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[深入探索] VueJS Scoped CSS 实现原理

使用VueJS进行应用开发, 脱离不了对应用间的模块进行拆分, 将大块界面拆解为组件的过程. 我们可以很方便的在单文件中使用<template>块维护组件的视图, 使用<script>维护组件的逻辑部分, 使用<style>维护组件的样式. 在我们编写 VueJS 组件样式时, 不得忽略的一点就是样式污染.

样式污染产生原因

提及样式污染, 主要要追溯到WebpackCSS文件的打包过程, 这里我们以Vue-Element-Admin中的Webpack配置项举例:

const webpackConfig = merge(baseWebpackConfig, {
	plugins: [
		new MiniCssExtractPlugin({
          filename: utils.assetsPath('css/[name].[contenthash:8].css'),
          chunkFilename: utils.assetsPath('css/[name].[contenthash:8].css')
        }),
	]
})
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Webpack 使用 MiniCssExtractPlugin 插件, 将文件(如Vue单文件组件)中的CSS代码, 经过处理后, 分离到形如app.hash1234.css的单独的CSS文件:

如果没有加入防止样式污染的措施的同时, 项目中存在了大量的同名 ClassName, 那么可能会产生意想不到的CSS选择器权重覆盖. 这可能使后文件中某部分选择器权重更高的类影响整个应用, 而此过程通常发生在组件的编写中, 所以一般称之为组件样式污染.

Webpack & Vue SFC Object

对于 Vue 项目而言, 使用 Webpack 将极大的优化了工作流程, 因为通过Vue Loader, Vue 单文件组件能很好的融合进 Webpack 工作流中. 通过跟踪源码, 可以发现, 我们写的单文件组件都被处理为了SFC对象, 即包含了单个HTML模块, 单个脚本模块, 一个或多个样式模块, 一个或多个自定义模块的对象:

// vue-loader/index.js
const descriptor = parse({
    source,
    compiler: options.compiler || loadTemplateCompiler(),
    filename,
    sourceRoot,
    needMap: sourceMap
})

// vuejs/component-compiler-utils/index.js
function parse(options) {
    const { compiler } = options
    output = compiler.parseComponent(source, compilerParseOptions)
    return output
}

// vue.js
function parseComponent(content, options) {
	// ...
    var sfc = {
        template: null,
        script: null,
        styles: [],
        customBlocks: []
    }
    // ...
    return sfc
}
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我们可以将SFC结构融合到Webpack进行开发的过程成中, 主要有这几点影响:

  • 允许为 Vue 组件的每个部分使用其它的 webpack loader,例如在 <style>的部分使用 Sass Loader , 在 <customBlocks>的部分使用自定义 Loader
  • 使用 webpack loader 将 <style><template> 中引用的资源当作模块依赖来处理
  • 模拟 Scoped CSS
  • 在开发过程中使用热重载来保持状态

以下主要介绍Scoped CSS的原理.

Scoped CSS

大白话版本之 Scoped CSS 原理

通过 Webpack 调用 VueJS 中相应 Loader , 给组件HTML模板添加自定义属性 (Attribute) data-v-x, 以及给组件内CSS选择器添加对应的属性选择器 (Attribute Selector) [data-v-x], 达到组件内样式只能生效与组件内HTML的效果, 代码效果如下:

<div class='lionad' data-v-lionad></div>
<style>
.lionad[data-v-lionad] {
  background: @tiger-orange;
}
</style>
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源码跟踪

Webpack 使用其它 CSS Loader 处理 VueJS 中对应 CSS 代码之前, Vue Loader 已经替我们做了一层简单的处理, 如果组件中 style 块包含了 scoped 属性:

<!-- 某个VueJS组件中 -->
<template>
    <div class='lionad'></div>
</template>
<style lang="scss" scoped>
    .lionad {
        background: @tiger-orange;
    }
</style>
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下代码即判断当前SFC对象样式块中是否有scoped属性, 并插入用于 query 中, 顺带一提, 每个单文件组件被解析后, 都会生成对应组件ID, ID主要以生产/开发环境做区分, 通过文件路径+源码或是文件路径的值作为哈希特征值的形式生成, 如下:

// vue-loader/index.js
const id = hash(isProduction  (shortFilePath + '\n' + source) : shortFilePath)
const hasScoped = descriptor.styles.some(s => s.scoped)
const query = `? vue&type=template${idQuery}${scopedQuery}`
const request = templateRequest = stringifyRequest(src + query)
templateImport = `import { render, staticRenderFns } from ${request}`
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HTML模板处理

在用于处理SFC结构中HTML模板的 templateLoader 中, 我们可以得知, query 中所设置的参数将合并为 loader options 经由 Webpack 转交 templateLoader 再转交 @vue/component-compiler-utils.compileTemplate 处理:

// vue-loader/templateLoader.js
const query = qs.parse(this.resourceQuery)
const { id } = query
const compilerOptions = Object.assign({}, options.compilerOptions, {
    scopeId: query.scoped ? `data-v-${id}` : null
})
const compiled = compileTemplate({ compilerOptions })
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实际 compileTemplate 函数在处理内容时, 编译函数使用的是 query 中的 compiler 或 vue-template-compiler, 后者会将模板文本转换成为 JavaScript 渲染函数, 大致如下:

  1. 从HTML模版转换为AST(虚拟语法树)
  2. AST优化,处理静态模版与动态模板
  3. 生成JS函数,用于在运行时运行时生成纯HTML

代码分别对应:

// vue-template-compiler/build.js/createCompilerCreator
var ast = parse(template.trim(), options)
optimize(ast, options)
var code = generate(ast, options)
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先前我们的组件ID在 parse 阶段解析开始标签时就会被推入内部储存的数据结构中:

function elementToOpenTagSegments (el, state) {
  var segments = [{ type: RAW, value: ("<" + (el.tag)) }]
  // _scopedId
  if (state.options.scopeId) {
    segments.push({ type: RAW, value: (" " + (state.options.scopeId)) })
  }
  segments.push({ type: RAW, value: ">" })
  return segments
}
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先前我们的HTML模板 <div class='lionad'></div> 中开始标签会被转换成如下数据结构:

[
    { type: RAW, value: '<div' },
    { type: RAW, value: 'class=lionad' },
    { type: RAW, value: 'data-v-xxxxxx' },
    { type: RAW, value: '>' },
]
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样式模板处理

与 HTML Template 解析的过程类似, 通过 Webpack 将样式模板转交 stylePostLoader 进行处理, 处理逻辑主要引用了 @vue/component-compiler-utils 中的 compileStyle 部分, 后者对样式模板进行解析的过程中, 将会对含 scoped 标记的模板引入插件 stylePlugins/scoped.js, scoped.jsdata-v-xxxxxx 添加到选择器末尾的过程如下:

selectors.each((selector) => {
    selector.each((n) => {
        if (n.value === '::v-deep' || n.value === '>>>' || n.value === '/deep/') {
            return false;
        }
    });
    selector.insertAfter(node, selectorParser.attribute({
        attribute: id
    }))
})
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题外话, 通过以上代码, 我们发现当当前处理到三种特定类型选择器会终止循环, 停止将 data-v-xxx 添加到选择器末尾:

  1. 伪类 ::v-deep
  2. 选择器 >>>
  3. 选择器 /deep/

我们可以利用这个特征, 在组件中写样式穿透, 即内部组件影响外部组件样式 (ε=ε=ε=┏(゜ロ゜;)┛ 主动样式污染), 当然这在特定的情境下是有用的, 比如当我们想主动覆盖第三方UI组件框架的样式, 却不想引入新的CSS文件, 或不想写非 Scoped CSS 模板的时候.

最后

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为了方便理解, 或是防止陷入令人头疼的细节, 文中源码片段有部分删减

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