Vue 的 template 是如何一步步轉換為渲染函數（render function）的過程涉及多個復雜的步驟。這個過程包括模板解析、AST 構建、優化和最終的渲染函數生成。以下是 Vue 中從 template 到 render 函數的詳細轉換步驟：

一、模板編譯概述

Vue 的模板編譯過程分為以下幾個主要步驟：

• 模板解析：將模板字符串轉換為抽象語法樹（AST）。
• AST 優化：對 AST 進行優化以提升渲染性能。
• 生成渲染函數：將優化后的 AST 轉換為 JavaScript 渲染函數。

二、模板解析

1. 詞法分析

Token 化：模板字符串被拆解成一個個基本標記（tokens），如 HTML 標簽、屬性、文本內容等。每個標記代表模板中的一個元素或結構。

<template>
  <div class="container">
    <p>{{ message }}</p>
    <button @click="handleClick">Click me</button>
  </div>
</template>

被拆解為標記：

• <template>
• <div class="container">
• <p>{{ message }}</p>
• <button @click="handleClick">Click me</button>
• </div>
• </template>

2. 語法分析

抽象語法樹（AST）構建：解析器將這些標記構建成 AST。AST 是一個樹狀的數據結構，表示模板的結構和內容，每個節點對應模板中的一個元素或指令。

{
  type: 1, // Element type
  tag: 'div',
  attrsList: [
    { name: 'class', value: 'container' }
  ],
  attrsMap: {
    class: 'container'
  },
  children: [
    {
      type: 1,
      tag: 'p',
      children: [
        {
          type: 2, // Text interpolation
          expression: 'message',
          text: '{{ message }}'
        }
      ]
    },
    {
      type: 1,
      tag: 'button',
      attrsList: [
        { name: 'click', value: 'handleClick' }
      ],
      attrsMap: {
        click: 'handleClick'
      },
      children: [
        {
          type: 3, // Text node
          text: 'Click me'
        }
      ]
    }
  ]
}

三、AST 優化

1. 靜態標記

靜態節點標記：編譯器標記 AST 中的靜態節點，這些節點不會隨著數據變化而變化。靜態標記的作用是避免不必要的重新渲染，提高性能。

{
  type: 1,
  tag: 'div',
  static: true, // 靜態標記
  ...
}

2. 靜態樹提升

靜態樹提升：將靜態子樹提取到組件外部，避免每次更新時都重新渲染靜態部分。這有助于減少渲染的開銷。

四、渲染函數生成

1. 生成渲染函數

轉換 AST 為渲染函數：將優化后的 AST 轉換為 JavaScript 渲染函數。渲染函數利用虛擬 DOM API（如_c、_v、_s等）創建虛擬 DOM。渲染函數示例：

function render() {
  with (this) {
    return _c('div', { class: 'container' }, [
      _c('p', [], [_v(_s(message))]),
      _c('button', { on: { click: handleClick } }, [_v('Click me')])
    ])
  }
}

• _c(tag, data, children)：創建虛擬 DOM 節點。tag 是元素標簽名，data 是屬性對象，children 是子節點。
• _v(text)：創建文本節點。
• _s(value)：處理插值表達式，將數據轉換為字符串。

2. 渲染函數的作用

• 虛擬 DOM 生成：渲染函數生成虛擬 DOM 樹，描述最終要渲染的 UI 結構。
• Diff 和更新：虛擬 DOM 樹會被用于差異計算和實際 DOM 更新。

五、編譯過程中的輔助功能

1. 處理指令

指令解析：編譯器將 Vue 特有的指令（如 v-if、v-for、@click）轉化為渲染函數中的邏輯。例如，v-if 會生成條件渲染邏輯。

2. 處理事件和插值

• 事件綁定：編譯器將模板中的事件綁定（如 @click="handleClick"）轉化為渲染函數中的事件處理代碼。
• 插值處理：編譯器將模板中的插值表達式（如 {{ message }}）轉化為渲染函數中的文本節點。

總結

• 模板解析：將模板字符串拆解為標記，并構建抽象語法樹（AST）。
• AST 優化：標記靜態部分，提升渲染性能。
• 渲染函數生成：將優化后的 AST 轉換為 JavaScript 渲染函數，生成虛擬 DOM。
• 指令和插值處理：將 Vue 特有的指令和插值表達式轉化為渲染函數中的邏輯。

這個過程確保了 Vue 能夠將聲明式的模板代碼轉化為高效的 JavaScript 渲染函數，最終實現高性能的組件渲染和更新。