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Readme | Design

实现细节

这篇文档讲的是 <recycle-list> 底层的实现细节。关于前端框架内部和客户端内部的实现机制并未展开,重点介绍的是两端之间如何协调配合的逻辑。

模板语法

为了将模板和声明式的渲染逻辑发送给客户端,约定了一些特殊的扩展语法,这些扩展语法目前都是放在组件的属性中的,可以分为【绑定】和【指令】两类,为了和普通属性区分,对属性名做了特殊约定。

  • 绑定 用于声明数据的取值方式,与渲染内容有关,以 @ 开头。
  • 指令 用于声明节点的展开方式,与渲染行为有关,用 [[]] 包裹起来。

具体的语法可以分为如下几类:

  • 值绑定: @binding
  • 事件绑定: { type, params }
  • 组件声明:
    • @isComponentRoot
    • @templateId
    • @componentProps
  • 条件指令: [[match]]
  • 循环指令: [[repeat]]
  • 一次性渲染指令: [[once]]

目前已经改造了 Vue 的编译工具,能够把 Vue 的常用模板指令编译成上面描述的这些模板语法。

值绑定

在模板的属性值和样式值中,使用 { "@binding": expression } 这种语法来表示该值是通过一个表达式计算出来的,属于动态内容,需要在渲染的时候替换成由数据和表达式计算出来的值。这个绑定语法可以出现在对象里,也可以出现在数组里。

例如下面这一小段模板:

<text>{{expression}}</text>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'text',
  attr: {
    value: { '@binding': 'expression' }
  }
}

值的绑定出现在数组里

如果值的绑定出现在数组里,则 map 数组中所有元素,将其中带有 @binding 键值的对象视为动态内容,计算出相应的值,然后将其 reduce 成一条数据(默认使用字符串拼接)。

例如下面这一小段模板:

<text>{{who}} only slept for {{count}} hours yesterday.</text>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'text',
  attr: {
    value: [
      { '@binding': 'who' },
      ' only slept for ',
      { '@binding': 'count' },
      ' hours yesterday.'
    ]
  }
}

传入数据后会被渲染成:

// data: [{ who: 'He', count: 'five' }]
[{
  type: 'text',
  attr: {
    value: 'He only slept for five hours yesterday.'
  }
}]

值的绑定出现在对象里

如果值的绑定出现在对象里,则将其每一个键值中绑定的 @binding 都计算出来。

例如下面这一小段模板:

<text :style="{ fontSize: '15px', color: title.color }"></text>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'text',
  style: {
    fontSize: '"15px"',
    color: { '@binding':  'title.color' }
  }
}

事件绑定

如果事件处理函数没绑定参数,则不做特殊处理,和原先的格式一致,只把事件名称的字符串发给客户端;如果绑定了参数,则用一个对象表示,type 表示事件的名称,把参数列表编译成带有绑定信息的数组存放在 params 属性中。

例如下面这一小段模板:

<div @click="onclick" @appear="onappear(index, item.name)"></div>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'div',
  event: ['click', {
    type: 'appear',
    params: [
      { '@binding': 'index' },
      { '@binding': 'item.name' }
    ]
  }]
}

组件声明

前端中的组件最终会展开成节点发送给客户端,客户端并不知道哪些节点会属于同一个组件,需要添加一些标识来声明哪些节点是属于一个前端组件的。

在最终发给客户端的节点中,组件根节点的属性上会带有如下信息:

Property Type Note
@isComponentRoot Boolean 必选,用于标记当前节点为某个组件的根节点
@templateId String 必选,组件模板的唯一标识
@componentProps Object 可选,父组件传递给当前组件的绑定信息

例如在某个组件用了子组件:

<card :title="item.message"></card>

而子组件的定义是这样的:

<!-- card component -->
<template recyclable>
  <text>{{title}}</text>
</template>

最终发送给客户端的将会是这样的结构:

{
  type: 'text',
  attr: {
    '@isComponentRoot': true,
    '@templateId': 'virtual-component-template-1',
    '@componentProps': {
      title: { '@binding': 'item.message' }
    },
    value: { '@binding': 'title' }
  }
}

在模板中多处使用同一个组件,每一处的组件对应的 @templateId 都不一样,@componentProps 也很可能不一样。

条件指令

在模板中,使用 [[match]] 作为条件指令,添加在节点的属性中,属性值是可以计算出真假值的表达式字符串。如果根据该表达式计算出来的值为 falsy,则不渲染该节点,也不渲染其后代节点。

Vue 中的 v-ifv-elsev-else-if 指令都将会被编译成一个表达式字符串,添加到节点的 [[match]] 属性中。

例如下面这一小段模板:

<div v-if="x > 5"></div>
<div v-else-if="y < 3"></div>
<div v-else></div>

最终发送给客户端的是这样的结构:

[{
  type: 'div',
  attr: {
    '[[match]]': 'x > 5'
    }
  }
}, {
  type: 'div',
  attr: {
    '[[match]]': '!(x > 5) && (y < 3)'
    }
  }
}, {
  type: 'div',
  attr: {
    '[[match]]': '!(x > 5 || y < 3)'
    }
  }
}]

循环指令

在模板中,使用 [[repeat]] 作为循环指令,包含了三个字段,添加在节点的属性中。

Property Type Note
@expression String 必选,待展开的表达式
@alias String 必选,每一项的别名
@index String 可选,下标的变量名

为了便于使用,在上层可以使用 alias in expression(alias, index) in expression 这两种简写形式描述一个循环指令。

Vue 中的 v-for 指令对应的表达式将会被编译成一个特定格式的对象,添加到节点的 [[repeat]] 属性中。

例如下面这一小段模板:

<div v-for="(item, i) in data.panels"></div>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'div',
  attr: {
    '[[repeat]]': {
      '@expression': 'data.panels',
      '@alias': 'item',
      '@index': 'i'
    }
  }
}

一次性渲染指令

如果模板中包含 v-once 指令,则会在节点的属性中添加 [[once]],表示该节点及其后代节点只会渲染一次,数据改变时也不会更新。

例如下面这一小段模板:

<div v-once></div>

最终发送给客户端的是这样的结构:

{
  type: 'div',
  attr: {
    '[[once]]': true
  }
}

支持的表达式

上述语法中多次提到 表达式(expression),它指明了某个指令所绑定的值,如 { '@binding': '(a.count + 3) * 0.8' }(a.count + 3) * 0.8 就是一个表达式。这些表达式会以字符串的格式原样发给客户端,由客户端负责解析。

由于环境差异无法支持所有 js 语法,客户端将逐步支持各种操作符,首先支持:

  • 成员运算符:. []
  • 分组运算符:()
  • 算术运算符:+ - * / % (包括一元运算符 +-)
  • 比较运算符:> < >= <= === !== (仅支持严格相等或不等,不支持 == !=)
  • 逻辑运算符:! && ||
  • 条件运算符: ? :

以后会考虑支持下边的运算符:

  • 位运算符:& | ^ ~ >> << (不支持补位 >>>)
  • 其他: typeof in instanceof

表达式在运算时不能修改自身或者其他变量的值,要求是没有副作用的“纯”运算,也没有作用域的概念,所以不支持下列运算符:

  • 属性相关:this new delete
  • 赋值: = += -= *= /= %= <<= >>= &= ^= |=
  • 自增自减: ++ --
  • 函数表达式、函数调用

客户端只考虑支持单条表达式(Expression),不支持逗号和分号隔开的多个表达式,也不支持语句(Statement)和声明(Declaration)。

表达式中值的类型

为了简化处理,对表达式中的值类型做了一些限制:

  • 变量名:只能用数字、字母下划线和 $,不能用其他复杂 unicode 字符,不能以数字开头。
  • 字符串:可以用单引号 ' 和双引号 " 括起来,支持转义字符,不支持 \u 的 unicode 编码。
  • 数字:支持整数和 IEEE 754 浮点数,支持使用科学计数法 e,不支持 NaNInfinity,不支持十六进制和八进制。

渲染过程

  1. 前端在渲染模板时构建 Virtual Component Template,监听客户端发送的 componentHook,不触发生命周期,并且阻塞掉列表数据导致的更新。
  2. 向组件根节点标记 @isComponentRoot,并且生成 @templateId@componentProps 加入根节点属性中。
  3. 将整个列表模板和初始数据一起(append tree 模式),以和渲染正常节点一样的方式发送给客户端。
  4. 客户端拿到模板和数据后,由数据驱动模板渲染,回收离屏节点,复用模板结构。

模板匹配

<recycle-list> 中传递了 switch 属性,指明了使用数据项中的哪个字段来匹配模板的类型。在 <cell-slot> 中传递了 case 或者 default 属性,指明了当前模板对应的类型值。

在渲染过程中,遍历列表数据中每一项的值,基于 switch 的属性值计算出当前数据对应的模板类型,然后依次匹配每个模板中 case 对应的值,一条数据只能对应一个模板,没有匹配到则使用带有 default 属性的模板。如果没匹配到任何模板,则忽略这一条数据。

取值作用域

变量名以就近原则从列表数据中计算真实值。在一个循环体里 [[repeat]] 属性中 @alias@index 对应的变量名可以覆盖列表数据中的变量名。 组件是独立作用域,只从自身的组件数据中取值,每个 componentId 对应一份,不从列表数据中取值。

渲染子组件

在渲染过程中,如果遇到某个节点包含了 @isComponentRoot 属性,则将当前节点及其后代节点视为一个组件。

  1. 首先在客户端中生成一个全局唯一的 componentId,作为组件的唯一标识符。
  2. 计算组件根节点 @componentProps 中定义的绑定信息,生成 propsData
  3. 通过 componentHook 派发 create 的钩子,将 componentIdpropsData 发送给前端。
  4. 前端中以 componentIdpropsData 为初始参数创建 Virtual Component,计算组件的初始状态 initialState 并同步返回给客户端。
  5. 在前端中触发 Virtual Component 的 beforeCreatecreated 生命周期。
  6. 客户端使用 initialState 中的数据渲染当前组件中的模板,渲染完成后派发 attach 的钩子给前端。
  7. 在前端中触发 Virtual Component 的 beforeMountmounted 生命周期。

如果渲染组件的过程中又遇到了包含 @isComponentRoot 的节点,则表示又遇到了子组件,重复上述渲染过程。

响应事件

当在某个节点上捕获到事件时,

  1. 首先找到触发事件的节点对应的 componentId,如果找到了则向事件对象 event 中添加该属性。
  2. 如果事件的定义中包含了参数的绑定信息 params,则计算出绑定的参数值,在 fireEvent 的时候一起派发给前端。
  3. 前端中由 Virtual Component Template 接收到事件,根据 componentId 找到指定的 Virtual Component,将事件对象和参数派发给相应的事件处理函数。

更新列表数据

列表数据在使用时很可能会被更新,在前端框架里监听了列表数据的常用操作,会同时触发 <recycle-list> 提供的原生方法(component method)将数据更新同步给客户端。

Method Arguments Return Note
appendData (item: any) void 向列表结尾添加一条数据
appendRange (range: Array<any>) void 向列表结尾添加一组数据
insertData (index: Number, item: any) void 在列表的指定位置插入一条数据
insertRange (index: Number, range: Array<any>) void 在列表的指定位置插入一组数据
updateData (index: Number, item: any) void 更新列表的某一项数据
removeData (index: Number, count: Number) void 从某个位置开始,删除指定条数的数据
setListData (newListData: Array<any>) void 重新设置整个列表的数据

新的数据将会导致页面的重新渲染,其中很可能会触发子组件的创建、更新和删除。

创建新组件

如果在更新列表数据时,需要创建某些子组件,整个过程和初次渲染子组件的过程是一样的。

应该生成新的 componentId 并计算 propsData,然后通过 create 的钩子发给前端,前端创建 Virtual Component 并返回 initialState,然后客户端用这个数据渲染组件中的模板。

更新组件

在更新列表数据时,如果对应的列表模板中包含组件,应该触发组件的更新流程。

  1. 以修改了某条数据为例,如果某一项列表数据的内容发生了修改,则会触发 updateData 操作,把下标 index 和新的列表项数据 itemData 发送给客户端。
  2. 如果更新列表数据项的时候遇到了组件,则找到组件对应的 componentId,先根据 @componentProps 中的绑定信息计算出 newPropsData
  3. newPropsData 和最初生成的 propsData 做对比,如果存在差异,则将差异数据和 componentId 一起通过 syncState 的钩子发送给前端。
  4. 前端框架中重新计算 Virtual Component 的状态,如果数据有变动,则将新状态 newState 同步返回给客户端,并且触发 beforeUpdate 生命周期。
  5. 客户端根据 newState 渲染组件中的模板,并且用 newPropsData 替换旧的 propsData
  6. 真实节点渲染完成后,通过 componentHook 向前端派发 update 的钩子。
  7. 在前端中触发 Virtual Component 的 updated 生命周期。

移除组件

如果列表数据的变更导致某些节点被移除掉了,应当检测被移除掉的节点中是否包含组件(是否包含 @isComponentRoot),如果包含组件则执行组件移除的逻辑。

  1. 以删除列表数据为例,在前端中使用 shiftpopsplice 修改了列表数据时,都会触发 removeData 操作,把开始删除的下标 index 和删除的个数 count 发给客户端。
  2. 在客户端中首先要找到被移除节点对应的 componentId,清除相应的组件数据并回收相应的模板。
  3. 然后通过 componentHook 向前端派发 detach 的钩子,把 componentId 发送给前端。
  4. 在前端中触发 Virtual Component 的 beforeDestroydestroyed 生命周期。

不止是在删除一条列表数据的时候才删除组件,如果修改了某条数据导致 [[match]] 不匹配,或者 [[repeat]] 遍历的数据变少了,也可能会触发组件的删除逻辑。

更新组件的内部状态

在前端框架中,除了列表数据以外,每个组件都可能会有独立的内部状态,当 Virtual Component 的内部状态发生变化之后,会主动触发数据的更新。

  1. 前端框架中如果监听到 Virtual Component 的状态有变化,则计算出 newState 并且触发 beforeUpdate 的生命周期。
  2. 然后使用 updateComponentData 方法将 componentIdnewState 发送给客户端。
  3. 客户端根据 componentId 找到相应的组件,使用 newState 重新渲染组件中的模板。
  4. 真实节点渲染完成后,通过 componentHook 向前端派发 update 的钩子。
  5. 在前端框架中触发 Virtual Component 的 updated 生命周期。

更新模板结构

副作用太多,暂不支持。

模板的结构和源码里的标签结构基本上是一一对应的,包含了渲染逻辑,模板指令也编译成了静态属性,一般不需要更新。

Ref 支持

为了模拟 ref,Native 端提供了VirtalElement 结构,调用this.$refs.refName以后会返回如下结构的对象:

declare type WeexVirtalElement = {
  attrs: Object;
  type: string;
  ref: string;
  '[[VirtualElement]]': true;
}

<recycle-list>事件和子组件生命周期中,Native 会向前端返回 ref 结构映射:

declare type WeexComponentHookInstance = {
  virtualComponentId?: string; // <recycle-list>事件中不传入
  position: number;
  refs: {
    [string]: Array<WeexVirtalElement>
  }
}

<recycle-list>事件

<recycle-list>上会默认添加以下两个事件监听:

  • _attach_slot:每个cell-slot载入或者更新时触发,传入需要更新的 ref 结构映射
  • _detach_slot:每个cell-slot回收触发,传入需要删除的 ref 结构映射

特殊情况:如果cell-slot中有用 v-for,那么返回的 ref 是一个length > 1的数组,并且其他cell-slot中不能使用这个ref(前端约定),例子

子组件生命周期

通过registerComponentHook添加子组件生命周期的监听:

  • attach:子组件挂载的时候触发,传入需要添加的 ref 结构映射
  • update:子组件更新的时候触发,传入需要更新的 ref 结构映射
  • detach:子组件被销毁的时候触发,传入需要删除的 ref 结构映射