Vue2.1.7——源码学习（二）

作者：HcySunYang

请先看前文：Vue2.1.7——源码学习（一）

三、Vue 的构造函数是什么样的

balabala一大堆，开始来干货吧。我们要做的第一件事就是搞清楚 Vue 构造函数到底是什么样子的。

我们知道，我们要使用 new 操作符来调用 Vue，那么也就是说 Vue 应该是一个构造函数，所以我们第一件要做的事儿就是把构造函数先扒的一清二楚，如何寻找 Vue 构造函数呢？当然是从 entry 开始啦，还记的我们运行 npm run dev 命令后，会输出 dist/vue.js 吗，那么我们就去看看 npm run dev 干了什么：

"dev": "TARGET=web-full-dev rollup -w -c build/config.js",

首先将 TARGET 得值设置为 ‘web-full-dev’，然后，然后，然后如果你不了解 rollup 就应该简单去看一下啦……，简单的说就是一个JavaScript模块打包器，你可以把它简单的理解为和 webpack 一样，只不过它有他的优势，比如 Tree-shaking (webpack2也有)，但同样，在某些场景它也有他的劣势。。。废话不多说，其中 -w 就是watch，-c 就是指定配置文件为 build/config.js ，我们打开这个配置文件看一看：

// 引入依赖，定义 banner
...

// builds 对象
const builds = {
    ...
    // Runtime+compiler development build (Browser)
    'web-full-dev': {
        entry: path.resolve(__dirname, '../src/entries/web-runtime-with-compiler.js'),
        dest: path.resolve(__dirname, '../dist/vue.js'),
        format: 'umd',
        env: 'development',
        alias: { he: './entity-decoder' },
        banner
    },
    ...
}

// 生成配置的方法
function genConfig(opts){
    ...
}

if (process.env.TARGET) {
  module.exports = genConfig(builds[process.env.TARGET])
} else {
  exports.getBuild = name => genConfig(builds[name])
  exports.getAllBuilds = () => Object.keys(builds).map(name => genConfig(builds[name]))
}

上面的代码是简化过的，当我们运行 npm run dev 的时候 process.env.TARGET 的值等于 ‘web-full-dev’，所以

module.exports = genConfig(builds[process.env.TARGET])
这句代码相当于：

module.exports = genConfig({
    entry: path.resolve(__dirname, '../src/entries/web-runtime-with-compiler.js'),
    dest: path.resolve(__dirname, '../dist/vue.js'),
    format: 'umd',
    env: 'development',
    alias: { he: './entity-decoder' },
    banner
})

最终，genConfig 函数返回一个 config 对象，这个config对象就是Rollup的配置对象。那么我们就不难看到，入口文件是：

src/entries/web-runtime-with-compiler.js
我们打开这个文件，不要忘了我们的主题，我们在寻找Vue构造函数，所以当我们看到这个文件的第一行代码是：

import Vue from './web-runtime'

这个时候，你就应该知道，这个文件暂时与你无缘，你应该打开 web-runtime.js 文件，不过当你打开这个文件时，你发现第一行是这样的：

import Vue from 'core/index'

依照此思路，最终我们寻找到Vue构造函数的位置应该是在 src/core/instance/index.js 文件中，其实我们猜也猜得到，上面介绍目录的时候说过：instance 是存放Vue构造函数设计相关代码的目录。总结一下，我们寻找的过程是这样的：

寻找 Vue 构造函数路线

我们回头看一看 src/core/instance/index.js 文件，很简单：

import { initMixin } from './init'
import { stateMixin } from './state'
import { renderMixin } from './render'
import { eventsMixin } from './events'
import { lifecycleMixin } from './lifecycle'
import { warn } from '../util/index'

function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}

initMixin(Vue)
stateMixin(Vue)
eventsMixin(Vue)
lifecycleMixin(Vue)
renderMixin(Vue)

export default Vue

引入依赖，定义 Vue 构造函数，然后以Vue构造函数为参数，调用了五个方法，最后导出 Vue。这五个方法分别来自五个文件：init.js state.js render.js events.js 以及 lifecycle.js。

打开这五个文件，找到相应的方法，你会发现，这些方法的作用，就是在 Vue 的原型 prototype 上挂载方法或属性，经历了这五个方法后的Vue会变成这样：

// initMixin(Vue)    src/core/instance/init.js **************************************************
Vue.prototype._init = function (options?: Object) {}

// stateMixin(Vue)    src/core/instance/state.js **************************************************
Vue.prototype.$data
Vue.prototype.$set = set
Vue.prototype.$delete = del
Vue.prototype.$watch = function(){}

// renderMixin(Vue)    src/core/instance/render.js **************************************************
Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) {}
Vue.prototype._render = function (): VNode {}
Vue.prototype._s = _toString
Vue.prototype._v = createTextVNode
Vue.prototype._n = toNumber
Vue.prototype._e = createEmptyVNode
Vue.prototype._q = looseEqual
Vue.prototype._i = looseIndexOf
Vue.prototype._m = function(){}
Vue.prototype._o = function(){}
Vue.prototype._f = function resolveFilter (id) {}
Vue.prototype._l = function(){}
Vue.prototype._t = function(){}
Vue.prototype._b = function(){}
Vue.prototype._k = function(){}

// eventsMixin(Vue)    src/core/instance/events.js **************************************************
Vue.prototype.$on = function (event: string, fn: Function): Component {}
Vue.prototype.$once = function (event: string, fn: Function): Component {}
Vue.prototype.$off = function (event?: string, fn?: Function): Component {}
Vue.prototype.$emit = function (event: string): Component {}

// lifecycleMixin(Vue)    src/core/instance/lifecycle.js **************************************************
Vue.prototype._mount = function(){}
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {}
Vue.prototype._updateFromParent = function(){}
Vue.prototype.$forceUpdate = function () {}
Vue.prototype.$destroy = function () {}

这样就结束了吗？并没有，根据我们之前寻找 Vue 的路线，这只是刚刚开始，我们追溯路线往回走，那么下一个处理 Vue 构造函数的应该是 src/core/index.js 文件，我们打开它：

import Vue from './instance/index'
import { initGlobalAPI } from './global-api/index'
import { isServerRendering } from 'core/util/env'

initGlobalAPI(Vue)

Object.defineProperty(Vue.prototype, '$isServer', {
  get: isServerRendering
})

Vue.version = '__VERSION__'

export default Vue

这个文件也很简单，从 instance/index 中导入已经在原型上挂载了方法和属性后的 Vue，然后导入 initGlobalAPI 和 isServerRendering，之后将Vue作为参数传给 initGlobalAPI ，最后又在 Vue.prototype 上挂载了 $isServer ，在 Vue 上挂载了 version 属性。
initGlobalAPI 的作用是在 Vue 构造函数上挂载静态属性和方法，Vue 在经过 initGlobalAPI 之后，会变成这样：

// src/core/index.js / src/core/global-api/index.js
Vue.config
Vue.util = util
Vue.set = set
Vue.delete = del
Vue.nextTick = util.nextTick
Vue.options = {
    components: {
        KeepAlive
    },
    directives: {},
    filters: {},
    _base: Vue
}
Vue.use
Vue.mixin
Vue.cid = 0
Vue.extend
Vue.component = function(){}
Vue.directive = function(){}
Vue.filter = function(){}

Vue.prototype.$isServer
Vue.version = '__VERSION__'

其中，稍微复杂一点的就是 Vue.options，大家稍微分析分析就会知道他的确长成那个样子。下一个就是 web-runtime.js 文件了，web-runtime.js 文件主要做了三件事儿：

1、覆盖 Vue.config 的属性，将其设置为平台特有的一些方法
2、Vue.options.directives 和 Vue.options.components 安装平台特有的指令和组件
3、在 Vue.prototype 上定义 patch 和 $mount

经过 web-runtime.js 文件之后，Vue 变成下面这个样子：

// 安装平台特定的utils
Vue.config.isUnknownElement = isUnknownElement
Vue.config.isReservedTag = isReservedTag
Vue.config.getTagNamespace = getTagNamespace
Vue.config.mustUseProp = mustUseProp
// 安装平台特定的 指令 和 组件
Vue.options = {
    components: {
        KeepAlive,
        Transition,
        TransitionGroup
    },
    directives: {
        model,
        show
    },
    filters: {},
    _base: Vue
}
Vue.prototype.__patch__
Vue.prototype.$mount

这里大家要注意的是 Vue.options 的变化。另外这里的 $mount 方法很简单：

Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && inBrowser ? query(el) : undefined
  return this._mount(el, hydrating)
}

首先根据是否是浏览器环境决定要不要 query(el) 获取元素，然后将 el 作为参数传递给 this._mount()。
最后一个处理 Vue 的文件就是入口文件 web-runtime-with-compiler.js 了，该文件做了两件事：

1、缓存来自 web-runtime.js 文件的 $mount 函数
const mount = Vue.prototype.$mount
然后覆盖覆盖了 Vue.prototype.$mount
2、在 Vue 上挂载 compile
Vue.compile = compileToFunctions

compileToFunctions 函数的作用，就是将模板 template 编译为render函数。
至此，我们算是还原了 Vue 构造函数，总结一下：

1、Vue.prototype 下的属性和方法的挂载主要是在 src/core/instance 目录中的代码处理的
2、Vue 下的静态属性和方法的挂载主要是在 src/core/global-api 目录下的代码处理的
3、web-runtime.js 主要是添加web平台特有的配置、组件和指令，web-runtime-with-compiler.js
给Vue的 $mount 方法添加 compiler 编译器，支持 template。

四、一个贯穿始终的例子

在了解了 Vue 构造函数的设计之后，接下来，我们一个贯穿始终的例子就要登场了，掌声有请：

let v = new Vue({
    el: '#app',
    data: {
        a: 1,
        b: [1, 2, 3]
    }
})

好吧，我承认这段代码你家没满月的孩子都会写了。这段代码就是我们贯穿始终的例子，它就是这篇文章的主线，在后续的讲解中，都会以这段代码为例，当讲到必要的地方，会为其添加选项，比如讲计算属性的时候当然要加上一个 computed 属性了。不过在最开始，我只传递了两个选项 el 以及 data，“我们看看接下来会发生什么，让我们拭目以待“ —- NBA球星在接受采访时最喜欢说这句话。
当我们按照例子那样编码使用Vue的时候，Vue都做了什么？
想要知道Vue都干了什么，我们就要找到 Vue 初始化程序，查看 Vue 构造函数：

function Vue (options) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    !(this instanceof Vue)) {
    warn('Vue is a constructor and should be called with the `new` keyword')
  }
  this._init(options)
}

我们发现，_init() 方法就是Vue调用的第一个方法，然后将我们的参数 options 透传了过去。在调用 _init() 之前，还做了一个安全模式的处理，告诉开发者必须使用 new 操作符调用 Vue。根据之前我们的整理，_init() 方法应该是在 src/core/instance/init.js 文件中定义的，我们打开这个文件查看 _init() 方法：

  Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    const vm: Component = this
    // a uid
    vm._uid = uid++
    // a flag to avoid this being observed
    vm._isVue = true
    // 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
      )
    }
    /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }

    // expose real self
    vm._self = vm
    initLifecycle(vm)
    initEvents(vm)
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    initState(vm)
    callHook(vm, 'created')
    initRender(vm)
  }

_init() 方法在一开始的时候，在 this 对象上定义了两个属性：_uid 和 _isVue，然后判断有没有定义 options._isComponent，在使用 Vue 开发项目的时候，我们是不会使用 _isComponent 选项的，这个选项是 Vue 内部使用的，按照本节开头的例子，这里会走 else 分支，也就是这段代码：

  vm.$options = mergeOptions(
    resolveConstructorOptions(vm.constructor),
    options || {},
    vm
  )

这样 Vue 第一步所做的事情就来了：使用策略对象合并参数选项

可以发现，Vue使用 mergeOptions 来处理我们调用Vue时传入的参数选项(options)，然后将返回值赋值给 this.$options (vm === this)，传给 mergeOptions 方法三个参数，我们分别来看一看，首先是：resolveConstructorOptions(vm.constructor)，我们查看一下
这个方法：

export function resolveConstructorOptions (Ctor: Class<Component>) {
  let options = Ctor.options
  if (Ctor.super) {
    const superOptions = Ctor.super.options
    const cachedSuperOptions = Ctor.superOptions
    const extendOptions = Ctor.extendOptions
    if (superOptions !== cachedSuperOptions) {
      // super option changed
      Ctor.superOptions = superOptions
      extendOptions.render = options.render
      extendOptions.staticRenderFns = options.staticRenderFns
      extendOptions._scopeId = options._scopeId
      options = Ctor.options = mergeOptions(superOptions, extendOptions)
      if (options.name) {
        options.components[options.name] = Ctor
      }
    }
  }
  return options
}

这个方法接收一个参数 Ctor，通过传入的 vm.constructor 我们可以知道，其实就是 Vue 构造函数本身。所以下面这句代码：

let options = Ctor.options
相当于：

let options = Vue.options
大家还记得 Vue.options 吗？在寻找Vue构造函数一节里，我们整理了 Vue.options 应该长成下面这个样子：

Vue.options = {
    components: {
        KeepAlive,
        Transition,
        TransitionGroup
    },
    directives: {
        model,
        show
    },
    filters: {},
    _base: Vue
}

之后判断是否定义了 Vue.super ，这个是用来处理继承的，我们后续再讲，在本例中，resolveConstructorOptions 方法直接返回了 Vue.options。也就是说，传递给 mergeOptions 方法的第一个参数就是 Vue.options。

传给 mergeOptions 方法的第二个参数是我们调用Vue构造函数时的参数选项，第三个参数是 vm 也就是 this 对象，按照本节开头的例子那样使用 Vue，最终运行的代码应该如下：

vm.$options = mergeOptions(
      // Vue.options
    {
        components: {
            KeepAlive,
            Transition,
            TransitionGroup
        },
        directives: {
            model,
            show
        },
        filters: {},
        _base: Vue
    },
    // 调用Vue构造函数时传入的参数选项 options
    {
        el: '#app',
        data: {
            a: 1,
            b: [1, 2, 3]
        }
    },
    // this
    vm
  )

了解了这些，我们就可以看看 mergeOptions 到底做了些什么了，根据引用寻找到 mergeOptions 应该是在 src/core/util/options.js 文件中定义的。这个文件第一次看可能会头大，下面是我处理后的简略展示，大家看上去应该更容易理解了：

// 1、引用依赖
import Vue from '../instance/index'
其他引用...

// 2、合并父子选项值为最终值的策略对象，此时 strats 是一个空对象，因为 config.optionMergeStrategies = Object.create(null)
const strats = config.optionMergeStrategies
// 3、在 strats 对象上定义与参数选项名称相同的方法
strats.el = 
strats.propsData = function (parent, child, vm, key){}
strats.data = function (parentVal, childVal, vm)

config._lifecycleHooks.forEach(hook => {
  strats[hook] = mergeHook
})

config._assetTypes.forEach(function (type) {
  strats[type + 's'] = mergeAssets
})

strats.watch = function (parentVal, childVal)

strats.props =
strats.methods =
strats.computed = function (parentVal: ?Object, childVal: ?Object)
// 默认的合并策略，如果有 `childVal` 则返回 `childVal` 没有则返回 `parentVal`
const defaultStrat = function (parentVal: any, childVal: any): any {
  return childVal === undefined
    ? parentVal
    : childVal
}

// 4、mergeOptions 中根据参数选项调用同名的策略方法进行合并处理
export function mergeOptions (
  parent: Object,
  child: Object,
  vm?: Component
): Object {

  // 其他代码
  ...

  const options = {}
  let key
  for (key in parent) {
    mergeField(key)
  }
  for (key in child) {
    if (!hasOwn(parent, key)) {
      mergeField(key)
    }
  }
  function mergeField (key) {
    const strat = strats[key] || defaultStrat
    options[key] = strat(parent[key], child[key], vm, key)
  }
  return options

}

上面的代码中，我省略了一些工具函数，例如 mergeHook 和 mergeAssets 等等，唯一需要注意的是这段代码：

config._lifecycleHooks.forEach(hook => {
  strats[hook] = mergeHook
})

config._assetTypes.forEach(function (type) {
  strats[type + 's'] = mergeAssets
})

config 对象引用自 src/core/config.js 文件，最终的结果就是在 strats 下添加了相应的生命周期选项的合并策略函数为 mergeHook，添加指令(directives)、组件(components)、过滤器(filters)等选项的合并策略函数为 mergeAssets。
这样看来就清晰多了，拿我们贯穿本文的例子来说：

let v = new Vue({
    el: '#app',
    data: {
        a: 1,
        b: [1, 2, 3]
    }
})

其中 el 选项会使用 defaultStrat 默认策略函数处理，data 选项则会使用 strats.data 策略函数处理，并且根据 strats.data 中的逻辑，strats.data 方法最终会返回一个函数：mergedInstanceDataFn。

这里就不详细的讲解每一个策略函数的内容了，后续都会讲到，这里我们还是抓住主线理清思路为主，只需要知道Vue在处理选项的时候，使用了一个策略对象对父子选项进行合并。并将最终的值赋值给实例下的 $options 属性即：this.$options，那么我们继续查看 _init() 方法在合并完选项之后，又做了什么：

合并完选项之后，Vue 第二部做的事情就来了：初始化工作与Vue实例对象的设计

前面讲了 Vue 构造函数的设计，并且整理了 Vue原型属性与方法 和 Vue静态属性与方法，而 Vue 实例对象就是通过构造函数创造出来的，让我们来看一看 Vue 实例对象是如何设计的，下面的代码是 _init() 方法合并完选项之后的代码：

  /* istanbul ignore else */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      initProxy(vm)
    } else {
      vm._renderProxy = vm
    }

    // expose real self
    vm._self = vm
    initLifecycle(vm)
    initEvents(vm)
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    initState(vm)
    callHook(vm, 'created')
    initRender(vm)

根据上面的代码，在生产环境下会为实例添加两个属性，并且属性值都为实例本身：

vm._renderProxy = vm
vm._self = vm

然后，调用了四个 init* 方法分别为：initLifecycle、initEvents、initState、initRender，且在 initState 前后分别回调了生命周期钩子 beforeCreate 和 created，而 initRender 是在 created 钩子执行之后执行的，看到这里，也就明白了为什么 created 的时候不能操作DOM了。因为这个时候还没有渲染真正的DOM元素到文档中。created 仅仅代表数据状态的初始化完成。

根据四个 init* 方法的引用关系打开对应的文件查看对应的方法，我们发现，这些方法是在处理Vue实例对象，以及做一些初始化的工作，类似整理Vue构造函数一样，我同样针对Vue实例做了属性和方法的整理，如下：

// 在 Vue.prototype._init 中添加的属性         **********************************************************
this._uid = uid++
this._isVue = true
this.$options = {
    components,
    directives,
    filters,
    _base,
    el,
    data: mergedInstanceDataFn()
}
this._renderProxy = this
this._self = this

// 在 initLifecycle 中添加的属性        **********************************************************
this.$parent = parent
this.$root = parent ? parent.$root : this

this.$children = []
this.$refs = {}

this._watcher = null
this._inactive = false
this._isMounted = false
this._isDestroyed = false
this._isBeingDestroyed = false

// 在 initEvents     中添加的属性         **********************************************************
this._events = {}
this._updateListeners = function(){}

// 在 initState 中添加的属性        **********************************************************
this._watchers = []
    // initData
    this._data

// 在 initRender     中添加的属性     **********************************************************
this.$vnode = null // the placeholder node in parent tree
this._vnode = null // the root of the child tree
this._staticTrees = null
this.$slots
this.$scopedSlots
this._c
this.$createElement

以上就是一个Vue实例所包含的属性和方法，除此之外要注意的是，在 initEvents 中除了添加属性之外，如果有 vm.$options._parentListeners 还要调用 vm._updateListeners() 方法，在 initState 中又调用了一些其他init方法，如下：

export function initState (vm: Component) {
  vm._watchers = []
  initProps(vm)
  initMethods(vm)
  initData(vm)
  initComputed(vm)
  initWatch(vm)
}

最后在 initRender 中如果有 vm.$options.el 还要调用 vm.$mount(vm.$options.el)，如下：

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

这就是为什么如果不传递 el 选项就需要手动 mount 的原因了。

那么我们依照我们本节开头的的例子，以及初始化的先后顺序来逐一看一看都发生了什么。我们将 initState 中的 init* 方法展开来看，执行顺序应该是这样的（从上到下的顺序执行）：

initLifecycle(vm)
initEvents(vm)
callHook(vm, 'beforeCreate')
initProps(vm)
initMethods(vm)
initData(vm)
initComputed(vm)
initWatch(vm)
callHook(vm, 'created')
initRender(vm)

首先是 initLifecycle，这个函数的作用就是在实例上添加一些属性，然后是 initEvents，由于 vm.$options._parentListeners 的值为 undefined 所以也仅仅是在实例上添加属性， vm._updateListeners(listeners) 并不会执行，由于我们只传递了 el 和 data，所以 initProps、initMethods、initComputed、initWatch 这四个方法什么都不会做，只有 initData 会执行。最后是 initRender，除了在实例上添加一些属性外，由于我们传递了 el 选项，所以会执行 vm.$mount(vm.$options.el)。
综上所述：按照我们的例子那样写，初始化工作只包含两个主要内容即：initData 和 initRender。
未完紧接：Vue2.1.7——源码学习（三）