Vue源码学习（七）Compiler原理

发表于 2020-10-31 更新于 2024-09-17 分类于 Vue Waline：

前面的六篇博客已经帮助我们基本搞清楚了，vue的响应式原理，数据驱动，组件化和组件更新等概念和原理，而其中关于组件化和组件更新的部分，我们是在已有render函数的基础上来讲的，也就是说我们已经有了vnode，再去讨论的vnode如何渲染更新的。

这篇博客我们就回过头来看看vue的compiler是如何将template变成render函数的。

了解编译的流程有什么好处呢？我个人觉得可以帮助我们对于一些vue自身的语法糖的原理有个更好的理解。

由于Compiler的细节非常多，所以大概有个结论和印象即可，其中很多关于vue自身的语法处理也不会细讲，只会用slot来做个例子。

Compiler入口

对于compiler的入口，vue做了一系列柯里化的处理，来最终返回编译函数。

这样处理是为了将与平台有关的配置进行预处理，比如web编译和ssr的编译会有些许配置上的不同，而平台在编译过程中又不会发生改变，所以先通过柯里化将这些不同封装在函数闭包中，这样在不同组件执行compiler时就不需要一次次判断平台了。

柯里化

想要看看是怎么柯里化的，可以看看这一小节，不看也不影响我们理解编译的流程。

当我们使用 Runtime + Compiler 的 Vue.js，它的入口是 src/platforms/web/entry-runtime-with-compiler.js，看一下它对 $mount 函数的定义：

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)
}

这段函数逻辑之前分析过，关于编译的入口就是在这里：

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

compileToFunctions 方法就是把模板 template 编译生成 render 以及 staticRenderFns，它的定义在 src/platforms/web/compiler/index.js 中：

import { baseOptions } from './options'
import { createCompiler } from 'compiler/index'

const { compile, compileToFunctions } = createCompiler(baseOptions)

export { compile, compileToFunctions }

可以看到 compileToFunctions 方法实际上是 createCompiler 方法的返回值，该方法接收一个编译配置参数，接下来我们来看一下 createCompiler 方法的定义，在 src/compiler/index.js 中：

// `createCompilerCreator` allows creating compilers that use alternative
// parser/optimizer/codegen, e.g the SSR optimizing compiler.
// Here we just export a default compiler using the default parts.
export const createCompiler = createCompilerCreator(function baseCompile (
  template: string,
  options: CompilerOptions
): CompiledResult {
  const ast = parse(template.trim(), options)
  if (options.optimize !== false) {
    optimize(ast, options)
  }
  const code = generate(ast, options)
  return {
    ast,
    render: code.render,
    staticRenderFns: code.staticRenderFns
  }
})

createCompiler 方法实际上是通过调用 createCompilerCreator 方法返回的，该方法传入的参数是一个函数，真正的编译过程都在这个 baseCompile 函数里执行，那么 createCompilerCreator 又是什么呢，它的定义在 src/compiler/create-compiler.js 中：

export function createCompilerCreator (baseCompile: Function): Function {
  return function createCompiler (baseOptions: CompilerOptions) {
    function compile (
      template: string,
      options?: CompilerOptions
    ): CompiledResult {
      const finalOptions = Object.create(baseOptions)
      const errors = []
      const tips = []
      finalOptions.warn = (msg, tip) => {
        (tip ? tips : errors).push(msg)
      }

      if (options) {
        // merge custom modules
        if (options.modules) {
          finalOptions.modules =
            (baseOptions.modules || []).concat(options.modules)
        }
        // merge custom directives
        if (options.directives) {
          finalOptions.directives = extend(
            Object.create(baseOptions.directives || null),
            options.directives
          )
        }
        // copy other options
        for (const key in options) {
          if (key !== 'modules' && key !== 'directives') {
            finalOptions[key] = options[key]
          }
        }
      }

      const compiled = baseCompile(template, finalOptions)
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        errors.push.apply(errors, detectErrors(compiled.ast))
      }
      compiled.errors = errors
      compiled.tips = tips
      return compiled
    }

    return {
      compile,
      compileToFunctions: createCompileToFunctionFn(compile)
    }
  }
}

可以看到该方法返回了一个 createCompiler 的函数，它接收一个 baseOptions 的参数，返回的是一个对象，包括 compile 方法属性和 compileToFunctions 属性，这个 compileToFunctions 对应的就是 $mount 函数调用的 compileToFunctions 方法，它是调用 createCompileToFunctionFn 方法的返回值，我们接下来看一下 createCompileToFunctionFn 方法，它的定义在 src/compiler/to-function/js 中：

export function createCompileToFunctionFn (compile: Function): Function {
  const cache = Object.create(null)

  return function compileToFunctions (
    template: string,
    options?: CompilerOptions,
    vm?: Component
  ): CompiledFunctionResult {
    options = extend({}, options)
    const warn = options.warn || baseWarn
    delete options.warn

    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      // detect possible CSP restriction
      try {
        new Function('return 1')
      } catch (e) {
        if (e.toString().match(/unsafe-eval|CSP/)) {
          warn(
            'It seems you are using the standalone build of Vue.js in an ' +
            'environment with Content Security Policy that prohibits unsafe-eval. ' +
            'The template compiler cannot work in this environment. Consider ' +
            'relaxing the policy to allow unsafe-eval or pre-compiling your ' +
            'templates into render functions.'
          )
        }
      }
    }

    // check cache
    const key = options.delimiters
      ? String(options.delimiters) + template
      : template
    if (cache[key]) {
      return cache[key]
    }

    // compile
    const compiled = compile(template, options)

    // check compilation errors/tips
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (compiled.errors && compiled.errors.length) {
        warn(
          `Error compiling template:\n\n${template}\n\n` +
          compiled.errors.map(e => `- ${e}`).join('\n') + '\n',
          vm
        )
      }
      if (compiled.tips && compiled.tips.length) {
        compiled.tips.forEach(msg => tip(msg, vm))
      }
    }

    // turn code into functions
    const res = {}
    const fnGenErrors = []
    res.render = createFunction(compiled.render, fnGenErrors)
    res.staticRenderFns = compiled.staticRenderFns.map(code => {
      return createFunction(code, fnGenErrors)
    })

    // check function generation errors.
    // this should only happen if there is a bug in the compiler itself.
    // mostly for codegen development use
    /* istanbul ignore if */
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if ((!compiled.errors || !compiled.errors.length) && fnGenErrors.length) {
        warn(
          `Failed to generate render function:\n\n` +
          fnGenErrors.map(({ err, code }) => `${err.toString()} in\n\n${code}\n`).join('\n'),
          vm
        )
      }
    }

    return (cache[key] = res)
  }
}

至此我们总算找到了 compileToFunctions 的最终定义，它接收 3 个参数、编译模板 template，编译配置 options 和 Vue 实例 vm。核心的编译过程就一行代码：

1	const compiled = compile(template, options)

compile 函数在执行 createCompileToFunctionFn 的时候作为参数传入，它是 createCompiler 函数中定义的 compile 函数，如下：

function compile (
  template: string,
  options?: CompilerOptions
): CompiledResult {
  const finalOptions = Object.create(baseOptions)
  const errors = []
  const tips = []
  finalOptions.warn = (msg, tip) => {
    (tip ? tips : errors).push(msg)
  }

  if (options) {
    // merge custom modules
    if (options.modules) {
      finalOptions.modules =
        (baseOptions.modules || []).concat(options.modules)
    }
    // merge custom directives
    if (options.directives) {
      finalOptions.directives = extend(
        Object.create(baseOptions.directives || null),
        options.directives
      )
    }
    // copy other options
    for (const key in options) {
      if (key !== 'modules' && key !== 'directives') {
        finalOptions[key] = options[key]
      }
    }
  }

  const compiled = baseCompile(template, finalOptions)
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
    errors.push.apply(errors, detectErrors(compiled.ast))
  }
  compiled.errors = errors
  compiled.tips = tips
  return compiled
}

compile 函数执行的逻辑是先处理配置参数，真正执行编译过程就一行代码：

1	const compiled = baseCompile(template, finalOptions)

baseCompile 在执行 createCompilerCreator 方法时作为参数传入

baseCompile

这个函数就是我们实际去进行编译将template转化为render的函数。

export const createCompiler = createCompilerCreator(function baseCompile (
  template: string,
  options: CompilerOptions
): CompiledResult {
  const ast = parse(template.trim(), options)
  optimize(ast, options)
  const code = generate(ast, options)
  return {
    ast,
    render: code.render,
    staticRenderFns: code.staticRenderFns
  }
})

它分为三个步骤：

将template转化为ast树
对ast树进行优化，为一些节点添加一些属性用于后面的渲染优化，如一些肯定不会发生变化的节点加上一个属性表明它是静态节点。
根据优化后的ast树生成代码，这个代码就可以用来生成vnode

通过一个例子来看编译的流程

parse

编译过程首先就是对模板做解析，生成 AST，它是一种抽象语法树，是对源代码的抽象语法结构的树状表现形式。在很多编译技术中，如 babel 编译 ES6 的代码都会先生成 AST。

这个过程是比较复杂的，它会用到大量正则表达式对字符串解析，如果对正则不是很了解，建议先去补习正则表达式的知识。为了直观地演示 parse 的过程，我们先来看一个例子：

1
2
3

<ul :class="bindCls" class="list" v-if="isShow">
    <li v-for="(item,index) in data" @click="clickItem(index)">{{item}}:{{index}}</li>
</ul>

经过 parse 过程后，生成的 AST 如下：

ast = {
  'type': 1,
  'tag': 'ul',
  'attrsList': [],
  'attrsMap': {
    ':class': 'bindCls',
    'class': 'list',
    'v-if': 'isShow'
  },
  'if': 'isShow',
  'ifConditions': [{
    'exp': 'isShow',
    'block': // ul ast element
  }],
  'parent': undefined,
  'plain': false,
  'staticClass': 'list',
  'classBinding': 'bindCls',
  'children': [{
    'type': 1,
    'tag': 'li',
    'attrsList': [{
      'name': '@click',
      'value': 'clickItem(index)'
    }],
    'attrsMap': {
      '@click': 'clickItem(index)',
      'v-for': '(item,index) in data'
     },
    'parent': // ul ast element
    'plain': false,
    'events': {
      'click': {
        'value': 'clickItem(index)'
      }
    },
    'hasBindings': true,
    'for': 'data',
    'alias': 'item',
    'iterator1': 'index',
    'children': [
      'type': 2,
      'expression': '_s(item)+":"+_s(index)'
      'text': '{{item}}:{{index}}',
      'tokens': [
        {'@binding':'item'},
        ':',
        {'@binding':'index'}
      ]
    ]
  }]
}

可以看到，生成的 AST 是一个树状结构，每一个节点都是一个 ast element，除了它自身的一些属性，还维护了它的父子关系，如 parent 指向它的父节点，children 指向它的所有子节点。先对 AST 有一些直观的印象，那么接下来我们来分析一下这个 AST 是如何得到的。

optimize

当我们的模板 template 经过 parse 过程后，会输出生成 AST 树，那么接下来我们需要对这颗树做优化，optimize 的逻辑是远简单于 parse 的逻辑，所以理解起来会轻松很多。

为什么要有优化过程，因为我们知道 Vue 是数据驱动，是响应式的，但是我们的模板并不是所有数据都是响应式的，也有很多数据是首次渲染后就永远不会变化的，那么这部分数据生成的 DOM 也不会变化，我们可以在 patch 的过程跳过对他们的比对。

ast = {
  'type': 1,
  'tag': 'ul',
  'attrsList': [],
  'attrsMap': {
    ':class': 'bindCls',
    'class': 'list',
    'v-if': 'isShow'
  },
  'if': 'isShow',
  'ifConditions': [{
    'exp': 'isShow',
    'block': // ul ast element
  }],
  'parent': undefined,
  'plain': false,
  'staticClass': 'list',
  'classBinding': 'bindCls',
  'static': false,
  'staticRoot': false,
  'children': [{
    'type': 1,
    'tag': 'li',
    'attrsList': [{
      'name': '@click',
      'value': 'clickItem(index)'
    }],
    'attrsMap': {
      '@click': 'clickItem(index)',
      'v-for': '(item,index) in data'
     },
    'parent': // ul ast element
    'plain': false,
    'events': {
      'click': {
        'value': 'clickItem(index)'
      }
    },
    'hasBindings': true,
    'for': 'data',
    'alias': 'item',
    'iterator1': 'index',
    'static': false,
    'staticRoot': false,
    'children': [
      'type': 2,
      'expression': '_s(item)+":"+_s(index)'
      'text': '{{item}}:{{index}}',
      'tokens': [
        {'@binding':'item'},
        ':',
        {'@binding':'index'}
      ],
      'static': false
    ]
  }]
}

codegen

编译的最后一步就是把优化后的 AST 树转换成可执行的代码。

为了方便理解，我们还是用之前的例子：

1
2
3

<ul :class="bindCls" class="list" v-if="isShow">
    <li v-for="(item,index) in data" @click="clickItem(index)">{{item}}:{{index}}</li>
</ul>

它经过编译，执行 const code = generate(ast, options)，生成的 render 代码串如下：

with(this){
  return (isShow) ?
    _c('ul', {
        staticClass: "list",
        class: bindCls
      },
      _l((data), function(item, index) {
        return _c('li', {
          on: {
            "click": function($event) {
              clickItem(index)
            }
          }
        },
        [_v(_s(item) + ":" + _s(index))])
      })
    ) : _e()
}

这里的 _c 函数定义在 src/core/instance/render.js 中。

1	vm._c = (a, b, c, d) => createElement(vm, a, b, c, d, false)

而 _l、_v 定义在 src/core/instance/render-helpers/index.js 中：

export function installRenderHelpers (target: any) {
  target._o = markOnce
  target._n = toNumber
  target._s = toString
  target._l = renderList
  target._t = renderSlot
  target._q = looseEqual
  target._i = looseIndexOf
  target._m = renderStatic
  target._f = resolveFilter
  target._k = checkKeyCodes
  target._b = bindObjectProps
  target._v = createTextVNode
  target._e = createEmptyVNode
  target._u = resolveScopedSlots
  target._g = bindObjectListeners
}

顾名思义，_c 就是执行 createElement 去创建 VNode，而 _l 对应 renderList 渲染列表；_v 对应 createTextVNode 创建文本 VNode；_e 对于 createEmptyVNode创建空的 VNode。

源码分析

通过刚才的例子，我们可以对整个编译的流程以及每一步的结果有个初步的了解。

如果有兴趣可以看下vue的源码，由于源码非常多，这里只是简单分析下。

parse

首先来看一下 parse 的定义，在 src/compiler/parser/index.js 中：

export function parse (
  template: string,
  options: CompilerOptions
): ASTElement | void {
  getFnsAndConfigFromOptions(options)

  parseHTML(template, {
    // options ...
    start (tag, attrs, unary) {
      let element = createASTElement(tag, attrs)
      processElement(element)
      treeManagement()
    },

    end () {
      treeManagement()
      closeElement()
    },

    chars (text: string) {
      handleText()
      createChildrenASTOfText()
    },
    comment (text: string) {
      createChildrenASTOfComment()
    }
  })
  return astRootElement
}

parse 函数的代码很长，贴一遍对同学的理解没有好处，我先把它拆成伪代码的形式，方便同学们对整体流程先有一个大致的了解。接下来我们就来分解分析每段伪代码的作用。

从 options 中获取方法和配置

对应伪代码：

1	getFnsAndConfigFromOptions(options)

parse 函数的输入是 template 和 options，输出是 AST 的根节点。template 就是我们的模板字符串，而 options 实际上是和平台相关的一些配置，它的定义在 src/platforms/web/compiler/options 中：

import {
  isPreTag,
  mustUseProp,
  isReservedTag,
  getTagNamespace
} from '../util/index'

import modules from './modules/index'
import directives from './directives/index'
import { genStaticKeys } from 'shared/util'
import { isUnaryTag, canBeLeftOpenTag } from './util'

export const baseOptions: CompilerOptions = {
  expectHTML: true,
  modules,
  directives,
  isPreTag,
  isUnaryTag,
  mustUseProp,
  canBeLeftOpenTag,
  isReservedTag,
  getTagNamespace,
  staticKeys: genStaticKeys(modules)
}

这些属性和方法之所以放到 platforms 目录下是因为它们在不同的平台（web 和 weex）的实现是不同的。

我们用伪代码 getFnsAndConfigFromOptions 表示了这一过程，它的实际代码如下：

warn = options.warn || baseWarn

platformIsPreTag = options.isPreTag || no
platformMustUseProp = options.mustUseProp || no
platformGetTagNamespace = options.getTagNamespace || no

transforms = pluckModuleFunction(options.modules, 'transformNode')
preTransforms = pluckModuleFunction(options.modules, 'preTransformNode')
postTransforms = pluckModuleFunction(options.modules, 'postTransformNode')

delimiters = options.delimiters

这些方法和配置都是后续解析时候需要的，可以不用去管它们的具体作用，我们先往后看。

解析 HTML 模板

对应伪代码：

1	parseHTML(template, options)

对于 template 模板的解析主要是通过 parseHTML 函数，它的定义在 src/compiler/parser/html-parser 中：

export function parseHTML (html, options) {
  let lastTag
  while (html) {
    if (!lastTag || !isPlainTextElement(lastTag)){
      let textEnd = html.indexOf('<')
      if (textEnd === 0) {
         if(matchComment) {
           advance(commentLength)
           continue
         }
         if(matchDoctype) {
           advance(doctypeLength)
           continue
         }
         if(matchEndTag) {
           advance(endTagLength)
           parseEndTag()
           continue
         }
         if(matchStartTag) {
           parseStartTag()
           handleStartTag()
           continue
         }
      }
      handleText()
      advance(textLength)
    } else {
       handlePlainTextElement()
       parseEndTag()
    }
  }
}

由于 parseHTML 的逻辑也非常复杂，因此我也用了伪代码的方式表达，整体来说它的逻辑就是循环解析 template ，用正则做各种匹配，对于不同情况分别进行不同的处理，直到整个 template 被解析完毕。
在匹配的过程中会利用 advance 函数不断前进整个模板字符串，直到字符串末尾。

function advance (n) {
  index += n
  html = html.substring(n)
}

整个匹配过程分为以下几步：

找到第一个左尖括号的位置，如果是0，表明这是个标签的，进入标签的处理流程，如果不是，说明这个尖括号处在某个字符串中，进入handlePlainTextElement（）流程
如果是个标签，判断是否是注释节点，如果是注释节点，跳过注释部分
如果是doctype，跳过
如果是结束标签，也就是说

这种，则前进标签长度，并处理闭合标签

如果是开始标签，则前进标签长度，执行handleStartTag（），这个函数首先是创建一个ast的node出来，第二就是把当前标签压栈，并赋值给lastTag，为什么要压栈呢？是为了在上一步处理闭合标签时如果标签相同从栈里弹出来，最终html编译完成之后栈为空才说明所有标签闭合的。

当然这个流程是一个非常简单的介绍，里面隐藏了非常多的细节，有兴趣可以自己去看看源码。

optimize

来看一下 optimize 方法的定义，在 src/compiler/optimizer.js 中：

/**
 * Goal of the optimizer: walk the generated template AST tree
 * and detect sub-trees that are purely static, i.e. parts of
 * the DOM that never needs to change.
 *
 * Once we detect these sub-trees, we can:
 *
 * 1. Hoist them into constants, so that we no longer need to
 *    create fresh nodes for them on each re-render;
 * 2. Completely skip them in the patching process.
 */
export function optimize (root: ?ASTElement, options: CompilerOptions) {
  if (!root) return
  isStaticKey = genStaticKeysCached(options.staticKeys || '')
  isPlatformReservedTag = options.isReservedTag || no
  // first pass: mark all non-static nodes.
  markStatic(root)
  // second pass: mark static roots.
  markStaticRoots(root, false)
}

function genStaticKeys (keys: string): Function {
  return makeMap(
    'type,tag,attrsList,attrsMap,plain,parent,children,attrs' +
    (keys ? ',' + keys : '')
  )
}

我们在编译阶段可以把一些 AST 节点优化成静态节点，所以整个 optimize 的过程实际上就干 2 件事情，markStatic(root) 标记静态节点，markStaticRoots(root, false) 标记静态根。

标记静态节点

function markStatic (node: ASTNode) {
  node.static = isStatic(node)
  if (node.type === 1) {
    // do not make component slot content static. this avoids
    // 1. components not able to mutate slot nodes
    // 2. static slot content fails for hot-reloading
    if (
      !isPlatformReservedTag(node.tag) &&
      node.tag !== 'slot' &&
      node.attrsMap['inline-template'] == null
    ) {
      return
    }
    for (let i = 0, l = node.children.length; i < l; i++) {
      const child = node.children[i]
      markStatic(child)
      if (!child.static) {
        node.static = false
      }
    }
    if (node.ifConditions) {
      for (let i = 1, l = node.ifConditions.length; i < l; i++) {
        const block = node.ifConditions[i].block
        markStatic(block)
        if (!block.static) {
          node.static = false
        }
      }
    }
  }
}

function isStatic (node: ASTNode): boolean {
  if (node.type === 2) { // expression
    return false
  }
  if (node.type === 3) { // text
    return true
  }
  return !!(node.pre || (
    !node.hasBindings && // no dynamic bindings
    !node.if && !node.for && // not v-if or v-for or v-else
    !isBuiltInTag(node.tag) && // not a built-in
    isPlatformReservedTag(node.tag) && // not a component
    !isDirectChildOfTemplateFor(node) &&
    Object.keys(node).every(isStaticKey)
  ))
}

首先执行 node.static = isStatic(node)

isStatic 是对一个 AST 元素节点是否是静态的判断，如果是表达式，就是非静态；如果是纯文本，就是静态；对于一个普通元素，如果有 pre 属性，那么它使用了 v-pre 指令，是静态，否则要同时满足以下条件：没有使用 v-if、v-for，没有使用其它指令（不包括 v-once），非内置组件，是平台保留的标签，非带有 v-for 的 template 标签的直接子节点，节点的所有属性的 key 都满足静态 key；这些都满足则这个 AST 节点是一个静态节点。

如果这个节点是一个普通元素，则遍历它的所有 children，递归执行 markStatic。因为所有的 elseif 和 else 节点都不在 children 中，如果节点的 ifConditions 不为空，则遍历 ifConditions 拿到所有条件中的 block，也就是它们对应的 AST 节点，递归执行 markStatic。在这些递归过程中，一旦子节点有不是 static 的情况，则它的父节点的 static 均变成 false。

标记静态根

function markStaticRoots (node: ASTNode, isInFor: boolean) {
  if (node.type === 1) {
    if (node.static || node.once) {
      node.staticInFor = isInFor
    }
    // For a node to qualify as a static root, it should have children that
    // are not just static text. Otherwise the cost of hoisting out will
    // outweigh the benefits and it's better off to just always render it fresh.
    if (node.static && node.children.length && !(
      node.children.length === 1 &&
      node.children[0].type === 3
    )) {
      node.staticRoot = true
      return
    } else {
      node.staticRoot = false
    }
    if (node.children) {
      for (let i = 0, l = node.children.length; i < l; i++) {
        markStaticRoots(node.children[i], isInFor || !!node.for)
      }
    }
    if (node.ifConditions) {
      for (let i = 1, l = node.ifConditions.length; i < l; i++) {
        markStaticRoots(node.ifConditions[i].block, isInFor)
      }
    }
  }
}

markStaticRoots 第二个参数是 isInFor，对于已经是 static 的节点或者是 v-once 指令的节点，node.staticInFor = isInFor。
接着就是对于 staticRoot 的判断逻辑，从注释中我们可以看到，对于有资格成为 staticRoot 的节点，除了本身是一个静态节点外，必须满足拥有 children，并且 children 不能只是一个文本节点，不然的话把它标记成静态根节点的收益就很小了。

接下来和标记静态节点的逻辑一样，遍历 children 以及 ifConditions，递归执行 markStaticRoots。

codegen

generate 函数的定义在 src/compiler/codegen/index.js 中：

export function generate (
  ast: ASTElement | void,
  options: CompilerOptions
): CodegenResult {
  const state = new CodegenState(options)
  const code = ast ? genElement(ast, state) : '_c("div")'
  return {
    render: `with(this){return ${code}}`,
    staticRenderFns: state.staticRenderFns
  }
}

generate 函数首先通过 genElement(ast, state) 生成 code，再把 code 用 with(this){return ${code}}} 包裹起来。这里的 state 是 CodegenState 的一个实例，稍后我们在用到它的时候会介绍它。先来看一下 genElement：

export function genElement (el: ASTElement, state: CodegenState): string {
  if (el.staticRoot && !el.staticProcessed) {
    return genStatic(el, state)
  } else if (el.once && !el.onceProcessed) {
    return genOnce(el, state)
  } else if (el.for && !el.forProcessed) {
    return genFor(el, state)
  } else if (el.if && !el.ifProcessed) {
    return genIf(el, state)
  } else if (el.tag === 'template' && !el.slotTarget) {
    return genChildren(el, state) || 'void 0'
  } else if (el.tag === 'slot') {
    return genSlot(el, state)
  } else {
    // component or element
    let code
    if (el.component) {
      code = genComponent(el.component, el, state)
    } else {
      const data = el.plain ? undefined : genData(el, state)

      const children = el.inlineTemplate ? null : genChildren(el, state, true)
      code = `_c('${el.tag}'${
        data ? `,${data}` : '' // data
      }${
        children ? `,${children}` : '' // children
      })`
    }
    // module transforms
    for (let i = 0; i < state.transforms.length; i++) {
      code = state.transforms[i](el, code)
    }
    return code
  }
}

基本就是判断当前 AST 元素节点的属性执行不同的代码生成函数。

slot

上面的源码分析部分省略了很多很多的细节，有的是html解析相关的，如parseHTML函数只写了伪代码，有的是vue语法糖处理相关的，如codegen只写了genIF，genSlot，具体做了什么没有说，这里我们就用slot举个例子，其他的有需要大家可以自己看。

还是先从编译说起，我们知道编译是发生在调用 vm.$mount 的时候，所以编译的顺序是先编译父组件，再编译子组件。

首先编译父组件，在 parse 阶段，会执行 processSlot 处理 slot，它的定义在 src/compiler/parser/index.js 中：

function processSlot (el) {
  if (el.tag === 'slot') {
    el.slotName = getBindingAttr(el, 'name')
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && el.key) {
      warn(
        `\`key\` does not work on <slot> because slots are abstract outlets ` +
        `and can possibly expand into multiple elements. ` +
        `Use the key on a wrapping element instead.`
      )
    }
  } else {
    let slotScope
    if (el.tag === 'template') {
      slotScope = getAndRemoveAttr(el, 'scope')
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && slotScope) {
        warn(
          `the "scope" attribute for scoped slots have been deprecated and ` +
          `replaced by "slot-scope" since 2.5. The new "slot-scope" attribute ` +
          `can also be used on plain elements in addition to <template> to ` +
          `denote scoped slots.`,
          true
        )
      }
      el.slotScope = slotScope || getAndRemoveAttr(el, 'slot-scope')
    } else if ((slotScope = getAndRemoveAttr(el, 'slot-scope'))) {
      /* istanbul ignore if */
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && el.attrsMap['v-for']) {
        warn(
          `Ambiguous combined usage of slot-scope and v-for on <${el.tag}> ` +
          `(v-for takes higher priority). Use a wrapper <template> for the ` +
          `scoped slot to make it clearer.`,
          true
        )
      }
      el.slotScope = slotScope
    }
    const slotTarget = getBindingAttr(el, 'slot')
    if (slotTarget) {
      el.slotTarget = slotTarget === '""' ? '"default"' : slotTarget
      // preserve slot as an attribute for native shadow DOM compat
      // only for non-scoped slots.
      if (el.tag !== 'template' && !el.slotScope) {
        addAttr(el, 'slot', slotTarget)
      }
    }
  }
}

当解析到标签上有 slot 属性的时候，会给对应的 AST
元素节点添加 slotTarget 属性，然后在 codegen 阶段，在 genData 中会处理 slotTarget，相关代码在 src/compiler/codegen/index.js 中：

1
2
3

if (el.slotTarget && !el.slotScope) {
  data += `slot:${el.slotTarget},`
}

会给 data 添加一个 slot 属性，并指向 slotTarget，之后会用到。在我们的例子中，父组件最终生成的代码如下：

with(this){
  return _c('div',
    [_c('app-layout',
      [_c('h1',{attrs:{"slot":"header"},slot:"header"},
         [_v(_s(title))]),
       _c('p',[_v(_s(msg))]),
       _c('p',{attrs:{"slot":"footer"},slot:"footer"},
         [_v(_s(desc))]
         )
       ])
     ],
   1)}

接下来编译子组件，同样在 parser 阶段会执行 processSlot 处理函数，它的定义在 src/compiler/parser/index.js 中：

function processSlot (el) {
  if (el.tag === 'slot') {
    el.slotName = getBindingAttr(el, 'name')
  }
  // ...
}

当遇到 slot 标签的时候会给对应的 AST 元素节点添加 slotName 属性，然后在 codegen 阶段，会判断如果当前 AST 元素节点是 slot 标签，则执行 genSlot 函数，它的定义在 src/compiler/codegen/index.js 中：

function genSlot (el: ASTElement, state: CodegenState): string {
  const slotName = el.slotName || '"default"'
  const children = genChildren(el, state)
  let res = `_t(${slotName}${children ? `,${children}` : ''}`
  const attrs = el.attrs && `{${el.attrs.map(a => `${camelize(a.name)}:${a.value}`).join(',')}}`
  const bind = el.attrsMap['v-bind']
  if ((attrs || bind) && !children) {
    res += `,null`
  }
  if (attrs) {
    res += `,${attrs}`
  }
  if (bind) {
    res += `${attrs ? '' : ',null'},${bind}`
  }
  return res + ')'
}

我们先不考虑 slot 标签上有 attrs 以及 v-bind 的情况，那么它生成的代码实际上就只有：

1
2
3

const slotName = el.slotName || '"default"'
const children = genChildren(el, state)
let res = `_t(${slotName}${children ? `,${children}` : ''}`

这里的 slotName 从 AST 元素节点对应的属性上取，默认是 default，而 children 对应的就是 slot 开始和闭合标签包裹的内容。来看一下我们例子的子组件最终生成的代码，如下：

with(this) {
  return _c('div',{
    staticClass:"container"
    },[
      _c('header',[_t("header")],2),
      _c('main',[_t("default",[_v("默认内容")])],2),
      _c('footer',[_t("footer")],2)
      ]
   )
}

在编译章节我们了解到，_t 函数对应的就是 renderSlot 方法，它的定义在 src/core/instance/render-heplpers/render-slot.js 中：

/**
 * Runtime helper for rendering <slot>
 */
export function renderSlot (
  name: string,
  fallback: ?Array<VNode>,
  props: ?Object,
  bindObject: ?Object
): ?Array<VNode> {
  const scopedSlotFn = this.$scopedSlots[name]
  let nodes
  if (scopedSlotFn) { // scoped slot
    props = props || {}
    if (bindObject) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && !isObject(bindObject)) {
        warn(
          'slot v-bind without argument expects an Object',
          this
        )
      }
      props = extend(extend({}, bindObject), props)
    }
    nodes = scopedSlotFn(props) || fallback
  } else {
    const slotNodes = this.$slots[name]
    // warn duplicate slot usage
    if (slotNodes) {
      if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && slotNodes._rendered) {
        warn(
          `Duplicate presence of slot "${name}" found in the same render tree ` +
          `- this will likely cause render errors.`,
          this
        )
      }
      slotNodes._rendered = true
    }
    nodes = slotNodes || fallback
  }

  const target = props && props.slot
  if (target) {
    return this.$createElement('template', { slot: target }, nodes)
  } else {
    return nodes
  }
}

render-slot 的参数 name 代表插槽名称 slotName，fallback 代表插槽的默认内容生成的 vnode 数组。先忽略 scoped-slot，只看默认插槽逻辑。如果 this.$slot[name] 有值，就返回它对应的 vnode 数组，否则返回 fallback。那么这个 this.$slot 是哪里来的呢？我们知道子组件的 init 时机是在父组件执行 patch 过程的时候，那这个时候父组件已经编译完成了。并且子组件在 init 过程中会执行 initRender 函数，initRender 的时候获取到 vm.$slot，相关代码在 src/core/instance/render.js 中：

export function initRender (vm: Component) {
  // ...
  const parentVnode = vm.$vnode = options._parentVnode // the placeholder node in parent tree
  const renderContext = parentVnode && parentVnode.context
  vm.$slots = resolveSlots(options._renderChildren, renderContext)
}

vm.$slots 是通过执行 resolveSlots(options._renderChildren, renderContext) 返回的，它的定义在 src/core/instance/render-helpers/resolve-slots.js 中：

/**
 * Runtime helper for resolving raw children VNodes into a slot object.
 */
export function resolveSlots (
  children: ?Array<VNode>,
  context: ?Component
): { [key: string]: Array<VNode> } {
  const slots = {}
  if (!children) {
    return slots
  }
  for (let i = 0, l = children.length; i < l; i++) {
    const child = children[i]
    const data = child.data
    // remove slot attribute if the node is resolved as a Vue slot node
    if (data && data.attrs && data.attrs.slot) {
      delete data.attrs.slot
    }
    // named slots should only be respected if the vnode was rendered in the
    // same context.
    if ((child.context === context || child.fnContext === context) &&
      data && data.slot != null
    ) {
      const name = data.slot
      const slot = (slots[name] || (slots[name] = []))
      if (child.tag === 'template') {
        slot.push.apply(slot, child.children || [])
      } else {
        slot.push(child)
      }
    } else {
      (slots.default || (slots.default = [])).push(child)
    }
  }
  // ignore slots that contains only whitespace
  for (const name in slots) {
    if (slots[name].every(isWhitespace)) {
      delete slots[name]
    }
  }
  return slots
}

resolveSlots 方法接收 2 个参数，第一个参数 chilren 对应的是父 vnode 的 children，在我们的例子中就是 <app-layout> 和 </app-layout> 包裹的内容。第二个参数 context 是父 vnode 的上下文，也就是父组件的 vm 实例。

resolveSlots 函数的逻辑就是遍历 chilren，拿到每一个 child 的 data，然后通过 data.slot 获取到插槽名称，这个 slot 就是我们之前编译父组件在 codegen 阶段设置的 data.slot。接着以插槽名称为 key 把 child 添加到 slots 中，如果 data.slot 不存在，则是默认插槽的内容，则把对应的 child 添加到 slots.defaults 中。这样就获取到整个 slots，它是一个对象，key 是插槽名称，value 是一个 vnode 类型的数组，因为它可以有多个同名插槽。

这样我们就拿到了 vm.$slots 了，回到 renderSlot 函数，const slotNodes = this.$slots[name]，我们也就能根据插槽名称获取到对应的 vnode 数组了，这个数组里的 vnode 都是在父组件创建的，这样就实现了在父组替换子组件插槽的内容了。

对应的 slot 渲染成 vnodes，作为当前组件渲染 vnode 的 children，之后的渲染过程之前分析过，不再赘述。