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简单、好懂的Svelte实现原理

转载 作者:qq735679552 更新时间:2022-09-27 22:32:09 26 4
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简单、好懂的Svelte实现原理

大家好,我卡颂.

Svelte问世很久了,一直想写一篇好懂的原理分析文章,拖了这么久终于写了.

本文会围绕一张流程图和两个Demo讲解,正确的食用方式是用电脑打开本文,跟着流程图、Demo一边看、一边敲、一边学.

让我么开始吧.

Demo1

Svelte的实现原理如图:

简单、好懂的Svelte实现原理

图中Component是开发者编写的组件,内部虚线部分是由Svelte编译器编译而成的。图中的各个箭头是运行时的工作流程.

首先来看编译时,考虑如下App组件代码:

  1. <h1>{count}</h1> 
  2.  
  3. <script> 
  4.   let count = 0; 
  5. </script> 

完整代码见Demo1 repl[1] 。

浏览器会显示:

简单、好懂的Svelte实现原理

这段代码经由编译器编译后产生如下代码,包括三部分:

  • create_fragment方法
  • count的声明语句
  • class App的声明语句
  1. // 省略部分代码… 
  2. function create_fragment(ctx) { 
  3.   let h1; 
  4.  
  5.   return { 
  6.     c() { 
  7.       h1 = element("h1"); 
  8.       h1.textContent = `${count}`; 
  9.     }, 
  10.     m(target, anchor) { 
  11.       insert(target, h1, anchor); 
  12.     }, 
  13.     d(detaching) { 
  14.       if (detaching) detach(h1); 
  15.     } 
  16.   }; 
  17.  
  18. let count = 0; 
  19.  
  20. class App extends SvelteComponent { 
  21.   constructor(options) { 
  22.     super(); 
  23.     init(this, options, null, create_fragment, safe_not_equal, {}); 
  24.   } 
  25.  
  26. export default App; 

create_fragment

首先来看create_fragment方法,他是编译器根据App的UI编译而成,提供该组件与浏览器交互的方法,在上述编译结果中,包含3个方法:

  • c,代表create,用于根据模版内容,创建对应DOM Element。例子中创建H1对应DOM Element:
  1. h1 = element("h1"); 
  2. h1.textContent = `${count}`; 
  • m,代表mount,用于将c创建的DOM Element插入页面,完成组件首次渲染。例子中会将H1插入页面:
  1. insert(target, h1, anchor); 

insert方法会调用target.insertBefore:

  1. function insert(target, node, anchor) { 
  2.   target.insertBefore(node, anchor || null); 
  • d,代表detach,用于将组件对应DOM Element从页面中移除。例子中会移除H1:
  1. if (detaching) detach(h1); 

detach方法会调用parentNode.removeChild:

  1. function detach(node) { 
  2.   node.parentNode.removeChild(node); 

仔细观察流程图,会发现App组件编译的产物没有图中fragment内的p方法.

简单、好懂的Svelte实现原理

这是因为App没有「变化状态」的逻辑,所以相应方法不会出现在编译产物中.

可以发现,create_fragment返回的c、m方法用于组件首次渲染。那么是谁调用这些方法呢?

SvelteComponent

每个组件对应一个继承自SvelteComponent的class,实例化时会调用init方法完成组件初始化,create_fragment会在init中调用:

  1. class App extends SvelteComponent { 
  2.   constructor(options) { 
  3.     super(); 
  4.     init(this, options, null, create_fragment, safe_not_equal, {}); 
  5.   } 

总结一下,流程图中虚线部分在Demo1中的编译结果为:

  • fragment:编译为create_fragment方法的返回值
  • UI:create_fragment返回值中m方法的执行结果
  • ctx:代表组件的上下文,由于例子中只包含一个不会改变的状态count,所以ctx就是count的声明语句

可以改变状态的Demo

现在修改Demo,增加update方法,为H1绑定点击事件,点击后count改变:

  1. <h1 on:click="{update}">{count}</h1> 
  2.  
  3. <script> 
  4.   let count = 0; 
  5.   function update() { 
  6.     count++; 
  7.   } 
  8. </script> 

完整代码见Demo2 repl[2] 。

编译产物发生变化,ctx的变化如下:

  1. // 从module顶层的声明语句 
  2. let count = 0; 
  3.  
  4. // 变为instance方法 
  5. function instance($$self, $$props, $$invalidate) { 
  6.   let count = 0; 
  7.  
  8.   function update() { 
  9.     $$invalidate(0, count++, count); 
  10.   } 
  11.  
  12.   return [countupdate]; 

count从module顶层的声明语句变为instance方法内的变量。之所以产生如此变化是因为App可以实例化多个:

  1. // 模版中定义3个App 
  2. <App/> 
  3. <App/> 
  4. <App/> 
  5.  
  6. // 当count不可变时,页面渲染为:<h1>0</h1> 
  7. <h1>0</h1> 
  8. <h1>0</h1> 

当count不可变时,所有App可以复用同一个count。但是当count可变时,根据不同App被点击次数不同,页面可能渲染为:

  1. <h1>0</h1> 
  2. <h1>3</h1> 
  3. <h1>1</h1> 

所以每个App需要有独立的上下文保存count,这就是instance方法的意义。推广来说,Svelte编译器会追踪<script>内所有变量声明:

  • 是否包含改变该变量的语句,比如count++
  • 是否包含重新赋值的语句,比如count = 1
  • 等等情况

一旦发现,就会将该变量提取到instance中,instance执行后的返回值就是组件对应ctx.

同时,如果执行如上操作的语句可以通过模版被引用,则该语句会被$$invalidate包裹.

在Demo2中,update方法满足:

  • 包含改变count的语句 —— count++
  • 可以通过模版被引用 —— 作为点击回调函数

所以编译后的update内改变count的语句被$$invalidate方法包裹:

  1. // 源代码中的update 
  2. function update() { 
  3.   count++; 
  4.  
  5. // 编译后instance中的update 
  6. function update() { 
  7.   $$invalidate(0, count++, count); 

从流程图可知,$$invalidate方法会执行如下操作:

简单、好懂的Svelte实现原理

  • 更新ctx中保存状态的值,比如Demo2中count++
  • 标记dirty,即标记App UI中所有和count相关的部分将会发生变化
  • 调度更新,在microtask中调度本次更新,所有在同一个macrotask中执行的$$invalidate都会在该macrotask执行完成后被统一执行,最终会执行组件fragment中的p方法

p方法是Demo2中新的编译产物,除了p之外,create_fragment已有的方法也产生相应变化:

  1. c() { 
  2.   h1 = element("h1"); 
  3.   // count的值变为从ctx中获取 
  4.   t = text(/*count*/ ctx[0]); 
  5. }, 
  6. m(target, anchor) { 
  7.   insert(target, h1, anchor); 
  8.   append(h1, t); 
  9.   // 事件绑定 
  10.   dispose = listen(h1, "click", /*update*/ ctx[1]); 
  11. }, 
  12. p(ctx, [dirty]) { 
  13.   // set_data会更新t保存的文本节点 
  14.   if (dirty & /*count*/ 1) set_data(t, /*count*/ ctx[0]); 
  15. }, 
  16. d(detaching) { 
  17.   if (detaching) detach(h1); 
  18.   // 事件解绑 
  19.   dispose(); 

p方法会执行$$invalidate中标记为dirty的项对应的更新函数.

在Demo2中,App UI中只引用了状态count,所以update方法中只有一个if语句,如果UI中引用了多个状态,则p方法中也会包含多个if语句:

  1. // UI中引用多个状态  
  2. <h1 on:click="{count0++}">{count0}</h1> 
  3. <h1 on:click="{count1++}">{count1}</h1> 
  4. <h1 on:click="{count2++}">{count2}</h1> 

对应p方法包含多个if语句:

  1. p(new_ctx, [dirty]) { 
  2.   ctx = new_ctx; 
  3.   if (dirty & /*count*/ 1) set_data(t0, /*count*/ ctx[0]); 
  4.   if (dirty & /*count1*/ 2) set_data(t2, /*count1*/ ctx[1]); 
  5.   if (dirty & /*count2*/ 4) set_data(t4, /*count2*/ ctx[2]); 
  6. }, 

Demo2完整的更新步骤如下:

  1. 点击H1触发回调函数update
  2. update内调用$$invalidate,更新ctx中的count,标记count为dirty,调度更新
  3. 执行p方法,进入dirty的项(即count)对应if语句,执行更新对应DOM Element的方法

总结

Svelte的完整工作流程会复杂的多,但是核心实现便是如此.

我们可以直观的感受到,借由模版语法的约束,经过编译优化,可以直接建立「状态与要改变的DOM节点的对应关系」.

在Demo2中,状态count的变化直接对应p方法中一个if语句,使得Svelte执行「细粒度的更新」时对比使用虚拟DOM的框架更有性能优势.

简单、好懂的Svelte实现原理

上述性能分析中第四行「select row」就是一个「细粒度的更新」。想比较之下,React(倒数第三列)性能就差很多.

参考资料

[1]Demo1 repl

https://svelte.dev/repl/9945d189204a4168b4c23890f1d92a3a?version=3.19.1[2]Demo2 repl

https://svelte.dev/repl/bf22a31a0eff4875b5b3084aa2b85fc3?version=3.19.1 。

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/6nS6jI-1Q0BOkxEQ1HmD_A 。

最后此篇关于简单、好懂的Svelte实现原理的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于简单、好懂的Svelte实现原理的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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