Vue2.1.7源码学习

原本文章的名字叫做《源码解析》，不过后来想想，还是用“源码学习”来的合适一点，在没有彻底掌握源码中的每一个字母之前，“解析”就有点标题党了。建议在看这篇文章之前，最好打开2.1.7的源码对照着看，这样可能更容易理解。另外本人水平有限，文中有错误或不妥的地方望大家多多指正共同成长。

补充：Vue 2.2 刚刚发布，作为一个系列文章的第一篇，本篇文章主要从Vue代码的组织，Vue构造函数的还原，原型的设计，以及参数选项的处理和已经被写烂了的数据绑定与如何使用 Virtual DOM 更新视图入手。从整体的大方向观察框架，这么看来V2.1.7 对于理解 V2.2 的代码不会有太大的影响。该系列文章的后续文章，都会从最新的源码入手，并对改动的地方做相应的提示。

很久之前写过一篇文章：JavaScript实现MVVM之我就是想监测一个普通对象的变化，文章开头提到了我写博客的风格，还是那句话，只写努力让小白，甚至是小学生都能看明白的文章。这不免会导致对于某些同学来说这篇文章有些墨迹，所以大家根据自己的喜好，可以详细的看，也可以跳跃着看。

一、从了解一个开源项目入手

要看一个项目的源码，不要一上来就看，先去了解一下项目本身的元数据和依赖，除此之外最好也了解一下 PR 规则，Issue Reporting 规则等等。特别是“前端”开源项目，我们在看源码之前第一个想到的应该是：package.json文件。

在 package.json 文件中，我们最应该关注的就是 scripts 字段和 devDependencies 以及 dependencies 字段，通过 scripts 字段我们可以知道项目中定义的脚本命令，通过 devDependencies 和 dependencies 字段我们可以了解项目的依赖情况。

了解了这些之后，如果有依赖我们就 npm install 安装依赖就ok了。

除了 package.json 之外，我们还要阅读项目的贡献规则文档，了解如何开始，一个好的开源项目肯定会包含这部分内容的，Vue也不例外：https://github.com/vuejs/vue/blob/dev/.github/CONTRIBUTING.md，在这个文档里说明了一些行为准则，PR指南，Issue Reporting 指南，Development Setup 以及 项目结构。通过阅读这些内容，我们可以了解项目如何开始，如何开发以及目录的说明，下面是对重要目录和文件的简单介绍，这些内容你都可以去自己阅读获取：

├── build --------------------------------- 构建相关的文件，一般情况下我们不需要动├── dist ---------------------------------- 构建后文件的输出目录├── examples ------------------------------ 存放一些使用Vue开发的应用案例├── flow ---------------------------------- 类型声明，使用开源项目 [Flow](https://flowtype.org/)├── package.json -------------------------- 不解释├── test ---------------------------------- 包含所有测试文件├── src ----------------------------------- 这个是我们最应该关注的目录，包含了源码│   ├── entries --------------------------- 包含了不同的构建或包的入口文件│   │   ├── web-runtime.js ---------------- 运行时构建的入口，输出 dist/vue.common.js 文件，不包含模板(template)到render函数的编译器，所以不支持 `template` 选项，我们使用vue默认导出的就是这个运行时的版本。大家使用的时候要注意│   │   ├── web-runtime-with-compiler.js -- 独立构建版本的入口，输出 dist/vue.js，它包含模板(template)到render函数的编译器│   │   ├── web-compiler.js --------------- vue-template-compiler 包的入口文件│   │   ├── web-server-renderer.js -------- vue-server-renderer 包的入口文件│   ├── compiler -------------------------- 编译器代码的存放目录，将 template 编译为 render 函数│   │   ├── parser ------------------------ 存放将模板字符串转换成元素抽象语法树的代码│   │   ├── codegen ----------------------- 存放从抽象语法树(AST)生成render函数的代码│   │   ├── optimizer.js ------------------ 分析静态树，优化vdom渲染│   ├── core ------------------------------ 存放通用的，平台无关的代码│   │   ├── observer ---------------------- 反应系统，包含数据观测的核心代码│   │   ├── vdom -------------------------- 包含虚拟DOM创建(creation)和打补丁(patching)的代码│   │   ├── instance ---------------------- 包含Vue构造函数设计相关的代码│   │   ├── global-api -------------------- 包含给Vue构造函数挂载全局方法(静态方法)或属性的代码│   │   ├── components -------------------- 包含抽象出来的通用组件│   ├── server ---------------------------- 包含服务端渲染(server-side rendering)的相关代码│   ├── platforms ------------------------- 包含平台特有的相关代码│   ├── sfc ------------------------------- 包含单文件组件(.vue文件)的解析逻辑，用于vue-template-compiler包│   ├── shared ---------------------------- 包含整个代码库通用的代码

大概了解了重要目录和文件之后，我们就可以查看 Development Setup 中的常用命令部分，来了解如何开始这个项目了，我们可以看到这样的介绍：

# watch and auto re-build dist/vue.js$ npm run dev# watch and auto re-run unit tests in Chrome$ npm run dev:test

现在，我们只需要运行 npm run dev 即可监测文件变化并自动重新构建输出 dist/vue.js，然后运行 npm run dev:test 来测试。不过为了方便，我会在 examples 目录新建一个例子，然后引用 dist/vue.js 这样，我们可以直接拿这个例子一边改Vue源码一边看自己写的代码想怎么玩怎么玩。

二、看源码的小提示

在真正步入源码世界之前，我想简单说一说看源码的技巧：

注重大体框架，从宏观到微观

当你看一个项目代码的时候，最好是能找到一条主线，先把大体流程结构摸清楚，再深入到细节，逐项击破，拿Vue举个栗子：假如你已经知道Vue中数据状态改变后会采用virtual DOM的方式更新DOM，这个时候，如果你不了解virtual DOM，那么听我一句“暂且不要去研究内部具体实现，因为这会是你丧失主线”，而你仅仅需要知道virtual DOM分为三个步骤：

一、createElement(): 用 JavaScript对象(虚拟树) 描述 真实DOM对象(真实树)
二、diff(oldNode, newNode) : 对比新旧两个虚拟树的区别，收集差异
三、patch() : 将差异应用到真实DOM树

有的时候 第二步 可能与 第三步 合并成一步(Vue 中的patch就是这样)，除此之外，还比如 src/compiler/codegen 内的代码，可能你不知道他写了什么，直接去看它会让你很痛苦，但是你只需要知道 codegen 是用来将抽象语法树(AST)生成render函数的就OK了，也就是生成类似下面这样的代码：

function anonymous() {    with(this){return _c('p',{attrs:{"id":"app"}},[_v("\n      "+_s(a)+"\n      "),_c('my-com')])}}

当我们知道了一个东西存在，且知道它存在的目的，那么我们就很容易抓住这条主线，这个系列的第一篇文章就是围绕大体主线展开的。了解大体之后，我们就知道了每部分内容都是做什么的，比如 codegen 是生成类似上面贴出的代码所示的函数的，那么再去看codegen下的代码时，目的性就会更强，就更容易理解。

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：

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.jsstate.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.$dataVue.prototype.$set = setVue.prototype.$delete = delVue.prototype.$watch = function(){}// renderMixin(Vue)    src/core/instance/render.js **************************************************Vue.prototype.$nextTick = function (fn: Function) {}Vue.prototype._render = function (): VNode {}Vue.prototype._s = _toStringVue.prototype._v = createTextVNodeVue.prototype._n = toNumberVue.prototype._e = createEmptyVNodeVue.prototype._q = looseEqualVue.prototype._i = looseIndexOfVue.prototype._m = function(){}Vue.prototype._o = function(){}Vue.prototype._f = function resolveFilter (id) {}Vue.prototype._l = function(){}Vue.prototype._t = function(){}Vue.prototype._b = function(){}Vue.prototype._k = function(){}// eventsMixin(Vue)    src/core/instance/events.js **************************************************Vue.prototype.$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.jsVue.configVue.util = utilVue.set = setVue.delete = delVue.nextTick = util.nextTickVue.options = {    components: {        KeepAlive    },    directives: {},    filters: {},    _base: Vue}Vue.useVue.mixinVue.cid = 0Vue.extendVue.component = function(){}Vue.directive = function(){}Vue.filter = function(){}Vue.prototype.$isServerVue.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utilsVue.config.isUnknownElement = isUnknownElementVue.config.isReservedTag = isReservedTagVue.config.getTagNamespace = getTagNamespaceVue.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 = vmvm._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 = truethis.$options = {    components,    directives,    filters,    _base,    el,    data: mergedInstanceDataFn()}this._renderProxy = thisthis._self = this// 在 initLifecycle 中添加的属性        **********************************************************this.$parent = parentthis.$root = parent ? parent.$root : thisthis.$children = []this.$refs = {}this._watcher = nullthis._inactive = falsethis._isMounted = falsethis._isDestroyed = falsethis._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.$vnode = null // the placeholder node in parent treethis._vnode = null // the root of the child treethis._staticTrees = nullthis.$slotsthis.$scopedSlotsthis._cthis.$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。

五、通过 initData 看Vue的数据响应系统

Vue的数据响应系统包含三个部分：Observer、Dep、Watcher。关于数据响应系统的内容真的已经被文章讲烂了，所以我就简单的说一下，力求大家能理解就ok，我们还是先看一下initData 中的代码：

function initData (vm: Component) {  let data = vm.$options.data  data = vm._data = typeof data === 'function'    ? data.call(vm)    : data || {}  if (!isPlainObject(data)) {    data = {}    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(      'data functions should return an object:\n' +      'https://vuejs.org/v2/guide/components.html#data-Must-Be-a-Function',      vm    )  }  // proxy data on instance  const keys = Object.keys(data)  const props = vm.$options.props  let i = keys.length  while (i--) {    if (props && hasOwn(props, keys[i])) {      process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(        `The data property "${keys[i]}" is already declared as a prop. ` +        `Use prop default value instead.`,        vm      )    } else {      proxy(vm, keys[i])    }  }  // observe data  observe(data)  data.__ob__ && data.__ob__.vmCount++}

首先，先拿到 data 数据：let data = vm.$options.data，大家还记得此时vm.$options.data 的值应该是通过 mergeOptions 合并处理后的 mergedInstanceDataFn 函数吗？所以在得到 data 后，它又判断了 data 的数据类型是不是 ‘function’，最终的结果是：data 还是我们传入的数据选项的 data，即：

data: {    a: 1,    b: [1, 2, 3]}

然后在实例对象上定义 _data 属性，该属性与 data 是相同的引用。

然后是一个 while 循环，循环的目的是在实例对象上对数据进行代理，这样我们就能通过 this.a 来访问 data.a 了，代码的处理是在 proxy 函数中，该函数非常简单，仅仅是在实例对象上设置与 data 属性同名的访问器属性，然后使用 _data 做数据劫持，如下：

function proxy (vm: Component, key: string) {  if (!isReserved(key)) {    Object.defineProperty(vm, key, {      configurable: true,      enumerable: true,      get: function proxyGetter () {        return vm._data[key]      },      set: function proxySetter (val) {        vm._data[key] = val      }    })  }}

做完数据的代理，就正式进入响应系统，

observe(data)

我们说过，数据响应系统主要包含三部分：Observer、Dep、Watcher，代码分别存放在：observer/index.js、observer/dep.js 以及 observer/watcher.js 文件中，这回我们换一种方式，我们先不看其源码，大家先跟着我的思路来思考，最后回头再去看代码，你会有一种：”奥，不过如此“的感觉。

假如，我们有如下代码：

var data = {    a: 1,    b: {        c: 2    }}observer(data)new Watch('a', () => {    alert(9)})new Watch('a', () => {    alert(90)})new Watch('b.c', () => {    alert(80)})

这段代码目的是，首先定义一个数据对象 data，然后通过 observer 对其进行观测，之后定义了三个观察者，当数据有变化时，执行相应的方法，这个功能使用Vue的实现原来要如何去实现？其实就是在问observer 怎么写？Watch 构造函数又怎么写？接下来我们逐一实现。

首先，observer 的作用是：将数据对象data的属性转换为访问器属性：

class Observer {    constructor (data) {        this.walk(data)    }    walk (data) {        // 遍历 data 对象属性，调用 defineReactive 方法        let keys = Object.keys(data)        for(let i = 0; i < keys.length; i++){            defineReactive(data, keys[i], data[keys[i]])        }    }}// defineReactive方法仅仅将data的属性转换为访问器属性function defineReactive (data, key, val) {    // 递归观测子属性    observer(val)    Object.defineProperty(data, key, {        enumerable: true,        configurable: true,        get: function () {            return val        },        set: function (newVal) {            if(val === newVal){                return            }            // 对新值进行观测            observer(newVal)        }    })}// observer 方法首先判断data是不是纯JavaScript对象，如果是，调用 Observer 类进行观测function observer (data) {    if(Object.prototype.toString.call(data) !== '[object Object]') {        return    }    new Observer(data)}

上面的代码中，我们定义了 observer 方法，该方法检测了数据data是不是纯JavaScript对象，如果是就调用 Observer 类，并将 data 作为参数透传。在 Observer 类中，我们使用 walk 方法对数据data的属性循环调用 defineReactive 方法，defineReactive 方法很简单，仅仅是将数据data的属性转为访问器属性，并对数据进行递归观测，否则只能观测数据data的直属子属性。这样我们的第一步工作就完成了，当我们修改或者获取data属性值的时候，通过get 和 set 即能获取到通知。

我们继续往下看，来看一下 Watch：

new Watch('a', () => {    alert(9)})

现在的问题是，Watch 要怎么和observer 关联？？？？？？？我们看看 Watch 它知道些什么，通过上面调用 Watch 的方式，传递给 Watch 两个参数，一个是 ‘a’ 我们可以称其为表达式，另外一个是回调函数。所以我们目前只能写出这样的代码：

class Watch {    constructor (exp, fn) {        this.exp = exp        this.fn = fn    }}

那么要怎么关联呢，大家看下面的代码会发生什么：

class Watch {    constructor (exp, fn) {        this.exp = exp        this.fn = fn        data[exp]    }}

多了一句 data[exp]，这句话是在干什么？是不是在获取 data 下某个属性的值，比如 exp 为 ‘a’ 的话，那么 data[exp] 就相当于在获取 data.a 的值，那这会放生什么？大家不要忘了，此时数据 data 下的属性已经是访问器属性了，所以这么做的结果会直接触发对应属性的 get 函数，这样我们就成功的和 observer 产生了关联，但这样还不够，我们还是没有达到目的，不过我们已经无限接近了，我们继续思考看一下可不可以这样：

既然在 Watch 中对表达式求值，能够触发 observer 的 get，那么可不可以在 get 中收集 Watch 中函数呢？

答案是可以的，不过这个时候我们就需要 Dep 出场了，它是一个依赖收集器。我们的思路是：data 下的每一个属性都有一个唯一的 Dep 对象，在 get 中收集仅针对该属性的依赖，然后在 set 方法中触发所有收集的依赖，这样就搞定了，看如下代码：

class Dep {    constructor () {        this.subs = []    }    addSub () {        this.subs.push(Dep.target)    }    notify () {        for(let i = 0; i < this.subs.length; i++){            this.subs[i].fn()        }    }}Dep.target = nullfunction pushTarget(watch){    Dep.target = watch}class Watch {    constructor (exp, fn) {        this.exp = exp        this.fn = fn        pushTarget(this)        data[exp]    }}

上面的代码中，我们在 Watch 中增加了 pushTarget(this)，可以发现，这句代码的作用是将 Dep.target 的值设置为该Watch对象。在 pushTarget 之后我们才对表达式进行求值，接着，我们修改 defineReactive 代码如下

function defineReactive (data, key, val) {    observer(val)    let dep = new Dep()        // 新增    Object.defineProperty(data, key, {        enumerable: true,        configurable: true,        get: function () {            dep.addSub()    // 新增            return val        },        set: function (newVal) {            if(val === newVal){                return            }            observer(newVal)            dep.notify()    // 新增        }    })}

如标注，新增了三句代码，我们知道，Watch 中对表达式求值会触发get 方法，我们在 get 方法中调用了 dep.addSub，也就执行了这句代码：this.subs.push(Dep.target)，由于在这句代码执行之前，Dep.target 的值已经被设置为一个 Watch 对象了，所以最终结果就是收集了一个 Watch 对象，然后在 set 方法中我们调用了 dep.notify，所以当data属性值变化的时候，就会通过 dep.notify 循环调用所有收集的Watch对象中的回调函数：

notify () {    for(let i = 0; i < this.subs.length; i++){        this.subs[i].fn()    }}

这样 observer、Dep、Watch 三者就联系成为一个有机的整体，实现了我们最初的目标，完整的代码可以戳这里：observer-dep-watch。这里还给大家挖了个坑，因为我们没有处理对数组的观测，由于比较复杂并且这又不是我们讨论的重点，如果大家想了解可以戳我的这篇文章：JavaScript实现MVVM之我就是想监测一个普通对象的变化，另外，在 Watch 中对表达式求值的时候也只做了直接子属性的求值，所以如果 exp 的值为 ‘a.b’ 的时候，就不可以用了，Vue的做法是使用 . 分割表达式字符串为数组，然后遍历一下对其进行求值，大家可以查看其源码。如下：

/** * Parse simple path. */const bailRE = /[^\w.$]/export function parsePath (path: string): any {  if (bailRE.test(path)) {    return  } else {    const segments = path.split('.')    return function (obj) {      for (let i = 0; i < segments.length; i++) {        if (!obj) return        obj = obj[segments[i]]      }      return obj    }  }}

Vue 的求值代码是在 src/core/util/lang.js 文件中 parsePath 函数中实现的。总结一下Vue的依赖收集过程应该是这样的：

实际上，Vue并没有直接在 get 中调用 addSub，而是调用的 dep.depend，目的是将当前的 dep 对象收集到 watch 对象中，如果要完整的流程，应该是这样的：（大家注意数据的每一个字段都拥有自己的dep 对象和 get 方法。）

这样 Vue 就建立了一套数据响应系统，之前我们说过，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。现在 initData 我们分析完了，接下来看一看 initRender

六、通过 initRender 看Vue的 render(渲染) 与 re-render(重新渲染)

在 initRender 方法中，因为我们的例子中传递了 el 选项，所以下面的代码会执行：

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

这里，调用了 $mount 方法，在还原Vue构造函数的时候，我们整理过所有的方法，其中 $mount 方法在两个地方出现过：

1、在 web-runtime.js 文件中：

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

它的作用是通过 el 获取相应的DOM元素，然后调用 lifecycle.js 文件中的 _mount 方法。

2、在 web-runtime-with-compiler.js 文件中：

// 缓存了来自 web-runtime.js 的 $mount 方法const mount = Vue.prototype.$mount// 重写 $mount 方法Vue.prototype.$mount = function (  el?: string | Element,  hydrating?: boolean): Component {  // 根据 el 获取相应的DOM元素  el = el && query(el)  // 不允许你将 el 挂载到 html 标签或者 body 标签  if (el === document.body || el === document.documentElement) {    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(      `Do not mount Vue to <html> or <body> - mount to normal elements instead.`    )    return this  }  const options = this.$options  // 如果我们没有写 render 选项，那么就尝试将 template 或者 el 转化为 render 函数  if (!options.render) {    let template = options.template    if (template) {      if (typeof template === 'string') {        if (template.charAt(0) === '#') {          template = idToTemplate(template)          /* istanbul ignore if */          if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !template) {            warn(              `Template element not found or is empty: ${options.template}`,              this            )          }        }      } else if (template.nodeType) {        template = template.innerHTML      } else {        if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {          warn('invalid template option:' + template, this)        }        return this      }    } else if (el) {      template = getOuterHTML(el)    }    if (template) {      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {        warn,        shouldDecodeNewlines,        delimiters: options.delimiters      }, this)      options.render = render      options.staticRenderFns = staticRenderFns    }  }  // 调用已经缓存下来的 web-runtime.js 文件中的 $mount 方法  return mount.call(this, el, hydrating)}

分析一下可知 web-runtime-with-compiler.js 的逻辑如下：

1、缓存来自 web-runtime.js 文件的 $mount 方法

2、判断有没有传递 render 选项，如果有直接调用来自 web-runtime.js 文件的 $mount 方法

3、如果没有传递 render 选项，那么查看有没有 template 选项，如果有就使用 compileToFunctions 函数根据其内容编译成 render 函数

4、如果没有 template 选项，那么查看有没有 el 选项，如果有就使用 compileToFunctions 函数将其内容(template = getOuterHTML(el))编译成 render 函数

5、将编译成的 render 函数挂载到 this.$options 属性下，并调用缓存下来的 web-runtime.js 文件中的 $mount 方法

简单的用一张图表示 mount 方法的调用关系，从上至下调用：

不过不管怎样，我们发现这些步骤的最终目的是生成 render 函数，然后再调用 lifecycle.js 文件中的 _mount 方法，我们看看这个方法做了什么事情，查看 _mount 方法的代码，这是简化过得：

  Vue.prototype._mount = function (    el?: Element | void,    hydrating?: boolean  ): Component {    const vm: Component = this    // 在Vue实例对象上添加 $el 属性，指向挂载点元素    vm.$el = el    // 触发 beforeMount 生命周期钩子    callHook(vm, 'beforeMount')    vm._watcher = new Watcher(vm, () => {      vm._update(vm._render(), hydrating)    }, noop)    // 如果是第一次mount则触发 mounted 生命周期钩子    if (vm.$vnode == null) {      vm._isMounted = true      callHook(vm, 'mounted')    }    return vm  }

上面的代码很简单，该注释的都注释了，唯一需要看的就是这段代码：

vm._watcher = new Watcher(vm, () => {  vm._update(vm._render(), hydrating)}, noop)

看上去很眼熟有没有？我们平时使用Vue都是这样使用 watch的：

this.$watch('a', (newVal, oldVal) => {})// 或者this.$watch(function(){    return this.a + this.b}, (newVal, oldVal) => {})

第一个参数是 表达式或者函数，第二个参数是回调函数，第三个参数是可选的选项。原理是 Watch 内部对表达式求值或者对函数求值从而触发数据的 get 方法收集依赖。可是 _mount 方法中使用 Watcher 的时候第一个参数 vm 是什么鬼。我们不妨去看看源码中 $watch 函数是如何实现的，根据之前还原Vue构造函数中所整理的内容可知：$warch 方法是在 src/core/instance/state.js 文件中的 stateMixin 方法中定义的，源码如下：

  Vue.prototype.$watch = function (    expOrFn: string | Function,    cb: Function,    options?: Object  ): Function {    const vm: Component = this    options = options || {}    options.user = true    const watcher = new Watcher(vm, expOrFn, cb, options)    if (options.immediate) {      cb.call(vm, watcher.value)    }    return function unwatchFn () {      watcher.teardown()    }  }

我们可以发现，$warch 其实是对Watcher 的一个封装，内部的 Watcher 的第一个参数实际上也是 vm 即：Vue实例对象，这一点我们可以在 Watcher 的源码中得到验证，代开 observer/watcher.js 文件查看：

export default class Watcher {  constructor (    vm: Component,    expOrFn: string | Function,    cb: Function,    options?: Object = {}  ) {  }}

可以发现真正的 Watcher 第一个参数实际上就是 vm。第二个参数是表达式或者函数，然后以此类推，所以现在再来看 _mount 中的这段代码：

vm._watcher = new Watcher(vm, () => {  vm._update(vm._render(), hydrating)}, noop)

忽略第一个参数 vm，也就说，Watcher 内部应该对第二个参数求值，也就是运行这个函数：

() => {  vm._update(vm._render(), hydrating)}

所以 vm._render() 函数被第一个执行，该函数在 src/core/instance/render.js 中，该方法中的代码很多，下面是简化过的：

  Vue.prototype._render = function (): VNode {    const vm: Component = this    // 解构出 $options 中的 render 函数    const {      render,      staticRenderFns,      _parentVnode    } = vm.$options    ...    let vnode    try {      // 运行 render 函数      vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)    } catch (e) {      ...    }    // set parent    vnode.parent = _parentVnode    return vnode  }

_render 方法首先从vm.$options 中解构出 render 函数，大家应该记得：vm.$options.render 方法是在 web-runtime-with-compiler.js 文件中通过 compileToFunctions 方法将 template 或 el 编译而来的。解构出 render 函数后，接下来便执行了该方法：

vnode = render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)

其中使用 call 指定了 render 函数的作用域环境为 vm._renderProxy，这个属性在我们整理实例对象的时候知道，他是在 Vue.prototype._init 方法中被添加的，即：vm._renderProxy = vm，其实就是Vue实例对象本身，然后传递了一个参数：vm.$createElement。那么render 函数到底是干什么的呢？让我们根据上面那句代码猜一猜，我们已经知道 render 函数是从 template 或 el 编译而来的，如果没错的话应该是返回一个虚拟DOM对象。我们不妨使用 console.log 打印一下 render 函数，当我们的模板这样编写时：

<ul id="app">  <li>{{a}}</li></ul>

打印的 render 函数如下：

我们修改模板为：

<ul id="app">  <li v-for="i in b">{{a}}</li></ul>

打印出来的 render 函数如下：

其实了解Vue2.x版本的同学都知道，Vue提供了 render 选项，作为 template 的代替方案，同时为JavaScript提供了完全编程的能力，下面两种编写模板的方式实际是等价的：

// 方案一：new Vue({    el: '#app',    data: {        a: 1    },    template: '<ul><li>{{a}}</li><li>{{a}}</li></ul>'})// 方案二：new Vue({    el: '#app',    render: function (createElement) {        createElement('ul', [            createElement('li', this.a),            createElement('li', this.a)        ])    }})

现在我们再来看我们打印的 render 函数：

function anonymous() {    with(this){        return _c('ul', {             attrs: {"id": "app"}        },[            _c('li', [_v(_s(a))])        ])    }}

是不是与我们自己写 render 函数很像？因为 render 函数的作用域被绑定到了Vue实例，即：render.call(vm._renderProxy, vm.$createElement)，所以上面代码中 _c、_v、_s 以及变量 a相当于Vue实例下的方法和变量。大家还记得诸如 _c、_v、_s 这样的方法在哪里定义的吗？我们在整理Vue构造函数的时候知道，他们在 src/core/instance/render.js 文件中的 renderMixin 方法中定义，除了这些之外还有诸如：_l、_m、 _o 等等。其中 _l 就在我们使用 v-for 指令的时候出现了。所以现在大家知道为什么这些方法都被定义在 render.js 文件中了吧，因为他们就是为了构造出 render 函数而存在的。

现在我们已经知道了 render 函数的长相，也知道了 render 函数的作用域是Vue实例本身即：this(或vm)。那么当我们执行render 函数时，其中的变量如：a，就相当于：this.a，我们知道这是在求值，所以_mount 中的这段代码：

vm._watcher = new Watcher(vm, () => {  vm._update(vm._render(), hydrating)}, noop)

当 vm._render 执行的时候，所依赖的变量就会被求值，并被收集为依赖。按照Vue中 watcher.js 的逻辑，当依赖的变量有变化时不仅仅回调函数被执行，实际上还要重新求值，即还要执行一遍：

() => {  vm._update(vm._render(), hydrating)}

这实际上就做到了 re-render，因为 vm._update 就是文章开头所说的虚拟DOM中的最后一步：patch

vm_render 方法最终返回一个vnode 对象，即虚拟DOM，然后作为 vm_update 的第一个参数传递了过去，我们看一下 vm_update 的逻辑，在 src/core/instance/lifecycle.js 文件中有这么一段代码：

    if (!prevVnode) {      // initial render      vm.$el = vm.__patch__(        vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */,        vm.$options._parentElm,        vm.$options._refElm      )    } else {      // updates      vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)    }

如果还没有 prevVnode 说明是首次渲染，直接创建真实DOM。如果已经有了 prevVnode 说明不是首次渲染，那么就采用 patch 算法进行必要的DOM操作。这就是Vue更新DOM的逻辑。只不过我们没有将 virtual DOM 内部的实现。

现在我们来好好理理思路，当我们写如下代码时：

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

Vue 所做的事：

1、构建数据响应系统，使用 Observer 将数据data转换为访问器属性；将 el 编译为 render 函数，render 函数返回值为虚拟DOM

2、在 _mount 中对 _update 求值，而 _update 又会对 render 求值，render 内部又会对依赖的变量求值，收集为被求值的变量的依赖，当变量改变时，_update 又会重新执行一遍，从而做到 re-render。

用一张详细一点的图表示就是这样的：

到此，我们从大体流程，挑着重点的走了一遍Vue，但是还有很多细节我们没有提及，比如：

1、将模板转为 render 函数的时候，实际是先生成的抽象语法树（AST），再将抽象语法树转成的 render 函数，而且这一整套的代码我们也没有提及，因为他在复杂了，其实这部分内容就是在完正则。

2、我们也没有详细的讲 Virtual DOM 的实现原理，网上已经有文章讲了，大家可以搜一搜

3、我们的例子中仅仅传递了 el ，data 选项，大家知道 Vue 支持的选项很多，比如我们都没有讲到，但都是触类旁通的，比如你搞清楚了 data 选项再去看 computed 选项或者 props 选项就会很容易，比如你知道了 Watcher 的工作机制再去看 watch 选项就会很容易。

本篇文章作为Vue源码的启蒙文章，也许还有很多缺陷，全当抛砖引玉了。