Vue3 Teleport 组件的实践及原理

Vue3 的组合式 API 以及基于 Proxy 响应式原理已经有很多文章介绍过了，除了这些比较亮眼的更新，Vue3 还新增了一个内置组件：Teleport。这个组件的作用主要用来将模板内的 DOM 元素移动到其他位置。

使用场景

业务开发的过程中，我们经常会封装一些常用的组件，例如 Modal 组件。相信大家在使用 Modal 组件的过程中，经常会遇到一个问题，那就是 Modal 的定位问题。

话不多说，我们先写一个简单的 Modal 组件。

<!-- Modal.vue -->
<style lang="scss">
.modal {
  &__mask {
    position: fixed;
    top: 0;
    left: 0;
    width: 100vw;
    height: 100vh;
    background: rgba(0, 0, 0, 0.5);
  }
  &__main {
    margin: 0 auto;
    margin-bottom: 5%;
    margin-top: 20%;
    width: 500px;
    background: #fff;
    border-radius: 8px;
  }
  /* 省略部分样式 */
}
</style>
<template>
  <div class="modal__mask">
    <div class="modal__main">
      <div class="modal__header">
        <h3 class="modal__title">弹窗标题</h3>
        <span class="modal__close">x</span>
      </div>
      <div class="modal__content">
        弹窗文本内容
      </div>
      <div class="modal__footer">
        <button>取消</button>
        <button>确认</button>
      </div>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  setup() {
    return {};
  },
};
</script>

然后我们在页面中引入 Modal 组件。

<!-- App.vue -->
<style lang="scss">
.container {
  height: 80vh;
  margin: 50px;
  overflow: hidden;
}
</style>
<template>
  <div class="container">
    <Modal />
  </div>
</template>

<script>
export default {
  components: {
    Modal,
  },
  setup() {
    return {};
  }
};
</script>

Vue3 Teleport 组件的实践及原理

如上图所示， div.container 下弹窗组件正常展示。使用 fixed 进行布局的元素，在一般情况下会相对于屏幕视窗来进行定位，但是如果父元素的 transform, perspective 或 filter 属性不为 none 时，fixed 元素就会相对于父元素来进行定位。

我们只需要把 .container 类的 transform 稍作修改，弹窗组件的定位就会错乱。

<style lang="scss">
.container {
  height: 80vh;
  margin: 50px;
  overflow: hidden;
  transform: translateZ(0);
}
</style>

Vue3 Teleport 组件的实践及原理

这个时候，使用 Teleport 组件就能解决这个问题了。

我们只需要将弹窗内容放入 Teleport 内，并设置 to 属性为 body，表示弹窗组件每次渲染都会做为 body 的子级，这样之前的问题就能得到解决。

<template>
  <teleport to="body">
    <div class="modal__mask">
      <div class="modal__main">
        ...
      </div>
    </div>
  </teleport>
</template>

可以在 codesandbox.io/embed/vue-m… 查看代码。

Vue3 Teleport 组件的实践及原理

源码解析

我们可以先写一个简单的模板，然后看看 Teleport 组件经过模板编译后，生成的代码。

Vue.createApp({
  template: `
    <Teleport to="body">
      <div> teleport to body </div>  
    </Teleport>
  `
})

Vue3 Teleport 组件的实践及原理

简化后代码：

function render(_ctx, _cache) {
  with (_ctx) {
    const { createVNode, openBlock, createBlock, Teleport } = Vue
    return (openBlock(), createBlock(Teleport, { to: "body" }, [
      createVNode("div", null, " teleport to body ", -1 /* HOISTED */)
    ]))
  }
}

可以看到 Teleport 组件通过 createBlock 进行创建。

// packages/runtime-core/src/renderer.ts
export function createBlock(
	type, props, children, patchFlag
) {
  const vnode = createVNode(
    type,
    props,
    children,
    patchFlag
  )
  // ... 省略部分逻辑
  return vnode
}

export function createVNode(
  type, props, children, patchFlag
) {
  // class & style normalization.
  if (props) {
    // ...
  }

  // encode the vnode type information into a bitmap
  const shapeFlag = isString(type)
    ? ShapeFlags.ELEMENT
    : __FEATURE_SUSPENSE__ && isSuspense(type)
      ? ShapeFlags.SUSPENSE
      : isTeleport(type)
        ? ShapeFlags.TELEPORT
        : isObject(type)
          ? ShapeFlags.STATEFUL_COMPONENT
          : isFunction(type)
            ? ShapeFlags.FUNCTIONAL_COMPONENT
            : 0

  const vnode: VNode = {
    type,
    props,
    shapeFlag,
    patchFlag,
    key: props && normalizeKey(props),
    ref: props && normalizeRef(props),
  }

  return vnode
}

// packages/runtime-core/src/components/Teleport.ts
export const isTeleport = type => type.__isTeleport
export const Teleport = {
  __isTeleport: true,
  process() {}
}

传入 createBlock 的第一个参数为 Teleport，最后得到的 vnode 中会有一个 shapeFlag 属性，该属性用来表示 vnode 的类型。isTeleport(type) 得到的结果为 true，所以 shapeFlag 属性最后的值为 ShapeFlags.TELEPORT（1 << 6）。

// packages/shared/src/shapeFlags.ts
export const enum ShapeFlags {
  ELEMENT = 1,
  FUNCTIONAL_COMPONENT = 1 << 1,
  STATEFUL_COMPONENT = 1 << 2,
  TEXT_CHILDREN = 1 << 3,
  ARRAY_CHILDREN = 1 << 4,
  SLOTS_CHILDREN = 1 << 5,
  TELEPORT = 1 << 6,
  SUSPENSE = 1 << 7,
  COMPONENT_SHOULD_KEEP_ALIVE = 1 << 8,
  COMPONENT_KEPT_ALIVE = 1 << 9
}

在组件的 render 节点，会依据 type 和 shapeFlag 走不同的逻辑。

// packages/runtime-core/src/renderer.ts
const render = (vnode, container) => {
  if (vnode == null) {
    // 当前组件为空，则将组件销毁
    if (container._vnode) {
      unmount(container._vnode, null, null, true)
    }
  } else {
    // 新建或者更新组件
    // container._vnode 是之前已创建组件的缓存
    patch(container._vnode || null, vnode, container)
  }
  container._vnode = vnode
}

// patch 是表示补丁，用于 vnode 的创建、更新、销毁
const patch = (n1, n2, container) => {
  // 如果新旧节点的类型不一致，则将旧节点销毁
  if (n1 && !isSameVNodeType(n1, n2)) {
    unmount(n1)
  }
  const { type, ref, shapeFlag } = n2
  switch (type) {
    case Text:
      // 处理文本
      break
    case Comment:
      // 处理注释
      break
    // case ...
    default:
      if (shapeFlag & ShapeFlags.ELEMENT) {
        // 处理 DOM 元素
      } else if (shapeFlag & ShapeFlags.COMPONENT) {
        // 处理自定义组件
      } else if (shapeFlag & ShapeFlags.TELEPORT) {
        // 处理 Teleport 组件
        // 调用 Teleport.process 方法
        type.process(n1, n2, container...);
      } // else if ...
  }
}

可以看到，在处理 Teleport 时，最后会调用 Teleport.process 方法，Vue3 中很多地方都是通过 process 的方式来处理 vnode 相关逻辑的，下面我们重点看看 Teleport.process 方法做了些什么。

// packages/runtime-core/src/components/Teleport.ts
const isTeleportDisabled = props => props.disabled
export const Teleport = {
  __isTeleport: true,
  process(n1, n2, container) {
    const disabled = isTeleportDisabled(n2.props)
    const { shapeFlag, children } = n2
    if (n1 == null) {
      const target = (n2.target = querySelector(n2.prop.to))      
      const mount = (container) => {
        // compiler and vnode children normalization.
        if (shapeFlag & ShapeFlags.ARRAY_CHILDREN) {
          mountChildren(children, container)
        }
      }
      if (disabled) {
        // 开关关闭，挂载到原来的位置
        mount(container)
      } else if (target) {
        // 将子节点，挂载到属性 `to` 对应的节点上
        mount(target)
      }
    }
    else {
      // n1不存在，更新节点即可
    }
  }
}

其实原理很简单，就是将 Teleport 的 children 挂载到属性 to 对应的 DOM 元素中。为了方便理解，这里只是展示了源码的九牛一毛，省略了很多其他的操作。