摘要：會檢測出最大的靜態子樹不需要動態性的子樹并且從渲染函數中萃取出來。成功的水合作用。如果新節點不是克隆的，則表示呈現函數。方法解析在此虛擬的

Vitual DOM是一種虛擬dom技術，本質上是基于javascript實現的，相對于dom對象，javascript對象更簡單，處理速度更快，dom樹的結構，屬性信息都可以很容易的用javascript對象來表示：

let element={
    tagName:"ul",//節點標簽名
    props:{//dom的屬性，用一個對象存儲鍵值對
        id:"list"
    },
    children:[//該節點的子節點
        {tagName:"li",props:{class:"item"},children:["aa"]}，
        {tagName:"li",props:{class:"item"},children:["bb"]},
        {tagName:"li",props:{class:"item"},children:["cc"]}
    ]
}
對應的html寫法是：

    
aa
    
aa
    
aa

Virtual DOM并沒有完全實現DOM，Virtual DOM最主要的還是保留了Element之間的層次關系和一些基本屬性. 你給我一個數據，我根據這個數據生成一個全新的Virtual DOM，然后跟我上一次生成的Virtual DOM去 diff，得到一個Patch，然后把這個Patch打到瀏覽器的DOM上去。

我們可以通過javascript對象表示的樹結構來構建一棵真正的dom樹，當數據狀態發生變化時，可以直接修改這個javascript對象，接著對比修改后的javascript對象，記錄下需要對頁面做的dom操作，然后將其應用到真正的dom樹，實現視圖的更新，這個過程就是Virtual DOM的核心思想。

VNode的數據結構圖：

VNode生成最關鍵的點是通過render有2種生成方式，第一種是直接在vue對象的option中添加render字段。第二種是寫一個模板或指定一個el根元素，它會首先轉換成模板，經過html語法解析器生成一個ast抽象語法樹，對語法樹做優化，然后把語法樹轉換成代碼片段，最后通過代碼片段生成function添加到option的render字段中。

ast語法優的過程，主要做了2件事：

會檢測出靜態的class名和attributes,這樣它們在初始化渲染后就永遠不會再被比對了。

會檢測出最大的靜態子樹（不需要動態性的子樹）并且從渲染函數中萃取出來。這樣在每次重渲染時，它就會直接重用完全相同的vnode，同時跳過比對。

src/core/vdom/create-element.js

const SIMPLE_NORMALIZE = 1
const ALWAYS_NORMALIZE = 2

function createElement (context, tag, data, children, normalizationType, alwaysNormalize) {
  // 兼容不傳data的情況
  if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
    normalizationType = children
    children = data
    data = undefined
  }
  // 如果alwaysNormalize是true
  // 那么normalizationType應該設置為常量ALWAYS_NORMALIZE的值
  if (alwaysNormalize) normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
  // 調用_createElement創建虛擬節點
  return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}

function _createElement (context, tag, data, children, normalizationType) {
  /**
   * 如果存在data.__ob__，說明data是被Observer觀察的數據
   * 不能用作虛擬節點的data
   * 需要拋出警告，并返回一個空節點
   * 被監控的data不能被用作vnode渲染的數據的原因是：
   * data在vnode渲染過程中可能會被改變，這樣會觸發監控，導致不符合預期的操作
   */
  if (data && data.__ob__) {
    process.env.NODE_ENV !== "production" && warn(
      `Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}
` +
      "Always create fresh vnode data objects in each render!",
      context
    )
    return createEmptyVNode()
  }
  // 當組件的is屬性被設置為一個falsy的值
  // Vue將不會知道要把這個組件渲染成什么
  // 所以渲染一個空節點
  if (!tag) {
    return createEmptyVNode()
  }
  // 作用域插槽
  if (Array.isArray(children) &&
      typeof children[0] === "function") {
    data = data || {}
    data.scopedSlots = { default: children[0] }
    children.length = 0
  }
  // 根據normalizationType的值，選擇不同的處理方法
  if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
    children = normalizeChildren(children)
  } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
    children = simpleNormalizeChildren(children)
  }
  let vnode, ns
  // 如果標簽名是字符串類型
  if (typeof tag === "string") {
    let Ctor
    // 獲取標簽名的命名空間
    ns = config.getTagNamespace(tag)
    // 判斷是否為保留標簽
    if (config.isReservedTag(tag)) {
      // 如果是保留標簽,就創建一個這樣的vnode
      vnode = new VNode(
        config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
        undefined, undefined, context
      )
      // 如果不是保留標簽，那么我們將嘗試從vm的components上查找是否有這個標簽的定義
    } else if ((Ctor = resolveAsset(context.$options, "components", tag))) {
      // 如果找到了這個標簽的定義，就以此創建虛擬組件節點
      vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
    } else {
      // 兜底方案，正常創建一個vnode
      vnode = new VNode(
        tag, data, children,
        undefined, undefined, context
      )
    }
    // 當tag不是字符串的時候，我們認為tag是組件的構造類
    // 所以直接創建
  } else {
    vnode = createComponent(tag, data, context, children)
  }
  // 如果有vnode
  if (vnode) {
    // 如果有namespace，就應用下namespace，然后返回vnode
    if (ns) applyNS(vnode, ns)
    return vnode
  // 否則，返回一個空節點
  } else {
    return createEmptyVNode()
  }
}

方法的功能是給一個Vnode對象對象添加若干個子Vnode,因為整個Virtual DOM是一種樹狀結構，每個節點都可能會有若干子節點。然后創建一個VNode對象，如果是一個reserved tag(比如html,head等一些合法的html標簽)則會創建普通的DOM VNode，如果是一個component tag(通過vue注冊的自定義component)，則會創建Component VNode對象，它的VnodeComponentOptions不為Null.
創建好Vnode,下一步就是要把Virtual DOM渲染成真正的DOM，是通過patch來實現的，源碼如下：

src/core/vdom/patch.js

  return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly, parentElm, refElm) { // oldVnoe:dom||當前vnode,vnode:vnoder=對象類型,hydration是否直接用服務端渲染的dom元素
    if (isUndef(vnode)) {
      if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)
      return
    }

    let isInitialPatch = false
    const insertedVnodeQueue = []

    if (isUndef(oldVnode)) {
      // 空掛載(可能是組件)，創建新的根元素。
      isInitialPatch = true
      createElm(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)
    } else {
      const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
      if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
        // patch 現有的根節點
        patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly)
      } else {
        if (isRealElement) {
            // 安裝到一個真實的元素。
            // 檢查這是否是服務器渲染的內容，如果我們可以執行。
            // 成功的水合作用。
          if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {
            oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)
            hydrating = true
          }
          if (isTrue(hydrating)) {
            if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {
              invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)
              return oldVnode
            } else if (process.env.NODE_ENV !== "production") {
              warn(
                "The client-side rendered virtual DOM tree is not matching " +
                "server-rendered content. This is likely caused by incorrect " +
                "HTML markup, for example nesting block-level elements inside " +
                "
, or missing . Bailing hydration and performing " +
                "full client-side render."
              )
            }
          }
          // 不是服務器呈現，就是水化失敗。創建一個空節點并替換它。
          oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
        }

        // 替換現有的元素
        const oldElm = oldVnode.elm
        const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)

        // create new node
        createElm(
          vnode,
          insertedVnodeQueue,
          // 極為罕見的邊緣情況:如果舊元素在a中，則不要插入。
            // 離開過渡。只有結合過渡+時才會發生。
          // keep-alive + HOCs. (#4590)
          oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
          nodeOps.nextSibling(oldElm)
        )

        // 遞歸地更新父占位符節點元素。
        if (isDef(vnode.parent)) {
          let ancestor = vnode.parent
          const patchable = isPatchable(vnode)
          while (ancestor) {
            for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) {
              cbs.destroy[i](ancestor)
            }
            ancestor.elm = vnode.elm
            if (patchable) {
              for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
                cbs.create[i](emptyNode, ancestor)
              }
              // #6513
              // 調用插入鉤子，這些鉤子可能已經被創建鉤子合并了。
                // 例如使用“插入”鉤子的指令。
              const insert = ancestor.data.hook.insert
              if (insert.merged) {
                // 從索引1開始，以避免重新調用組件掛起的鉤子。
                for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {
                  insert.fns[i]()
                }
              }
            } else {
              registerRef(ancestor)
            }
            ancestor = ancestor.parent
          }
        }

        // destroy old node
        if (isDef(parentElm)) {
          removeVnodes(parentElm, [oldVnode], 0, 0)
        } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
          invokeDestroyHook(oldVnode)
        }
      }
    }

    invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
    return vnode.elm
  }

patch支持的3個參數，其中oldVnode是一個真實的DOM或者一個VNode對象，它表示當前的VNode,vnode是VNode對象類型，它表示待替換的VNode,hydration是bool類型，它表示是否直接使用服務器端渲染的DOM元素，下面流程圖表示patch的運行邏輯：

patch運行邏輯看上去比較復雜，有2個方法createElm和patchVnode是生成dom的關鍵，源碼如下：

/**
 * @param vnode根據vnode的數據結構創建真實的dom節點，如果vnode有children則會遍歷這些子節點，遞歸調用createElm方法，
 * @param insertedVnodeQueue記錄子節點創建順序的隊列，每創建一個dom元素就會往隊列中插入當前的vnode，當整個vnode對象全部轉換成為真實的dom 樹時，會依次調用這個隊列中vnode hook的insert方法
 */

  let inPre = 0
  function createElm (vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm, nested) {
    vnode.isRootInsert = !nested // 過渡進入檢查
    if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
      return
    }

    const data = vnode.data
    const children = vnode.children
    const tag = vnode.tag
    if (isDef(tag)) {
      if (process.env.NODE_ENV !== "production") {
        if (data && data.pre) {
          inPre++
        }
        if (
          !inPre &&
          !vnode.ns &&
          !(
            config.ignoredElements.length &&
            config.ignoredElements.some(ignore => {
              return isRegExp(ignore)
                ? ignore.test(tag)
                : ignore === tag
            })
          ) &&
          config.isUnknownElement(tag)
        ) {
          warn(
            "Unknown custom element: <" + tag + "> - did you " +
            "register the component correctly? For recursive components, " +
            "make sure to provide the "name" option.",
            vnode.context
          )
        }
      }
      vnode.elm = vnode.ns
        ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
        : nodeOps.createElement(tag, vnode)
      setScope(vnode)

      /* istanbul ignore if */
      if (__WEEX__) {
        // in Weex, the default insertion order is parent-first.
        // List items can be optimized to use children-first insertion
        // with append="tree".
        const appendAsTree = isDef(data) && isTrue(data.appendAsTree)
        if (!appendAsTree) {
          if (isDef(data)) {
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
          }
          insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        }
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (appendAsTree) {
          if (isDef(data)) {
            invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
          }
          insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
        }
      } else {
        createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
        if (isDef(data)) {
          invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
        }
        insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
      }

      if (process.env.NODE_ENV !== "production" && data && data.pre) {
        inPre--
      }
    } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
      vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    } else {
      vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    }
  }

方法會根據vnode的數據結構創建真實的DOM節點，如果vnode有children，則會遍歷這些子節點，遞歸調用createElm方法，InsertedVnodeQueue是記錄子節點創建順序的隊列，每創建一個DOM元素就會往這個隊列中插入當前的VNode,當整個VNode對象全部轉換成為真實的DOM樹時，會依次調用這個隊列中的VNode hook的insert方法。

/**
     * 比較新舊vnode節點，根據不同的狀態對dom做合理的更新操作（添加，移動，刪除）整個過程還會依次調用prepatch,update,postpatch等鉤子函數，在編譯階段生成的一些靜態子樹，在這個過程
     * @param oldVnode 中由于不會改變而直接跳過比對，動態子樹在比較過程中比較核心的部分就是當新舊vnode同時存在children，通過updateChildren方法對子節點做更新，
     * @param vnode
     * @param insertedVnodeQueue
     * @param removeOnly
     */
  function patchVnode (oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly) {
    if (oldVnode === vnode) {
      return
    }

    const elm = vnode.elm = oldVnode.elm

    if (isTrue(oldVnode.isAsyncPlaceholder)) {
      if (isDef(vnode.asyncFactory.resolved)) {
        hydrate(oldVnode.elm, vnode, insertedVnodeQueue)
      } else {
        vnode.isAsyncPlaceholder = true
      }
      return
    }

      // 用于靜態樹的重用元素。
        // 注意，如果vnode是克隆的，我們只做這個。
        // 如果新節點不是克隆的，則表示呈現函數。
        // 由熱重加載api重新設置，我們需要進行適當的重新渲染。
    if (isTrue(vnode.isStatic) &&
      isTrue(oldVnode.isStatic) &&
      vnode.key === oldVnode.key &&
      (isTrue(vnode.isCloned) || isTrue(vnode.isOnce))
    ) {
      vnode.componentInstance = oldVnode.componentInstance
      return
    }

    let i
    const data = vnode.data
    if (isDef(data) && isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.prepatch)) {
      i(oldVnode, vnode)
    }

    const oldCh = oldVnode.children
    const ch = vnode.children
    if (isDef(data) && isPatchable(vnode)) {
      for (i = 0; i < cbs.update.length; ++i) cbs.update[i](oldVnode, vnode)
      if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.update)) i(oldVnode, vnode)
    }
    if (isUndef(vnode.text)) {
      if (isDef(oldCh) && isDef(ch)) {
        if (oldCh !== ch) updateChildren(elm, oldCh, ch, insertedVnodeQueue, removeOnly)
      } else if (isDef(ch)) {
        if (isDef(oldVnode.text)) nodeOps.setTextContent(elm, "")
        addVnodes(elm, null, ch, 0, ch.length - 1, insertedVnodeQueue)
      } else if (isDef(oldCh)) {
        removeVnodes(elm, oldCh, 0, oldCh.length - 1)
      } else if (isDef(oldVnode.text)) {
        nodeOps.setTextContent(elm, "")
      }
    } else if (oldVnode.text !== vnode.text) {
      nodeOps.setTextContent(elm, vnode.text)
    }
    if (isDef(data)) {
      if (isDef(i = data.hook) && isDef(i = i.postpatch)) i(oldVnode, vnode)
    }
  }

updateChildren方法解析在此：vue：虛擬DOM的patch