createElement (context, tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize) {

// 兼容不传data的情况

if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {

normalizationType = children

children = data

data = undefined

}

// 如果alwaysNormalize是true

// 那么normalizationType应该设置为常量ALWAYS_NORMALIZE的值

if (alwaysNormalize) normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE

// 调用_createElement创建虚拟节点

return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)

}

function _createElement (context, tag, data, children, normalizationType) {

/**

* 如果存在data.__ob__，说明data是被Observer观察的数据

* 不能用作虚拟节点的data

* 需要抛出警告，并返回一个空节点

*

* 被监控的data不能被用作vnode渲染的数据的原因是：

* data在vnode渲染过程中可能会被改变，这样会触发监控，导致不符合预期的操作

*/

if (data && data.__ob__) {

process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(

`Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +

'Always create fresh vnode data objects in each render!',

context

)

return createEmptyVNode()

}

// 当组件的is属性被设置为一个falsy的值

// Vue将不会知道要把这个组件渲染成什么

// 所以渲染一个空节点

if (!tag) {

return createEmptyVNode()

}

// 作用域插槽

if (Array.isArray(children) && typeof children[0] === 'function') {

data = data || {}

data.scopedSlots = { default: children[0] }

children.length = 0

}

// 根据normalizationType的值，选择不同的处理方法

if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {

children = normalizeChildren(children)

} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {

children = simpleNormalizeChildren(children)

}

let vnode, ns

// 如果标签名是字符串类型

if (typeof tag === 'string') {

let Ctor

// 获取标签名的命名空间

ns = config.getTagNamespace(tag)

// 判断是否为保留标签

if (config.isReservedTag(tag)) {

// 如果是保留标签,就创建一个这样的vnode

vnode = new VNode(

config.parsePlatformTagName(tag), data, children,

undefined, undefined, context

)

// 如果不是保留标签，那么我们将尝试从vm的components上查找是否有这个标签的定义

} else if ((Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {

// 如果找到了这个标签的定义，就以此创建虚拟组件节点

vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)

} else {

// 兜底方案，正常创建一个vnode

vnode = new VNode(

tag, data, children,

undefined, undefined, context

)

}

// 当tag不是字符串的时候，我们认为tag是组件的构造类

// 所以直接创建

} else {

vnode = createComponent(tag, data, context, children)

}

// 如果有vnode

if (vnode) {

// 如果有namespace，就应用下namespace，然后返回vnode

if (ns) applyNS(vnode, ns)

return vnode

// 否则，返回一个空节点

} else {

return createEmptyVNode()

}

}

}

简单的梳理了一个流程图，可以参考下

这部分代码和流程图来自于@JoeRay61的《 Vue原理解析之Virtual DOM 》一文。

使用JavaScript代替模板功能

在使用Vue模板的时候，我们可以在模板中灵活的使用 v-if 、 v-for 、 v-model 和 之类的。但在 render 函数中是没有提供专用的API。如果在 render 使用这些，需要使用原生的JavaScript来实现。

v-if 和 v-for

在 render 函数中可以使用 if/else 和 map 来实现 template 中的 v-if 和 v-for 。

No items found.

换成 render 函数，可以这样写：

Vue.component('item-list',{

props: ['items'],

render: function (createElement) {

if (this.items.length) {

return createElement('ul', this.items.map((item) => {

return createElement('item')

}))

} else {

return createElement('p', 'No items found.')

}

}

})

let app = new Vue({

el: '#app',

data () {

return {

items: ['大漠', 'W3cplus', 'blog']

}

}

})

得到的效果如下：

v-model

render 函数中也没有与 v-model 相应的API，如果要实现 v-model 类似的功能，同样需要使用原生JavaScript来实现。

name = val">

Vue.component('el-input', {

render: function (createElement) {

var self = this

return createElement('input', {

domProps: {

value: self.name

},

on: {

input: function (event) {

self.$emit('input', event.target.value)

}

}

})

},

props: {

name: String

}

})

let app = new Vue({

el: '#app',

data () {

return {

name: '大漠'

}

}

})

刷新你的浏览器，可以看到效果如下：

这就是深入底层要付出的，尽管麻烦了一些，但相对于 v-model 来说，你可以更灵活地控制。

插槽

你可以从 this.$slots 获取VNodes列表中的静态内容：

render: function (createElement) {

// 相当于 `

return createElement('div', this.$slots.default)

}

还可以从 this.$scopedSlots 中获得能用作函数的作用域插槽，这个函数返回VNodes:

props: ['message'],

render: function (createElement) {

// `

return createElement('div', [

this.$scopedSlots.default({

text: this.message

})

])

}

如果要用渲染函数向子组件中传递作用域插槽，可以利用VNode数据中的 scopedSlots 域：

Vue.component('custom-ele', {

render: function (createElement) {

return createElement('div', [

createElement('child', {

scopedSlots: {

default: function (props) {

return [

createElement('span', 'From Parent Component'),

createElement('span', props.text)

]

}

}

})

])

}

})

Vue.component('child', {

render: function (createElement) {

return createElement('strong', this.$scopedSlots.default({

text: 'This is Child Component'

}))

}

})

let app = new Vue({

el: '#app'

})

JSX

如果写习惯了 template ，然后要用 render 函数来写，一定会感觉好痛苦，特别是面对复杂的组件的时候。不过我们在Vue中使用JSX可以让我们回到更接近于模板的语法上。

import AnchoredHeading from './AnchoredHeading.vue'

new Vue({

el: '#demo',

render: function (h) {

return (

Hello world!

)

}

})

将 h 作为 createElement 的别名是 Vue 生态系统中的一个通用惯例，实际上也是 JSX 所要求的，如果在作用域中 h 失去作用，在应用中会触发报错。

总结

回过头来看，Vue中的渲染核心关键的几步流程还是非常清晰的：

new Vue ，执行初始化

挂载 $mount 方法，通过自定义 render 方法、 template 、 el 等生成 render 函数

通过 Watcher 监听数据的变化

当数据发生变化时， render 函数执行生成VNode对象

通过 patch 方法，对比新旧VNode对象，通过DOM Diff算法，添加、修改、删除真正的DOM元素

至此，整个 new Vue 的渲染过程完毕。

而这篇文章，主要把精力集中在 render 函数这一部分。学习了怎么用 render 函数来创建组件，以及了解了其中 createElement 。

最后要说的是，上文虽然以学习 render 函数，但文中涉及了Vue不少的知识点，也有点零乱。初学者自己根据自己获取所要的知识点。由于本人也是初涉Vue相关的知识点，如果文章中有不对之处，烦请路过的大神拍正。

来自：https://w3cplus.com/vue/vue-render-function.html

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