概览
Vue.js作为目前最流行的前端框架之一，一些概念和原理还是需要我们前端开发人员了解与深入理解的。
Vue.js涉及的知识点很多，一些重要概念，例如：如何使用proxy实现响应式effect，虚拟DOM的Diff算法及演变过程（双端Diff算法、快速Diff算法等），渲染器原理的实现，编译器、解析器的工作原理，动态节点、静态提升等等；
现在重点采用图解步骤分析一下编译器的简单工作原理；
编译器概念
编译器其实就是一段JavaScript代码程序，它将一种语言（A）编译成另外一种语言(B)，其中前者A通常被叫做源代码，后者B通常被叫做为目标代码。例如我们vue的前端项目的.vue文件一般即为源代码，而编译后dist文件里的.js文件即为目标代码；这个过程就被称为编译（compile）
关键概念
主要涉及的概念：
DSL 领域特定语言
AST 抽象语法树（Abstract Syntax Tree）
有限状态机
深度优先算法
简单流程
一个标准的编译器流程如下图所示：Vue.js作为DSL，其编译流程会与上图有所不同，对于Vue.js来说，源代码就是组件的模板代码，而目标代码就是能够在浏览器（或其他平台）平台上运行的JavaScript代码。
Vue的编译器
Vue.js的目标代码其实就是渲染函数（render函数）。概况而言，Vue.js编译器首先对模板进行词法分析、语法分析，然后得到模板的抽象语法树（AST）。随后将模板AST转换成JavaScript AST，最后再转换成JavaScript代码，及渲染函数。一个简单的Vue.js模板编译器的工作流如下：
简单如下：模板代码
<div> <h1 id="vue">vue_compiler</h1></div>
目标的AST
const ast = { type: 'Root', children: [ { type: 'Element', tag: 'div', children: [ { type:'Element', tag: 'h1', props: [ { type: 'Attribute', name: 'id', content: 'vue' } ], children: [ { type: 'Text', content: 'vue_compiler' } ] } ] } ]}目标代码
function render() { return h('div', [ h('h1', {id: 'vue'}, 'vue_compiler') ])} 由以上代码可以看出，AST其实就是一个具有层级结构的对象，模板的AST与模板具有相同的嵌套结构。每一颗AST都有一个逻辑上的根节点，其类型为Root，而模板中真正的根节点则作为Root节点的children存在。
观察AST可知：
不同类型的节点是通过节点的type属性进行区分的。
标签节点的子节点存储在其children数组中。
标签节点的属性节点会存储在props数组中。
不同类型的节点会使用不同的对象属性进行描述。
编译过程
parse函数
Vue.js通过封装parse函数，实现对模板的词法分析和语法分析，最终得到模板的AST。parse函数接收模板字符串作为参数，并将解析后的AST作为返回值返回；
const template = ` <div> <h1>vue<h1> </div>`const templateAst = parse(template)
解析器是如何对模板字符串进行分割的呢，此处就需要用到有限状态自动机。指的是在有限个状态之间，随着字符的输入，解析器会自动地在不同的状态之间进行切换。（实际上有限状态机是可以使用正则表达式来实现的）。
简单的状态机流程图：通过有限状态机原理，可以帮助我们完成对模板的标记，最终将得到一系列Token（词法标记号）。
假设有如下代码：
const template = `<div><span>Vue</span><p>Vue Compiler</p></div>` // 模板字符串// 通过有限状态机原理实现词法分解得到三个Token// 开始标签 <div>// 文本节点 vue// 结束标签 </div>// 最终值为const tokens = tokenize(template);// [// {// type: 'tag', name: 'div'// },// {// type: 'tag', name: 'span'// },// {// type: 'text', name: 'Vue'// },// {// type: 'tagEnd', name: 'span'// },// {// type: 'tag', name: 'p'// },// {// type: 'text', name: 'Vue Compiler'// },// {// type: 'tagEnd', name: 'p'// },// {// type: 'tagEnd', name: 'div'// }// ]// 此代码需要生成的AST应为const ast = { type: 'Root', children: [ { // 实际的根节点 type: 'Element', tag:: 'div', children: [ { type: 'Element', tag:: 'span', children: [ { type: 'Text', content: 'Vue' } ] }, { type: 'Element', tag:: 'p', children: [ { type: 'Text', content: 'Vue Compiler' } ] } ] } ]}以上代码生成的AST数据结构HTML结构相同，都是树状结构
接下来要做的就是将生成的tokens转换成AST，在转换过程中需要维护一个Stack,这个栈将用来维护元素间的父子关系。每到遇到一个开始标签，就创建一个Element类型的AST节点，并将其压入栈内，类似的，每当遇到一个结束标签节点，我们就将当前栈顶的节点弹出。这样栈顶的节点将始终充当父节点的角色。转换过程中的所有节点，都将作为当前栈顶节点的子节点，并添加到栈顶节点的children属性下。流程如下图示：
最初节点只有根节点Root
当扫描到第一个标签是开始节点时，因此我们创建一个类型为Element的AST节点Element（div），并将该节点作为当前节点的子节点。由于当前的栈顶节点是Root节点，所以新创建的Element（div）节点作为Root节点的子节点被添加到AST中，最后将新建的Element（div）节点压入栈中。
由于第二个节点也是一个开始标签，所以流程同上一步，只不过当前的栈顶节点为Element（div），所以将当前的节点Element（span）作为其子节点添加到AST中，最后将Element（div）节点压入栈中。
接下来的节点是一个文本节点，所以需要创建一个Text类型的AST节点，并将其作为栈顶节点Element（span）的子节点加入到AST中，不同的时，当前接待不是Element类型，所以不需要压入栈中；
下面是一个结束标签节点，根据规则，则需要将当前栈顶的节点弹出。
后面的流程此处就不再累述
最终完成后的效果如下：
现在我们来实现parse函数
function parse(str) { // 对模板进行词法分析，得到节点list const tokens = okenize(template); // 创建跟节点 const root = { type: 'Root', children: [] }; // 创建节点栈,root节点作为栈的根节点 const stack = [root]; while(tokens.length) { const parent = stack[stack.length - 1]; const token = tokens[0] // 从第一个点开始 switch(t.type) { case 'tag': const eleNode = { type: 'Element', tag: t.name, children: [] } parent.children.push(eleNode); stack.push(eleNode); break; case 'text': const textNode = { type: 'Text', content: t.content } parent.children.push(textNode); break; case 'tagEnd': // 结束标签，将栈顶节点弹出栈 stack.pop(); break; } // 消费掉已处理的节点 tokens.shift() } return root}以上就是一个简版的parse函数的实现，当然相对于Vue.js的源码还有很多差异，但基本原理大致相同。
下面关于transform函数和generate函数仅做了简要说明，具体实现原理敬请期待；
transform函数
const template = ` <div> <h1>vue<h1> </div>`const templateAst = parse(template)const jsAst = transform(templateAst)
generate函数
const template = ` <div> <h1>vue<h1> </div>`const templateAst = parse(template)const jsAst = transform(templateAst)const code = generate(jsAst)
完整流程
以上就是Vue模板编译器的基本结构和工作流程，它主要有三个部分组成：
用来将模板字符串解析为模板AST的解析器（parser）;
用来将模板AST解析成JavaScript AST的转换器（transformer）；
用来根据JavaScript AST生成渲染函数代码的生成器（generator）；
本文章主要讨论了parser的基本实现原理（实际上Vue.js的真正实现要复杂的多，比如正则解析、Vue语法解析v-if、v-show、内插值{{}}等等），以及如何使用有限状态自动机来构造一个词法分析器，其过程就是状态机在不同的状态之间进行迁移的过程，并生成一个Token列表集合。然后使用Token列表集合和顶节点元素栈来构造一个可以用来描述模板的AST，最后使用模板AST来解析成JavaScript AST和渲染函数。
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参考
Vue.js源码；
Vue.js设计与实现；
原文：https://juejin.cn/post/7103425765600919559