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Vue.js 是一個流行的前端框架，以其聲明式的模板語法和響應式數據綁定而聞名。在 Vue 中，模板最終會被編譯成 JavaScript 代碼，以便能夠高效地渲染到 DOM 中。本文將深入探討 Vue 模板的編譯過程，包括解析、優化和代碼生成三個階段，并提供代碼示例以加深理解。

一、模板編譯的總體流程

Vue 的模板編譯過程主要分為以下三個步驟：

1. 「解析（Parsing）」 將模板字符串解析為抽象語法樹（AST）。
2. 「優化（Optimization）」 對 AST 進行優化標記，標識靜態節點，提升渲染性能。
3. 「代碼生成（Code Generation）」 將優化后的 AST 轉換為 JavaScript 渲染函數。

下面將分別介紹這些步驟及其實現細節。

二、解析階段：從模板到 AST

解析階段是模板編譯的第一步，目的是將模板字符串解析成抽象語法樹（AST）。AST 是一種樹狀結構，能夠表示模板的結構和內容。Vue 內部使用了一套詞法和語法分析器來完成這一過程。

假設我們有以下模板：

<div id="app">
  <p>{{ message }}</p>
  <button @click="handleClick">Click me</button>
</div>

通過位于src/compiler/parser/index.js 中的parseHTML 方法，我們可以把上面的模板編譯成如下 AST：

{
  "type": 1,
  "tag": "div",
  "attrsList": [{ "name": "id", "value": "app" }],
  "children": [
    {
      "type": 1,
      "tag": "p",
      "children": [
        { "type": 2, "text": "{{ message }}", "expression": "_s(message)" }
      ]
    },
    {
      "type": 1,
      "tag": "button",
      "attrsList": [{ "name": "@click", "value": "handleClick" }],
      "children": [{ "type": 3, "text": "Click me" }]
    }
  ]
}

Vue 的解析主要分為兩個階段：

• 「詞法分析」：通過正則匹配標簽、屬性和文本，拆解模板字符串。
• 「語法分析」：根據詞法單元構建 AST。

三、優化階段：標記靜態節點

優化階段的目標是通過標記靜態節點和靜態根節點，減少渲染函數的計算量。

靜態節點是指不會隨著響應式數據的變化而改變的部分。

「靜態節點的標記規則」

Vue 判斷一個節點是否為靜態節點，主要依據以下條件：

1. 節點本身沒有綁定動態屬性（如 v-bind）。
2. 節點的內容不依賴響應式數據。
3. 節點的子節點也是靜態的。

在src/compiler/optimizer.js 中的optimize 方法負責完成這一過程。

function optimize(ast) {
  // 遞歸標記靜態節點
  function markStatic(node) {
    if (node.type === 1 && node.children) {
      node.static = node.children.every(child => markStatic(child));
    }
    return node.static;
  }
  markStatic(ast);
  return ast;
}

const optimizedAst = optimize(ast);
console.log(optimizedAst);

優化后，AST 中的節點會新增 static 和 staticRoot 屬性。例如：

{
  "type": 1,
  "tag": "p",
  "static": false,
  "children": [
    { "type": 2, "text": "{{ message }}", "expression": "_s(message)" }
  ]
}

四、生成階段：生成渲染函數

代碼生成階段是將優化后的AST轉換成JavaScript渲染函數的過程。這個渲染函數會返回一個虛擬 DOM 節點（VNode）。核心邏輯在src/compiler/codegen/index.js 中。

以上模板的最終渲染函數為：

with(this) {
  return _c('div', { attrs: { id: 'app' } }, [
    _c('p', [_v(_s(message))]),
    _c('button', { on: { click: handleClick } }, [_v("Click me")])
  ]);
}

在代碼生成階段，我們根據 AST 的結構生成了一個渲染函數的字符串。這個函數使用了 Vue 的 API（如_c、_v 和_s）來創建虛擬 DOM 節點。

五、總結

Vue 的模板編譯過程雖然復雜，但其核心邏輯清晰：

1. 通過解析將模板轉為 AST；
2. 優化 AST 以提升渲染效率；
3. 將優化后的 AST 轉換為高效的渲染函數。

這些步驟共同保證了 Vue 模板的高性能和靈活性。如果想深入研究，建議直接閱讀 Vue 源碼，尤其是 src/compiler 文件夾中的相關代碼。