写过vue自定义指令吗,原理是什么?.m

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背景

看了一些自定义指令的文章,但是探究其原理的文章却不多见,所以我决定水一篇。

如何自定义指令?

其实关于这个问题官方文档上已经有了很好的示例的,我们先来温故一下。

除了核心功能默认内置的指令 (v-modelv-show),Vue 也允许注册自定义指令。注意,在 Vue2.0 中,代码复用和抽象的主要形式是组件。然而,有的情况下,你仍然需要对普通 DOM 元素进行底层操作,这时候就会用到自定义指令。举个聚焦输入框的例子,如下:

当页面加载时,该元素将获得焦点 (注意: autofocus 在移动版 Safari 上不工作)。事实上,只要你在打开这个页面后还没点击过任何内容,这个输入框就应当还是处于聚焦状态。现在让我们用指令来实现这个功能:

// 注册一个全局自定义指令 `v-focus`
Vue.directive('focus', {
// 当被绑定的元素插入到 DOM 中时……
    inserted: function (el) {
        // 聚焦元素
        el.focus()
    }
})

如果想注册局部指令,组件中也接受一个 directives 的选项:

directives: {
  focus: {
    // 指令的定义
    inserted: function (el) {
      el.focus()
    }
  }
}

然后你可以在模板中任何元素上使用新的 v-focus property,如下:

<input v-focus>

指令内部提供的钩子函数

一个指令定义对象可以提供如下几个钩子函数 (均为可选):

  • bind: 只调用一次,指令第一次绑定到元素时调用。在这里可以进行一次性的初始化设置。
  • inserted: 被绑定元素插入父节点时调用 (仅保证父节点存在,但不一定已被插入文档中)。
  • update: 所在组件的 VNode 更新时调用,**但是可能发生在其子 VNode 更新之前。**指令的值可能发生了改变,也可能没有。但是你可以通过比较更新前后的值来忽略不必要的模板更新 (详细的钩子函数参数见下)。
  • componentUpdated: 指令所在组件的 VNode 及其子VNode全部更新后调用。
  • unbind: 只调用一次,指令与元素解绑时调用。

参考 前端vue面试题详细解答

钩子函数参数

指令钩子函数会被传入以下参数:

  • el: 指令所绑定的元素,可以用来直接操作 DOM
  • binding: 一个对象,包含以下 property:
  1. name:指令名,不包括 v- 前缀。
  2. value:指令的绑定值,例如:v-my-directive="1 + 1" 中,绑定值为 2。
  3. oldValue:指令绑定的前一个值,仅在 updatecomponentUpdated 钩子中可用。无论值是否改变都可用。
  4. expression:字符串形式的指令表达式。例如 v-my-directive="1 + 1" 中,表达式为 "1 + 1"
  5. arg: 传给指令的参数,可选。例如 v-my-directive:foo 中,参数为 “foo”。
  6. modifiers:一个包含修饰符的对象。例如:v-my-directive.foo.bar 中,修饰符对象为 { foo: true, bar: true }
  • vnode: Vue 编译生成的虚拟节点。可以参考官网的 VNode API 来了解更多详情。
  • oldVnode:上一个虚拟节点,仅在 updatecomponentUpdated 钩子中可用。

除了 el 之外,其它参数都应该是只读的,切勿进行修改。如果需要在钩子之间共享数据,建议通过元素的 dataset 来进行。

我们来看一个 demo,

<div id="hook-arguments-example" v-demo:foo.a.b="message"></div>
Vue.directive('demo', {
    bind: function (el, binding, vnode) {
        var s = JSON.stringify
        el.innerHTML =
        'name: '       + s(binding.name) + '<br>' +
        'value: '      + s(binding.value) + '<br>' +
        'expression: ' + s(binding.expression) + '<br>' +
        'argument: '   + s(binding.arg) + '<br>' +
        'modifiers: '  + s(binding.modifiers) + '<br>' +
        'vnode keys: ' + Object.keys(vnode).join(', ')
    }
})
new Vue({
    el: '#hook-arguments-example',
    data: {
        message: 'hello!'
    }
})

来看一下渲染的结果:

name: "demo"
value: "hello!"
expression: "message"
argument: "foo"
modifiers: {"a":true,"b":true}
vnode keys: tag, data, children, text, elm, ns, context, fnContext, fnOptions, fnScopeId, key, componentOptions, componentInstance, parent, raw, isStatic, isRootInsert, isComment, isCloned, isOnce, asyncFactory, asyncMeta, isAsyncPlaceholder

指令实现原理解析

通过上面官网的例子和我们平时的coding,我们基本上了解了 vue 的指令是如何使用的了,接下来我们从源码的视角来解析其实现的原理。

Vue.directive 的定义:

function initAssetRegisters(Vue) {
    ASSET_TYPES.forEach(function (type) {
        Vue[type] = function ( id, definition ) {
            if (!definition) {
                return this.options[type + 's'][id]
            } else {
                if (type === 'component') {
                    validateComponentName(id);
                }
                if (type === 'component' && isPlainObject(definition)) {
                    definition.name = definition.name || id;
                    definition = this.options._base.extend(definition);
                }
                if (type === 'directive' && typeof definition === 'function') {
                    // Tip: 兼容传参
                    definition = {
                        bind: definition,
                        update: definition
                    };
                }
                // Tip: 储存一个 [ 'component', 'directive', 'filter' ]
                this.options[type + 's'][id] = definition;
                return definition
            }
        };
    });
}

其实这个方法比较简单,就是在vm.options.directives 挂载了一个映射,比如 vm.$options.directives.demo = { xxx },我们要看看这个指令是如何生效的。

在没有下一步对源码进行分析之前,我们也能大概猜测出自定义指令是如何实现的。在模板编译阶段,从元素的属性中解析到指令属性,在不同生命周期元素阶段调用自定指令中不同的自定义逻辑。接下来配合源码来分析一下,将这个指令解析和生效分为三个阶段:模板编译阶段, 生成VNode阶段, 以及生成真实Dom的patch阶段。

我们以下面的代码片段为例:

<div id="hook-arguments-example" v-demo:foo.a.b="message"></div>

模板编译阶段

对模板编译不熟悉的同学可以去回顾一下,这个阶段大致做了什么。这里不去详细介绍了,只关注指令这一部分。指令是元素的属性的一部分,所以在解析标签元素时,会被放入 Ele Ast 这个对象的 attrs 属性中。上述的示例,会被解析为这样:

[
    {name: "id", value: "hook-arguments-example", start: 5, end: 32},
    {name: "v-demo:foo.a.b", value: "message", start: 33, end: 57}
]

在匹配到结束标签时,会进一步处理这些属性,比如:如果是指令的话,会被处理为directives挂载到这个Ele Ast对象上。

具体的流程如下,在 endTagMatch 匹配到结束标签的时候,会去调用处理结束标签的 parseEndTag 函数,在这个函数内部回去调用 parseHtml 的配置项的 options.end,其中又回去调用 closeElement

function closeElement(element) {
    // ...
    if (!inVPre && !element.processed) {
        element = processElement(element, options);
    }
    // ...
}

注意这里的 processElement 方法,主要是对解析过程中的元素进行各种加工。我们来看一下 processElement 的代码。

function processElement( element, options ) {
    processKey(element);
    processRef(element);
    processSlotContent(element);
    processSlotOutlet(element);
    processComponent(element);
    // ...
    processAttrs(element);
    return element
}

主要针对一堆元素属性的处理方法,我们需要关注 processAttrs 方法,它是处理指令和修饰符相关的方法。我们我看一下 processAttrs 的伪代码:

function processAttrs(el) {
    var list = el.attrsList;
    var i, l, name, rawName, value, modifiers, syncGen, isDynamic;
    for (i = 0, l = list.length; i < l; i++) {
        name = rawName = list[i].name;
        value = list[i].value;
        // Tip: 解析指令 dirRE = /^v-|^@|^:|^#/;
        if (dirRE.test(name)) {
            // ...
            if (bindRE.test(name)) {
                // 处理 v-bind 情形
                if ((modifiers && modifiers.prop) || (
                        !el.component && platformMustUseProp(el.tag, el.attrsMap.type, name)
                    )) {
                    addProp(el, name, value, list[i], isDynamic);
                } else {
                    addAttr(el, name, value, list[i], isDynamic);
                }
            } else if (onRE.test(name)) { 
                // 处理 v-on 情形
                addHandler(el, name, value, modifiers, false, warn$2, list[i], isDynamic);
            } else { 
                // 处理 常规指令情形
                // Tip:给被解析到的元素,添加 directives 属性
                addDirective(el, name, rawName, value, arg, isDynamic, modifiers, list[i]);
            }
        } else {
            // ... 处理 literal attribute(文字属性)
        }
    }
}

这里有个 for 循环去 Ele AstattrsList,然后按照不同的正则去解析他们,分别处理 v-bindv-on以及 v-xx的情形。对于自定义的指令会通过 addDirectiveEle Ast 添加 directives 属性,如下:

directives = [
    {
        arg: "foo" , end: 57, isDynamicArg: false, modifiers: { a: true, b: true }, name: "demo", rawName: "v-demo:foo.a.b", start: 33, value: "message"
    }
]

在模板解析的第一段阶段指令解析为上述模样。在模板解析的第二阶段 generate 将解析得到的 Ele Ast 生成产生 vNode 的函数字符串。自定义指令也转化为下面的形式了,成为 _c 函数的第二个参数了。

"{directives:[{name:"demo",rawName:"v-demo:foo.a.b",value:(message),expression:"message",arg:"foo",modifiers:{"a":true,"b":true}}],attrs:
{"id":"hook-arguments-example"}}"

生成vNode阶段

在这个 render 函数生成 vNode 的阶段,生面的指令字符串会被挂载到 vNode.data.directives 属性下,

vNode.data.directives = [{
    arg: "foo"
    expression: "message"
    modifiers: { a: true, b: true }
    name: "demo"
    rawName: "v-demo:foo.a.b"
    value: "hello!"
}]

生成真实Dom的patch阶段

在这个由 vNode 生成真实 Dom 的阶段,createElm 会去调用 invokeCreateHooks (调用 crate 阶段所需要的函数), 会去调用 updateDirectives 函数,这里面最终会去调用 _update 我们来看下代码:

function _update(oldVnode, vnode) {
    var isCreate = oldVnode === emptyNode;

    // Tip: 获取到全局上自定义的指令函数
    var oldDirs = normalizeDirectives$1(oldVnode.data.directives, oldVnode.context);
    var newDirs = normalizeDirectives$1(vnode.data.directives, vnode.context);

    for (key in newDirs) {
        if (!oldDir) {
            // new directive, bind
            callHook$1(dir, 'bind', vnode, oldVnode);
            if (dir.def && dir.def.inserted) {
                dirsWithInsert.push(dir);
            }
        } else {
            callHook$1(dir, 'update', vnode, oldVnode);
        }
    }
    if (dirsWithInsert.length) {
        var callInsert = function () {
            for (var i = 0; i < dirsWithInsert.length; i++) {
                callHook$1(dirsWithInsert[i], 'inserted', vnode, oldVnode);
            }
        };
        if (isCreate) {
            mergeVNodeHook(vnode, 'insert', callInsert);
        } else {
            callInsert();
        }
    }
    if (dirsWithPostpatch.length) {
        mergeVNodeHook(vnode, 'postpatch', function () {
            for (var i = 0; i < dirsWithPostpatch.length; i++) {
                callHook$1(dirsWithPostpatch[i], 'componentUpdated', vnode, oldVnode);
            }
        });
    }
    if (!isCreate) {
        for (key in oldDirs) {
            if (!newDirs[key]) {
                // no longer present, unbind
                callHook$1(oldDirs[key], 'unbind', oldVnode, oldVnode, isDestroy);
            }
        }
    }
}

_update 中,normalizeDirectives$1 很重要,是它将我们一开始全局自定义的指令函数对应到当前的节点上。此外,在不同的生命周期也会依据不同的条件去调用不同自定义指令函数。比如,不存在 oldDir,就会去调用初始化的bind

总结

没有想象中的那么神秘,从一开始的 Vue.directive 全局函数的定义以及文档中给不同钩子函数的定义和灌入的参数,我们就有了大概的思路了。通过对自定义指令实现的一步步探究,对整个 vue 的流程有了更进一步的了解。此外让我印象深刻的是整个代码逻辑的组织,值得我们去进去挖掘和学习。

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