深入剖析Vue源码 - 组件进阶

Vue 作为单页面应用遇到最棘手的问题便是首屏加载时间的问题，最终打包的脚本文件会包含所有业务和非业务的代码，文件过大便是造成加载速度过慢的原因。因此作为首屏性能优化的课题，最常用的方法是对文件的拆分和代码的分离。按需加载的概念也是在这个前提下引入的。我们往往会把一些非首屏的组件设计成异步组件，按需加载。通俗点理解，异步组件是在需要使用时才去请求加载组件代码，我们借助 webpack 会更加直观。

webpack遇到异步组件，会将其从主脚本中分离，减少脚本体积，加快首屏加载时间。

6.1.2 工厂函数

Vue 中允许用户通过工厂函数的形式定义组件，这个工厂函数会异步解析组件定义，组件需要渲染的时候才会触发该工厂函数，加载结果会进行缓存，以供下一次调用组件时使用。 具体使用：

// 全局注册：
Vue.component('asyncComponent', function(resolve, reject) {
  require(['./test.vue'], resolve)
})
// 局部注册：
var vm = new Vue({
  el: '#app',
  template: '<div id="app"><asyncComponent></asyncComponent></div>',
  components: {
    asyncComponent: (resolve, reject) => require(['./test.vue'], resolve)
  }
})
复制代码

6.1.2.1 require.ensure

在结合webpack进行异步组件代码分离时，经常需要关注分离文件的 chunkname ,这时可以使用 webpack 提供的 require.ensure 进行代码分离。webpack 在编译时，会静态地解析代码中的 require.ensure() ，同时将模块添加到一个分开的 chunk 中，其中函数的第三个参数为分离代码块的名字。修改上述的代码写法：

Vue.component('asyncComponent', function (resolve, reject) {
   require.ensure([], function () {
     resolve(require('./test.vue'));
   }, 'asyncComponent'); // asyncComponent为chunkname
})
复制代码

6.1.2.2 流程分析

有了上一节组件注册的基础，我们来分析异步组件的实现逻辑。简单回忆一下，子组件的创建分为vnode节点的创建和vnode到真实节点patch的过程，而子vnode创建的过程发生在根节点挂载时递归创建子vnode中，遇到子占位符时，会调用createComponent方法。而异步组件也放在这一阶段处理。

// 创建子组件过程
  function createComponent (
    Ctor, // 子类构造器
    data,
    context, // vm实例
    children, // 子节点
    tag // 子组件占位符
  ) {
    ···
    // 针对局部注册组件创建子类构造器
    if (isObject(Ctor)) {
      Ctor = baseCtor.extend(Ctor);
    }
    // 异步组件分支
    var asyncFactory;
    if (isUndef(Ctor.cid)) {
      // 异步工厂函数
      asyncFactory = Ctor;
      // 创建异步组件函数
      Ctor = resolveAsyncComponent(asyncFactory, baseCtor);
      if (Ctor === undefined) {
        return createAsyncPlaceholder(
          asyncFactory,
          data,
          context,
          children,
          tag
        )
      }
    }
    ···
    // 创建子组件vnode
    var vnode = new VNode(
      ("vue-component-" + (Ctor.cid) + (name ? ("-" + name) : '')),
      data, undefined, undefined, undefined, context,
      { Ctor: Ctor, propsData: propsData, listeners: listeners, tag: tag, children: children },
      asyncFactory
    );

    return vnode
  }
复制代码

工厂函数的用法使得 Vue.component(name, options) 的第二个参数不是一个对象，因此不论是全局注册还是局部注册，都不会执行 Vue.extend 生成一个子组件的构造器，所以 Ctor.cid 不会存在，代码会进入异步组件的分支。

异步组件分支的核心是 resolveAsyncComponent ,接下来只关心工厂函数处理部分。

function resolveAsyncComponent (
    factory,
    baseCtor
  ) {
    if (!isDef(factory.owners)) {

      // 异步请求成功处理
      var resolve = function() {}
      // 异步请求失败处理
      var reject = function() {}

      // 创建子组件时会先执行工厂函数，并将resolve和reject传入
      var res = factory(resolve, reject);

      // resolved 同步返回
      return factory.loading
        ? factory.loadingComp
        : factory.resolved
    }
  }
复制代码

工厂函数的处理，总结来说就三点：

• 1. 定义异步请求成功的函数处理，定义异步请求失败的函数处理；
• 2. 执行组件定义的工厂函数；
• 3. 同步返回请求成功的函数处理。

先关注一下高级函数 once , 为了防止多个地方同时调用异步组件时， resolve,reject 调用多次， once 函数保证了函数在代码只执行一次。

// once函数保证了这个调用函数只在系统中调用一次
function once (fn) {
  // 利用闭包特性将called作为标志位
  var called = false;
  return function () {
    // 调用过则不再调用
    if (!called) {
      called = true;
      fn.apply(this, arguments);
    }
  }
}
复制代码

成功和失败的处理逻辑如下：

// 成功处理
var resolve = once(function (res) {
  // 转成组件构造器，并将其缓存到resolved属性中。
  factory.resolved = ensureCtor(res, baseCtor);
  if (!sync) {
    //强制更新渲染视图
    forceRender(true);
  } else {
    owners.length = 0;
  }
});
// 失败处理
var reject = once(function (reason) {
  warn(
    "Failed to resolve async component: " + (String(factory)) +
    (reason ? ("\nReason: " + reason) : '')
  );
  if (isDef(factory.errorComp)) {
    factory.error = true;
    forceRender(true);
  }
});
复制代码

异步组件加载完毕，会调用 resolve 定义的方法，方法会通过 ensureCtor 将加载完成的组件转换为构造函数，并存储在 resolved 属性中，其中 ensureCtor 的定义为：

function ensureCtor (comp, base) {
    if (comp.__esModule ||(hasSymbol && comp[Symbol.toStringTag] === 'Module')) {
      comp = comp.default;
    }
    // comp结果为对象时，调用extend方法创建一个子类构造器
    return isObject(comp)
      ? base.extend(comp)
      : comp
  }
复制代码

组件构造器创建完毕，会进行一次视图的重新渲染，由于Vue是数据驱动视图渲染的，而组件在加载到完毕的过程中，并没有数据发生变化，因此需要手动强制更新视图。 forceRender 函数的内部会拿到每个调用异步组件的实例，执行原型上的 $forceUpdate 方法，这部分的知识等到响应式系统时介绍。

异步组件加载失败后，会调用 reject 定义的方法，方法会提示并标记错误，最后同样会强制更新视图。

回到异步组件创建的流程，执行异步过程会同步为加载中的异步组件创建一个注释节点Vnode

function createComponent (){
    ···
    // 创建异步组件函数
    Ctor = resolveAsyncComponent(asyncFactory, baseCtor);
    if (Ctor === undefined) {
      // 创建注释节点
      return createAsyncPlaceholder(asyncFactory,data,context,children,tag)
    }
  }
复制代码

createAsyncPlaceholder 的定义也很简单,其中 createEmptyVNode 之前有介绍过，是创建一个注释节点 vnode ，而 asyncFactory,asyncMeta 都是用来标注该节点为异步组件的临时节点和相关属性。

// 创建注释Vnode
function createAsyncPlaceholder (factory,data,context,children,tag) {
  var node = createEmptyVNode();
  node.asyncFactory = factory;
  node.asyncMeta = { data: data, context: context, children: children, tag: tag };
  return node
}
复制代码

执行 forceRender 触发组件的重新渲染过程时，又会再次调用 resolveAsyncComponent ,这时返回值 Ctor 不再为 undefined 了，因此会正常走组件的 render,patch 过程。这时，旧的注释节点也会被取代。

6.1.3 Promise异步组件

异步组件的第二种写法是在工厂函数中返回一个 promise 对象，我们知道 import 是es6引入模块加载的用法，但是 import 是一个静态加载的方法，它会优先模块内的其他语句执行。因此引入了 import() , import() 是一个运行时加载模块的方法，可以用来类比 require() 方法，区别在于前者是一个异步方法，后者是同步的，且 import() 会返回一个 promise 对象。

具体用法：

Vue.component('asyncComponent', () => import('./test.vue'))
复制代码

源码依然走着异步组件处理分支，并且大部分的处理过程还是工厂函数的逻辑处理，区别在于执行异步函数后会返回一个 promise 对象，成功加载则执行 resolve ,失败加载则执行 reject .

var res = factory(resolve, reject);
// res是返回的promise
if (isObject(res)) {
  if (isPromise(res)) {
    if (isUndef(factory.resolved)) {
      // 核心处理
      res.then(resolve, reject);
    }
  }
}
复制代码

其中 promise 对象的判断最简单的是判断是否有 then 和 catch 方法：

// 判断promise对象的方法
  function isPromise (val) {
    return (isDef(val) && typeof val.then === 'function' && typeof val.catch === 'function')
  }
复制代码

6.1.4 高级异步组件

为了在操作上更加灵活，比如使用 loading 组件处理加载组件加载时间过长的等待问题，使用 error 组件处理加载组件失败的错误提示等， Vue 在2.3.0+版本新增了返回对象形式的异步组件格式，对象中可以定义需要加载的组件 component ,加载中显示的组件 loading ,加载失败的组件 error ,以及各种延时超时设置，源码同样进入异步组件分支。

Vue.component('asyncComponent', () => ({
  // 需要加载的组件 (应该是一个 `Promise` 对象)
  component: import('./MyComponent.vue'),
  // 异步组件加载时使用的组件
  loading: LoadingComponent,
  // 加载失败时使用的组件
  error: ErrorComponent,
  // 展示加载时组件的延时时间。默认值是 200 (毫秒)
  delay: 200,
  // 如果提供了超时时间且组件加载也超时了，
  // 则使用加载失败时使用的组件。默认值是：`Infinity`
  timeout: 3000
}))
复制代码

异步组件函数执行后返回一个对象，并且对象的 component 执行会返回一个 promise 对象，因此进入高级异步组件处理分支。

if (isObject(res)) {
  if (isPromise(res)) {}
  // 返回对象，且res.component返回一个promise对象，进入分支
  // 高级异步组件处理分支
  else if (isPromise(res.component)) {
    // 和promise异步组件处理方式相同
    res.component.then(resolve, reject);
    ···
  }
}
复制代码

异步组件会等待响应成功失败的结果，与此同时，代码继续同步执行。高级选项设置中如果设置了 error 和 loading 组件，会同时创建两个子类的构造器,

if (isDef(res.error)) {
  // 异步错误时组件的处理，创建错误组件的子类构造器，并赋值给errorComp
  factory.errorComp = ensureCtor(res.error, baseCtor);
}

if (isDef(res.loading)) {
  // 异步加载时组件的处理，创建错误组件的子类构造器，并赋值给errorComp
  factory.loadingComp = ensureCtor(res.loading, baseCtor);
}
复制代码

如果存在 delay 属性,则通过 settimeout 设置 loading 组件显示的延迟时间。 factory.loading 属性用来标注是否是显示 loading 组件。

if (res.delay === 0) {
  factory.loading = true;
} else {
  // 超过时间会成功加载，则执行失败结果
  setTimeout(function () {
    if (isUndef(factory.resolved) && isUndef(factory.error)) {
      factory.loading = true;
      forceRender(false);
    }
  }, res.delay || 200);
}
复制代码

如果在 timeout 时间内，异步组件还未执行 resolve 的成功结果，即 resolve 没有赋值,则进行 reject 失败处理。

接下来依然是渲染注释节点或者渲染 loading 组件，等待异步处理结果，根据处理结果重新渲染视图节点。相似过程不再阐述。

6.2 函数式组件

Vue提供了一种就可以让组件变为无状态、无实例的函数化组件，既然这个组件是函数，那么它的渲染开销会低很多。一搬情况下，当我们需要在多个组件中选择一个来代为渲染，或者在将 children,props,data 等数据传递给子组件前进行数据处理，我们都可以用函数式组件来完成，其本质上也是对组件的一个外部包装。

6.2.1 使用场景

• 1. 定义两个组件对象， test1，test2

var test1 = {
  props: ['msg'],
  render: function (createElement, context) {
    return createElement('h1', this.msg)
  }
}
var test2 = {
  props: ['msg'],
  render: function (createElement, context) {
    return createElement('h2', this.msg)
  }
}
复制代码

• 2.定义函数式组件

Vue.component('test3', {
  // 函数式组件的标志 functional设置为true
  functional: true,
  props: ['msg'],
  render: function (createElement, context) {
    var get = function() {
      return test1
    }
    return createElement(get(), context)
  }
})
复制代码

• 3.使用函数式组件

<test3 :msg="msg" id="test">
</test3>
new Vue({
  el: '#app',
  data: {
    msg: 'test'
  }
})
复制代码

最终渲染的结果为：

<h2>test</h2>
复制代码

6.2.2 源码分析

函数式组件会在组件的对象定义中，将 functional 属性设置为 true ，在根实例挂载的过程中，遇到函数式组件的占位符依然会进入创建子组件 createComponent 的流程。由于 functional 属性的存在，代码会进入函数式组件的分支中，并返回 createFunctionalComponent 调用的结果。

function createComponent(){
  ···
  if (isTrue(Ctor.options.functional)) {
    return createFunctionalComponent(Ctor, propsData, data, context, children)
  }
}
复制代码

createFunctionalComponent 方法会对传入的数据进行检测和合并，实例化 FunctionalRenderContext ，最终调用函数式组件自定义的 render 方法执行渲染过程。

function createFunctionalComponent(
  Ctor, // 函数式组件构造器
  propsData, // 传入组件的props
  data, // 占位符组件传入的attr属性
  context, // vue实例
  children// 子节点
){
  // 数据检测合并
  ...
  // 实例化
  var renderContext = new FunctionalRenderContext(data,props,children,contextVm,Ctor);
  // 执行render函数
  var vnode = options.render.call(null, renderContext._c, renderContext)
}
复制代码

而 Function 这个类最终的目的是定义一个和真实组件渲染不同的 render 方法。

function FunctionalRenderContext() {
  // 省略其他逻辑
  this._c = function (a, b, c, d) { return createElement(contextVm, a, b, c, d, needNormalization); };
}
复制代码

执行 render 函数的过程，又会递归调用 createElement 的方法，这时的组件已经是真实的组件，开始执行正常的组件挂载流程。

从源码中可以看出，函数式组件并不会像普通组件那样有挂载组件周期钩子，监听状态和管理数据的过程，它只会原封不动的接收传递给组件的数据做处理。因此作为纯粹的函数它只做数据的处理以及渲染组件的选择,这也大大降低了函数式组件的开销。