Vue的生命周期及源码实现

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通过上面两章的学习,我们已经学会了Vue的所有基础语法,包括:

1、{{Mustache}} 语法
2、v-if、v-else、v-else-if、v-show
3、v-for
4、v-bind
5、v-model
6、v-on

如果大家已经对这些语法牢记于心了,那么请继续往下看,如果大家对这些语法掌握的并不是很熟练的话,那么希望大家再去回顾一下前面的内容。

这一章我们学习Vue的生命周期,我们先来看一下Vue的生命周期的定义。

每个 Vue 实例在被创建时都要经过一系列的初始化过程——例如,需要设置数据监听、编译模板、将实例挂载到 DOM 并在数据变化时更新 DOM 等。同时在这个过程中也会运行一些叫做生命周期钩子的函数,这给了用户在不同阶段添加自己的代码的机会。

这是Vue官网上提供的描述信息,简单来说就是:在Vue从创建实例到最终完全消亡的过程中,会执行一系列的方法,用于对应当前Vue的状态,这些方法我们叫它:生命周期钩子。我们看一下下面的生命周期图示:

这里写图片描述

在上面的图示中,共展示出来8个生命周期钩子函数,这8个函数就描绘出来了Vue整个的运行周期。而截止到目前的Vue版本-2.5.16。Vue的声明周期钩子总共为11个,除去刚才的8个之外,还有3个关于组件的生命周期钩子。我们看一下所有的钩子函数解释,配合上面的图示,可以更好地理解Vue的运行周期

1、beforeCreate:在实例初始化之后,数据观测 (data observer) 和 event/watcher 事件配置之前被调用。
2、created:在实例创建完成后被立即调用。在这一步,实例已完成以下的配置:数据观测 (data observer),属性和方法的运算,watch/event 事件回调。然而,挂载阶段还没开始,$el 属性目前不可见。
3、beforeMount:在挂载开始之前被调用:相关的 render 函数首次被调用。
4、mounted:el 被新创建的 vm.$el 替换,并挂载到实例上去之后调用该钩子。如果 root 实例挂载了一个文档内元素,当 mounted 被调用时 vm.$el 也在文档内(PS:注意 mounted 不会承诺所有的子组件也都一起被挂载。如果你希望等到整个视图都渲染完毕,可以用 vm.$nextTick 替换掉 mounted:)。vm.$nextTick会在后面的章节详细讲解,这里大家需要知道有这个东西。
5、beforeUpdate:数据更新时调用,发生在虚拟 DOM 打补丁之前。这里适合在更新之前访问现有的 DOM,比如手动移除已添加的事件监听器。
6、updated:由于数据更改导致的虚拟 DOM 重新渲染和打补丁,在这之后会调用该钩子。当这个钩子被调用时,组件 DOM 已经更新,所以你现在可以执行依赖于 DOM 的操作。然而在大多数情况下,你应该避免在此期间更改状态。如果要相应状态改变,通常最好使用计算属性或 watcher 取而代之(PS:计算属性与watcher会在后面的章节进行介绍)。
7、activated:keep-alive 组件激活时调用(PS:与组件相关,关于keep-alive会在讲解组件的时候为大家介绍)。
8、deactivated:keep-alive 组件停用时调用(PS:与组件相关,关于keep-alive会在讲解组件的时候为大家介绍)。
9、beforeDestroy:实例销毁之前调用。在这一步,实例仍然完全可用。
10、destroyed:Vue 实例销毁后调用。调用后,Vue 实例指示的所有东西都会解绑定,所有的事件监听器会被移除,所有的子实例也会被销毁。
11、errorCaptured(2.5.0+ 新增):当捕获一个来自子孙组件的错误时被调用。此钩子会收到三个参数:错误对象、发生错误的组件实例以及一个包含错误来源信息的字符串。此钩子可以返回 false 以阻止该错误继续向上传播。

这就是Vue(2.5.16)中所有的生命周期钩子,为了更方便大家的理解,我们来看一下,在Vue的代码中,从创建销毁是如何在实现的。大家可以点击这里来下载Vue的最新代码。

我们先大致看一下Vue源代码的基础结构

.
├── BACKERS.md 
├── LICENSE
├── README.md
├── benchmarks
├── dist
├── examples
├── flow
├── node_modules
├── package.json
├── packages
├── scripts
├── src
├── test
├── types
└── yarn.lock

这是下载下来代码之后的一级目录,dist文件夹下为Vue编译之后的代码,我们平时引入的Vue.js文件都在这里Vue使用了flow作为JavaScript静态类型检查工具,相关的代码都在flow文件夹下面scripts文件夹下面是代码构建的相关配置,Vue主要使用Rollup进行的代码构建src文件夹下面就是所有Vue的源代码。我们这里不对其他的内容进行过多的描述,还是专注于我们的主题,Vue的声明周期代码是如何实现,我们看一下src文件夹。

.
├── compiler :Vue编译相关
├── core    :Vue的核心代码
├── platforms   :web/weex平台支持,入口文件
├── server  :服务端
├── sfc :解析.vue文件
└── shared  :公共代码

这是我们src文件夹下的目录结构,而我们Vue生成的地方就在/src/core/instance/index.js中。

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)
}

我们可以看到:Vue是一个方法,是一个使用Function来实现的构造函数,所以我们只能通过 new 的方式来去创建Vue的实例。然后通过Vue实例_init方法来进行Vue的初始化。_init是Vue通过prototype来实现的一个原型属性。我们来看一下他的_init方法实现。

/src/core/instance/init.js文件夹下,Vue实现了_init方法

Vue.prototype._init = function (options?: Object) {
    ...
    // expose real self
    vm._self = vm
    initLifecycle(vm)
    initEvents(vm)
    initRender(vm)
    callHook(vm, 'beforeCreate')
    initInjections(vm) // resolve injections before data/props
    initState(vm)
    initProvide(vm) // resolve provide after data/props
    callHook(vm, 'created')
    ...
    if (vm.$options.el) {
      vm.$mount(vm.$options.el)
    }
 }

我主要看与它生命周期有关的代码,我们可以看到,Vue先调用了initLifecycle(vm)、initEvents(vm)、initRender(vm)这三个方法,用于初始化生命周期、事件、渲染函数,这些过程发生在Vue初始化的过程(_init方法)中,并在调用beforeCreate钩子之前。

然后Vue通过callHook (vm: Component, hook: string)方法来去调用钩子函数(hook),它接收vm(Vue实例对象),hook(钩子函数名称)来去执行生命周期函数。在Vue中几乎所有的钩子(errorCaptured除外)函数执行都是通过callHook (vm: Component, hook: string)来调用的。我们来看一下callHook的代码,在/src/core/instance/lifecycle.js下:

export function callHook (vm: Component, hook: string) {
  // #7573 disable dep collection when invoking lifecycle hooks
  pushTarget()
  const handlers = vm.$options[hook]
  if (handlers) {
    for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) {
      try {
        handlers[i].call(vm)
      } catch (e) {
        handleError(e, vm, `${hook} hook`)
      }
    }
  }
  if (vm._hasHookEvent) {
    vm.$emit('hook:' + hook)
  }
  popTarget()
}

它的逻辑也非常简单,根据传入的hook从实例中拿到对应的回调函数数组(在/packages/vue-template-compiler/browser.js下的LIFECYCLE_HOOKS),然后便利执行。

然后在初始化生命周期、事件、渲染函数之后调用了beforeCreate钩子,在这个时候:我们还没有办法获取到data、props等数据

在调用了beforeCreate钩子之后,Vue调用了initInjections(vm)、initState(vm)、initProvide(vm)这三个方法用于初始化data、props、watcher等等,在这些初始化执行完成之后,调用了created钩子函数,在这个时候:我们已经可以获取到data、props等数据了,但是Vue并没有开始渲染DOM,所以我们还不能够访问DOM(PS:我们可以通过vm.$nextTick来访问,在后面的章节我们会详细讲解)。

在调用了created钩子之后,Vue开始进行DOM的挂载,执行vm.$mount(vm.$options.el),在Vue中DOM的挂载就是通过Vue.prototype.$mount这个原型方法来去实现的。Vue.prototype.$mount原型方法的声明是在/src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js,我们看一下这个代码的实现:

const mount = Vue.prototype.$mount
Vue.prototype.$mount = function (
  el?: string | Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  el = el && query(el)

  /* istanbul ignore if */
  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
  // resolve template/el and convert to render function
  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) {
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile')
      }

      const { render, staticRenderFns } = compileToFunctions(template, {
        shouldDecodeNewlines,
        shouldDecodeNewlinesForHref,
        delimiters: options.delimiters,
        comments: options.comments
      }, this)
      options.render = render
      options.staticRenderFns = staticRenderFns

      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
        mark('compile end')
        measure(`vue ${this._name} compile`, 'compile', 'compile end')
      }
    }
  }
  return mount.call(this, el, hydrating)
}

/**
 * Get outerHTML of elements, taking care
 * of SVG elements in IE as well.
 */
function getOuterHTML (el: Element): string {
  if (el.outerHTML) {
    return el.outerHTML
  } else {
    const container = document.createElement('div')
    container.appendChild(el.cloneNode(true))
    return container.innerHTML
  }
}

这一部分代码的主要作用:就是进行template模板的解析。从上面的代码中可以看出,el不允许被挂载到bodyhtml这样的根标签上面。然后判断是否有render函数 -> if (!options.render) {...},然后判断有没有template,template可以是string类型的idDOM节点。没有的话则解析el作为template。由上面的代码可以看出我们无论是使用单文件组件(.Vue)或是通过el、template属性,它最终都会通过render函数的形式来进行整个模板的解析

由我们的图示可以看出模板解析完成之后,会调用beforeMount钩子,那么这个beforeMount钩子是在哪里被调用的呢?我们接着往下看。$mount原型方法有一个可复用的设计,在/src/platforms/web/runtime/index.js下,有这么一段代码

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

这是一个公共的挂载方法,目的是为了被runtime only版本的Vue直接使用,它调用了mountComponent方法。我们看一下mountComponent方法的实现,实现在/src/core/instance/lifecycle.js下。

export function mountComponent (
  vm: Component,
  el: ?Element,
  hydrating?: boolean
): Component {
  vm.$el = el
  if (!vm.$options.render) {
    vm.$options.render = createEmptyVNode
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      /* istanbul ignore if */
      if ((vm.$options.template && vm.$options.template.charAt(0) !== '#') ||
        vm.$options.el || el) {
        warn(
          'You are using the runtime-only build of Vue where the template ' +
          'compiler is not available. Either pre-compile the templates into ' +
          'render functions, or use the compiler-included build.',
          vm
        )
      } else {
        warn(
          'Failed to mount component: template or render function not defined.',
          vm
        )
      }
    }
  }
  callHook(vm, 'beforeMount')

  let updateComponent
  /* istanbul ignore if */
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && config.performance && mark) {
    updateComponent = () => {
      const name = vm._name
      const id = vm._uid
      const startTag = `vue-perf-start:${id}`
      const endTag = `vue-perf-end:${id}`

      mark(startTag)
      const vnode = vm._render()
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} render`, startTag, endTag)

      mark(startTag)
      vm._update(vnode, hydrating)
      mark(endTag)
      measure(`vue ${name} patch`, startTag, endTag)
    }
  } else {
    updateComponent = () => {
      vm._update(vm._render(), hydrating)
    }
  }

  // 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 defined
  new Watcher(vm, updateComponent, noop, null, true /* isRenderWatcher */)
  hydrating = false

  // manually mounted instance, call mounted on self
  // mounted is called for render-created child components in its inserted hook
  if (vm.$vnode == null) {
    vm._isMounted = true
    callHook(vm, 'mounted')
  }
  return vm
}

由上面的代码可以看出在执行vm._render()之前,调用了callHook(vm, 'beforeMount'),这个时候相关的 render 函数首次被调用,调用完成之后,执行了callHook(vm, 'mounted')方法,标记着el 被新创建的 vm.$el 替换,并被挂载到实例上。

然后就进入了我们页面正常交互的时间,也就是beforeUpdateupdated这两个回调钩子的执行时机。这两个钩子函数是在数据更新的时候进行回调的函数,Vue在/src/core/instance/lifecycle.js文件下有一个_update的原型声明:

Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
    const vm: Component = this
    if (vm._isMounted) {
      callHook(vm, 'beforeUpdate')
    }
    const prevEl = vm.$el
    const prevVnode = vm._vnode
    const prevActiveInstance = activeInstance
    activeInstance = vm
    vm._vnode = vnode
    // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
    // based on the rendering backend used.
    if (!prevVnode) {
      // initial render
      vm.$el = vm.__patch__(
        vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */,
        vm.$options._parentElm,
        vm.$options._refElm
      )
      // no need for the ref nodes after initial patch
      // this prevents keeping a detached DOM tree in memory (#5851)
      vm.$options._parentElm = vm.$options._refElm = null
    } else {
      // updates
      vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
    }
    activeInstance = prevActiveInstance
    // update __vue__ reference
    if (prevEl) {
      prevEl.__vue__ = null
    }
    if (vm.$el) {
      vm.$el.__vue__ = vm
    }
    // if parent is an HOC, update its $el as well
    if (vm.$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.
  }

我们可以看到在如果_isMountedture的话(DOM已经被挂载)则会调用callHook(vm, 'beforeUpdate')方法,然后会对虚拟DOM进行重新渲染。然后在/src/core/observer/scheduler.js下的flushSchedulerQueue()函数中渲染DOM,在渲染完成调用callHook(vm, 'updated'),代码如下:。

/**
 * Flush both queues and run the watchers.
 */
function flushSchedulerQueue () {
 ...
  callUpdatedHooks(updatedQueue)
 ...
}

function callUpdatedHooks (queue) {
  let i = queue.length
  while (i--) {
    const watcher = queue[i]
    const vm = watcher.vm
    if (vm._watcher === watcher && vm._isMounted) {
      callHook(vm, 'updated')
    }
  }
}

当Vue实例需要进行销毁的时候回调beforeDestroy 、destroyed这两个函数钩子,它们的实现是在/src/core/instance/lifecycle.js下的Vue.prototype.$destroy中:


  Vue.prototype.$destroy = function () {
    const vm: Component = this
    if (vm._isBeingDestroyed) {
      return
    }
    callHook(vm, 'beforeDestroy')
    vm._isBeingDestroyed = true
    // remove self from parent
    const parent = vm.$parent
    if (parent && !parent._isBeingDestroyed && !vm.$options.abstract) {
      remove(parent.$children, vm)
    }
    // teardown watchers
    if (vm._watcher) {
      vm._watcher.teardown()
    }
    let i = vm._watchers.length
    while (i--) {
      vm._watchers[i].teardown()
    }
    // remove reference from data ob
    // frozen object may not have observer.
    if (vm._data.__ob__) {
      vm._data.__ob__.vmCount--
    }
    // call the last hook...
    vm._isDestroyed = true
    // invoke destroy hooks on current rendered tree
    vm.__patch__(vm._vnode, null)
    // fire destroyed hook
    callHook(vm, 'destroyed')
    // turn off all instance listeners.
    vm.$off()
    // remove __vue__ reference
    if (vm.$el) {
      vm.$el.__vue__ = null
    }
    // release circular reference (#6759)
    if (vm.$vnode) {
      vm.$vnode.parent = null
    }
  }

$destroy这个原型函数中,执行了Vue的销毁操作,我们可以看到在执行销毁操作之前调用了callHook(vm, 'beforeDestroy'),然后执行了一系列的销毁操作,包括删除掉所有的自身(self)、_watcher、数据引用等等,删除完成之后调用callHook(vm, 'destroyed')

截止到这里,整个Vue生命周期图示中的所有生命周期钩子都已经被执行完成了。那么剩下的activated、deactivated、errorCaptured这三个钩子函数是在何时被执行的呢?我们知道这三个函数都是针对于组件(component)的钩子函数。其中activated、deactivated这两个钩子函数分别是在keep-alive 组件激活和停用之后回调的,它们不牵扯到整个Vue的生命周期之中activated、deactivated这两个钩子函数的实现代码都在/src/core/instance/lifecycle.js下:

export function activateChildComponent (vm: Component, direct?: boolean) {
  if (direct) {
    vm._directInactive = false
    if (isInInactiveTree(vm)) {
      return
    }
  } else if (vm._directInactive) {
    return
  }
  if (vm._inactive || vm._inactive === null) {
    vm._inactive = false
    for (let i = 0; i < vm.$children.length; i++) {
      activateChildComponent(vm.$children[i])
    }
    callHook(vm, 'activated')
  }
}

export function deactivateChildComponent (vm: Component, direct?: boolean) {
  if (direct) {
    vm._directInactive = true
    if (isInInactiveTree(vm)) {
      return
    }
  }
  if (!vm._inactive) {
    vm._inactive = true
    for (let i = 0; i < vm.$children.length; i++) {
      deactivateChildComponent(vm.$children[i])
    }
    callHook(vm, 'deactivated')
  }
}

而对于errorCaptured来说,它是在2.5.0之后新增的一个钩子函数,它的代码在/src/core/util/error.js中:

export function handleError (err: Error, vm: any, info: string) {
  if (vm) {
    let cur = vm
    while ((cur = cur.$parent)) {
      const hooks = cur.$options.errorCaptured
      if (hooks) {
        for (let i = 0; i < hooks.length; i++) {
          try {
            const capture = hooks[i].call(cur, err, vm, info) === false
            if (capture) return
          } catch (e) {
            globalHandleError(e, cur, 'errorCaptured hook')
          }
        }
      }
    }
  }
  globalHandleError(err, vm, info)
}

function globalHandleError (err, vm, info) {
  if (config.errorHandler) {
    try {
      return config.errorHandler.call(null, err, vm, info)
    } catch (e) {
      logError(e, null, 'config.errorHandler')
    }
  }
  logError(err, vm, info)
}

function logError (err, vm, info) {
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    warn(`Error in ${info}: "${err.toString()}"`, vm)
  }
  /* istanbul ignore else */
  if ((inBrowser || inWeex) && typeof console !== 'undefined') {
    console.error(err)
  } else {
    throw err
  }
}

他是唯一一个没有通过callHook方法来执行的钩子函数,而是直接通过遍历cur(vm).$options.errorCaptured,来执行config.errorHandler.call(null, err, vm, info)的钩子函数。整个逻辑的结构与callHook使非常类似的。

截止到目前Vue中所有的生命周期钩子我们都已经介绍完成了,其中涉及到了一些源码的基础,是因为我觉得配合源码来一起看的话,会对整个Vue的运行过程有个更好的理解。大家一定要下载下来Vue的源代码,对照着我们的讲解来走一遍这个流程。


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