前言

在 Vue 核心中除了响应式原理外，视图渲染也是重中之重。我们都知道每次更新数据，都会走视图渲染的逻辑，而这当中牵扯的逻辑也是十分繁琐。

本文主要解析的是初始化视图渲染流程，你将会了解到从挂载组件开始，Vue 是如何构建 VNode，又是如何将 VNode 转为真实节点并挂载到页面。

挂载组件($mount)

Vue 是一个构造函数，通过 new 关键字进行实例化。

// src/core/instance/index.js
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)
}
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在实例化时，会调用 _init 进行初始化。

// src/core/instance/init.js
Vue.prototype._init = function (options?: Object) {const vm: Component = this// ...if (vm.$options.el) {vm.$mount(vm.$options.el)}}
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_init 内会调用 $mount 来挂载组件，而 $mount 方法实际调用的是 mountComponent。

// src/core/instance/lifecycle.js
export function mountComponent (vm: Component,el: ?Element,hydrating?: boolean
): Component {vm.$el = el// ...callHook(vm, 'beforeMount')let updateComponent/* istanbul ignore if */if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {// ...} else {updateComponent = () => {vm._update(vm._render(), hydrating)  // 渲染页面函数}}// we set this to vm._watcher inside the watcher's constructor// since the watcher's initial patch may call $forceUpdate (e.g. inside child// component's mounted hook), which relies on vm._watcher being already definednew Watcher(vm, updateComponent, noop, { //  渲染watcherbefore () {if (vm._isMounted && !vm._isDestroyed) {callHook(vm, 'beforeUpdate')}}}, true /* isRenderWatcher */)hydrating = false// manually mounted instance, call mounted on self// mounted is called for render-created child components in its inserted hookif (vm.$vnode == null) {vm._isMounted = truecallHook(vm, 'mounted')}return vm
}
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mountComponent 除了调用一些生命周期的钩子函数外，最主要是 updateComponent，它就是负责渲染视图的核心方法，其只有一行核心代码：

vm._update(vm._render(), hydrating)
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vm._render 创建并返回 VNode，vm._update 接受 VNode 将其转为真实节点。

updateComponent 会被传入 渲染Watcher，每当数据变化触发 Watcher 更新就会执行该函数，重新渲染视图。updateComponent 在传入 渲染Watcher 后会被执行一次进行初始化页面渲染。

所以我们着重分析的是 vm._render 和 vm._update 两个方法，这也是本文主要了解的原理——Vue 视图渲染流程。

构建VNode(_render)

首先是 _render 方法，它用来构建组件的 VNode。

// src/core/instance/render.js
Vue.prototype._render = function () {const { render, _parentVnode } = vm.$optionsvnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)return vnode
}
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_render 内部会执行 render 方法并返回构建好的 VNode。render 一般是模板编译后生成的方法，也有可能是用户自定义。

// src/core/instance/render.js
export function initRender (vm) {vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)vm.$createElement = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, true)
}
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initRender 在初始化就会执行为实例上绑定两个方法，分别是 vm._c 和 vm.$createElement。它们两者都是调用 createElement 方法，它是创建 VNode 的核心方法，最后一个参数用于区别是否为用户自定义。

vm._c 应用场景是在编译生成的 render 函数中调用，vm.$createElement 则用于用户自定义 render 函数的场景。就像上面 render 在调用时会传入参数 vm.$createElement，我们在自定义 render 函数接收到的参数就是它。

createElement

// src/core/vdom/create-elemenet.js
export function createElement (context: Component,tag: any,data: any,children: any,normalizationType: any,alwaysNormalize: boolean
): VNode | Array<VNode> {if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {normalizationType = childrenchildren = datadata = undefined}if (isTrue(alwaysNormalize)) {normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE}return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}
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createElement 方法实际上是对 _createElement 方法的封装，它允许传入的参数更加灵活。

export function _createElement (context: Component,tag?: string | Class<Component> | Function | Object,data?: VNodeData,children?: any,normalizationType?: number
): VNode | Array<VNode> {if (isDef(data) && isDef(data.is)) {tag = data.is}if (!tag) {// in case of component :is set to falsy valuereturn createEmptyVNode()}// support single function children as default scoped slotif (Array.isArray(children) &&typeof children[0] === 'function') {data = data || {}data.scopedSlots = { default: children[0] }children.length = 0}if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {children = normalizeChildren(children)} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {children = simpleNormalizeChildren(children)}let vnode, nsif (typeof tag === 'string') {let Ctorns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)if (config.isReservedTag(tag)) {// platform built-in elementsvnode = new VNode(config.parsePlatformTagName(tag), data, children,undefined, undefined, context)} else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {// componentvnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)} else {// unknown or unlisted namespaced elements// check at runtime because it may get assigned a namespace when its// parent normalizes childrenvnode = new VNode(tag, data, children,undefined, undefined, context)}} else {// direct component options / constructorvnode = createComponent(tag, data, context, children)}if (Array.isArray(vnode)) {return vnode} else if (isDef(vnode)) {if (isDef(ns)) applyNS(vnode, ns)if (isDef(data)) registerDeepBindings(data)return vnode} else {return createEmptyVNode()}
}
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_createElement 参数中会接收 children，它表示当前 VNode 的子节点，因为它是任意类型的，所以接下来需要将其规范为标准的 VNode 数组；

// 这里规范化 children
if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {children = normalizeChildren(children)
} else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {children = simpleNormalizeChildren(children)
}
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simpleNormalizeChildren 和 normalizeChildren 均用于规范化 children。由 normalizationType 判断 render 函数是编译生成的还是用户自定义的。

// 1. When the children contains components - because a functional component
// may return an Array instead of a single root. In this case, just a simple
// normalization is needed - if any child is an Array, we flatten the whole
// thing with Array.prototype.concat. It is guaranteed to be only 1-level deep
// because functional components already normalize their own children.
export function simpleNormalizeChildren (children: any) {for (let i = 0; i < children.length; i++) {if (Array.isArray(children[i])) {return Array.prototype.concat.apply([], children)}}return children
}// 2. When the children contains constructs that always generated nested Arrays,
// e.g. <template>, <slot>, v-for, or when the children is provided by user
// with hand-written render functions / JSX. In such cases a full normalization
// is needed to cater to all possible types of children values.
export function normalizeChildren (children: any): ?Array<VNode> {return isPrimitive(children)? [createTextVNode(children)]: Array.isArray(children)? normalizeArrayChildren(children): undefined
}
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simpleNormalizeChildren 方法调用场景是 render 函数当函数是编译生成的。normalizeChildren 方法的调用场景主要是 render 函数是用户手写的。

经过对 children 的规范化，children 变成了一个类型为 VNode 的数组。之后就是创建 VNode 的逻辑。

// src/core/vdom/patch.js
let vnode, ns
if (typeof tag === 'string') {let Ctorns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)if (config.isReservedTag(tag)) {// platform built-in elementsvnode = new VNode(config.parsePlatformTagName(tag), data, children,undefined, undefined, context)} else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {// componentvnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)} else {// unknown or unlisted namespaced elements// check at runtime because it may get assigned a namespace when its// parent normalizes childrenvnode = new VNode(tag, data, children,undefined, undefined, context)}
} else {// direct component options / constructorvnode = createComponent(tag, data, context, children)
}
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如果 tag 是 string 类型，则接着判断如果是内置的一些节点，创建一个普通 VNode；如果是为已注册的组件名，则通过 createComponent 创建一个组件类型的 VNode；否则创建一个未知的标签的 VNode。

如果 tag 不是 string 类型，那就是 Component 类型, 则直接调用 createComponent 创建一个组件类型的 VNode 节点。

最后 _createElement 会返回一个 VNode，也就是调用 vm._render 时创建得到的VNode。之后 VNode 会传递给 vm._update 函数，用于生成真实dom。

生成真实dom(_update)

// src/core/instance/lifecycle.js
Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {const vm: Component = thisconst prevEl = vm.$elconst prevVnode = vm._vnodeconst prevActiveInstance = activeInstanceactiveInstance = vmvm._vnode = vnode// Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points// based on the rendering backend used.if (!prevVnode) {// initial rendervm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)} else {// updatesvm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)}activeInstance = prevActiveInstance// update __vue__ referenceif (prevEl) {prevEl.__vue__ = null}if (vm.$el) {vm.$el.__vue__ = vm}// if parent is an HOC, update its $el as wellif (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) {vm.$parent.$el = vm.$el}// updated hook is called by the scheduler to ensure that children are// updated in a parent's updated hook.
}
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_update 里最核心的方法就是 vm.__patch__ 方法，不同平台的 __patch__ 方法的定义会稍有不同，在 web 平台中它是这样定义的：

// src/platforms/web/runtime/index.js
import { patch } from './patch'
// install platform patch function
Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop
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可以看到 __patch__ 实际调用的是 patch 方法。

// src/platforms/web/runtime/patch.js
import * as nodeOps from 'web/runtime/node-ops'
import { createPatchFunction } from 'core/vdom/patch'
import baseModules from 'core/vdom/modules/index'
import platformModules from 'web/runtime/modules/index'// the directive module should be applied last, after all
// built-in modules have been applied.
const modules = platformModules.concat(baseModules)export const patch: Function = createPatchFunction({ nodeOps, modules })
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而 patch 方法是由 createPatchFunction 方法创建返回出来的函数。

// src/core/vdom/patch.js
const hooks = ['create', 'activate', 'update', 'remove', 'destroy']export function createPatchFunction (backend) {let i, jconst cbs = {}const { modules, nodeOps } = backendfor (i = 0; i < hooks.length; ++i) {cbs[hooks[i]] = []for (j = 0; j < modules.length; ++j) {if (isDef(modules[j][hooks[i]])) {cbs[hooks[i]].push(modules[j][hooks[i]])}}}// ...return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly){}
}
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这里有两个比较重要的对象 nodeOps 和 modules。nodeOps 是封装的原生dom操作方法，在生成真实节点树的过程中，dom相关操作都是调用 nodeOps 内的方法。

modules 是待执行的钩子函数。在进入函数时，会将不同模块的钩子函数分类放置到 cbs 中，其中包括自定义指令钩子函数，ref 钩子函数。在 patch 阶段，会根据操作节点的行为取出对应类型进行调用。

patch

// initial render
vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
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在首次渲染时，vm.$el 对应的是根节点 dom 对象，也就是我们熟知的 id 为 app 的 div。它作为 oldVNode 参数传入 patch：

return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {if (isUndef(vnode)) {if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)return}let isInitialPatch = falseconst insertedVnodeQueue = []if (isUndef(oldVnode)) {// empty mount (likely as component), create new root elementisInitialPatch = truecreateElm(vnode, insertedVnodeQueue)} else {const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {// patch existing root nodepatchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, null, null, removeOnly)} else {if (isRealElement) {// mounting to a real element// check if this is server-rendered content and if we can perform// a successful hydration.if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)hydrating = true}if (isTrue(hydrating)) {if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)return oldVnode} else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {warn('The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' +'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' +'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' +'<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ' +'full client-side render.')}}// either not server-rendered, or hydration failed.// create an empty node and replace itoldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)}// replacing existing elementconst oldElm = oldVnode.elmconst parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)// create new nodecreateElm(vnode,insertedVnodeQueue,// extremely rare edge case: do not insert if old element is in a// leaving transition. Only happens when combining transition +// keep-alive + HOCs. (#4590)oldElm._leaveCb ? null : parentElm,nodeOps.nextSibling(oldElm))// update parent placeholder node element, recursivelyif (isDef(vnode.parent)) {let ancestor = vnode.parentconst patchable = isPatchable(vnode)while (ancestor) {for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) {cbs.destroy[i](ancestor)}ancestor.elm = vnode.elmif (patchable) {for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {cbs.create[i](emptyNode, ancestor)}// #6513// invoke insert hooks that may have been merged by create hooks.// e.g. for directives that uses the "inserted" hook.const insert = ancestor.data.hook.insertif (insert.merged) {// start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hookfor (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {insert.fns[i]()}}} else {registerRef(ancestor)}ancestor = ancestor.parent}}// destroy old nodeif (isDef(parentElm)) {removeVnodes([oldVnode], 0, 0)} else if (isDef(oldVnode.tag)) {invokeDestroyHook(oldVnode)}}}invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)return vnode.elm
}
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通过检查属性 nodeType（真实节点才有的属性）， 判断 oldVnode 是否为真实节点。

const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
if (isRealElement) {// ...oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
}
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很明显第一次的 isRealElement 是为 true，因此会调用 emptyNodeAt 将其转为 VNode：

function emptyNodeAt (elm) {return new VNode(nodeOps.tagName(elm).toLowerCase(), {}, [], undefined, elm)
}
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接着会调用 createElm 方法，它就是将 VNode 转为真实dom 的核心方法：

function createElm (vnode,insertedVnodeQueue,parentElm,refElm,nested,ownerArray,index
) {if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {// This vnode was used in a previous render!// now it's used as a new node, overwriting its elm would cause// potential patch errors down the road when it's used as an insertion// reference node. Instead, we clone the node on-demand before creating// associated DOM element for it.vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)}vnode.isRootInsert = !nested // for transition enter checkif (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {return}const data = vnode.dataconst children = vnode.childrenconst tag = vnode.tagif (isDef(tag)) {vnode.elm = vnode.ns? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag): nodeOps.createElement(tag, vnode)setScope(vnode)/* istanbul ignore if */if (__WEEX__) {// ...} else {createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)if (isDef(data)) {invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)}insert(parentElm, vnode.elm, refElm)}if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {creatingElmInVPre--}} else if (isTrue(vnode.isComment)) {vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)insert(parentElm, vnode.elm, refElm)} else {vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)insert(parentElm, vnode.elm, refElm)}
}
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一开始会调用 createComponent 尝试创建组件类型的节点，如果成功会返回 true。在创建过程中也会调用 $mount 进行组件范围内的挂载，所以走的还是 patch 这套流程。

if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {return
}
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如果没有完成创建，代表该 VNode 对应的是真实节点，往下继续创建真实节点的逻辑。

vnode.elm = vnode.ns? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag): nodeOps.createElement(tag, vnode)
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根据 tag 创建对应类型真实节点，赋值给 vnode.elm，它作为父节点容器，创建的子节点会被放到里面。

然后调用 createChildren 创建子节点：

function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {if (Array.isArray(children)) {if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {checkDuplicateKeys(children)}for (let i = 0; i < children.length; ++i) {createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i)}} else if (isPrimitive(vnode.text)) {nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)))}
}
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内部进行遍历子节点数组，再次调用 createElm 创建节点，而上面创建的 vnode.elm 作为父节点传入。如此循环，直到没有子节点，就会创建文本节点插入到 vnode.elm 中。

执行完成后出来，会调用 invokeCreateHooks，它负责执行 dom 操作时的 create 钩子函数，同时将 VNode 加入到 insertedVnodeQueue 中：

function invokeCreateHooks (vnode, insertedVnodeQueue) {for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {cbs.create[i](emptyNode, vnode)}i = vnode.data.hook // Reuse variableif (isDef(i)) {if (isDef(i.create)) i.create(emptyNode, vnode)if (isDef(i.insert)) insertedVnodeQueue.push(vnode)}
}
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最后一步就是调用 insert 方法将节点插入到父节点：

function insert (parent, elm, ref) {if (isDef(parent)) {if (isDef(ref)) {if (nodeOps.parentNode(ref) === parent) {nodeOps.insertBefore(parent, elm, ref)}} else {nodeOps.appendChild(parent, elm)}}
}
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可以看到 Vue 是通过递归调用 createElm 来创建节点树的。同时也说明最深的子节点会先调用 insert 插入节点。所以整个节点树的插入顺序是“先子后父”。插入节点方法就是原生dom的方法 insertBefore 和 appendChild。

if (isDef(parentElm)) {removeVnodes([oldVnode], 0, 0)
}
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createElm 流程走完后，构建完成的节点树已经插入到页面上了。其实 Vue 在初始化渲染页面时，并不是把原来的根节点 app 给真正替换掉，而是在其后面插入一个新的节点，接着再把旧节点给移除掉。

所以在 createElm 之后会调用 removeVnodes 来移除旧节点，它里面同样是调用的原生dom方法 removeChild。

invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
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function invokeInsertHook (vnode, queue, initial) {// delay insert hooks for component root nodes, invoke them after the// element is really insertedif (isTrue(initial) && isDef(vnode.parent)) {vnode.parent.data.pendingInsert = queue} else {for (let i = 0; i < queue.length; ++i) {queue[i].data.hook.insert(queue[i])}}
}
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在 patch 的最后就是调用 invokeInsertHook 方法，触发节点插入的钩子函数。

至此整个页面渲染的流程完毕~

总结

初始化调用 $mount 挂载组件。

_render 开始构建 VNode，核心方法为 createElement，一般会创建普通的 VNode ，遇到组件就创建组件类型的 VNode，否则就是未知标签的 VNode，构建完成传递给 _update。

patch 阶段根据 VNode 创建真实节点树，核心方法为 createElm，首先遇到组件类型的 VNode，内部会执行 $mount，再走一遍相同的流程。普通节点类型则创建一个真实节点，如果它有子节点开始递归调用 createElm，使用 insert 插入子节点，直到没有子节点就填充内容节点。最后递归完成后，同样也是使用 insert 将整个节点树插入到页面中，再将旧的根节点移除。

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作者：WahFung
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来源：掘金
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