虽然写了很长一段时间的Vue了，对于CSS Scoped的原理也大致了解，但一直未曾关注过其实现细节。最近在重新学习webpack，因此查看了vue-loader源码，顺便从vue-loader的源码中整理CSS Scoped的实现。
本文展示了vue-loader中的一些源码片段，为了便于理解，稍作删减。参考
Vue CSS SCOPED实现原理
Vue loader官方文档
相关概念
CSS Scoped的实现原理
在Vue单文件组件中，我们只需要在style标签上加上scoped属性，就可以实现标签内的样式在当前模板输出的HTML标签上生效，其实现原理如下
- 每个Vue文件都将对应一个唯一的id，该id可以根据文件路径名和内容hash生成
- 编译template标签时时为每个标签添加了当前组件的id，如<div class="demo"></div>会被编译成<div class="demo" data-v-27e4e96e></div>
- 编译style标签时，会根据当前组件的id通过属性选择器和组合选择器输出样式，如.demo{color: red;}会被编译成.demo[data-v-27e4e96e]{color: red;}
了解了大致原理，可以想到css scoped应该需要同时处理template和style的内容，现在归纳需要探寻的问题
- 渲染的HTML标签上的data-v-xxx属性是如何生成的
- CSS代码中的添加的属性选择器是如何实现的
resourceQuery
在此之前，需要了解首一下webpack中Rules.resourceQuery的作用。在配置loader时，大部分时候我们只需要通过test匹配文件类型即可
{
test: /\.vue$/,
loader: 'vue-loader'
}
// 当引入vue后缀文件时，将文件内容传输给vue-loader进行处理
import Foo from './source.vue'
resourceQuery提供了根据引入文件路径参数的形式匹配路径
{
resourceQuery: /shymean=true/,
loader: path.resolve(__dirname, './test-loader.js')
}
// 当引入文件路径携带query参数匹配时，也将加载该loader
import './test.js"_blank" href="https://webpack.js.org/api/loaders/#pitching-loader" rel="external nofollow" >pitching-loader官方文档
webpack的pitching loader
webpack中loaders的执行顺序是从右到左执行的，如loaders:[a, b, c]，loader的执行顺序是c->b->a，且下一个loader接收到的是上一个loader的返回值，这个过程跟"事件冒泡"很像。
但是在某些场景下，我们可能希望在"捕获"阶段就执行loader的一些方法，因此webpack提供了loader.pitch的接口。
一个文件被多个loader处理的真实执行流程，如下所示
a.pitch -> b.pitch -> c.pitch -> request module -> c -> b -> a
loader和pitch的接口定义大概如下所示
// loader文件导出的真实接口，content是上一个loader或文件的原始内容
module.exports = function loader(content){
// 可以访问到在pitch挂载到data上的数据
console.log(this.data.value) // 100
}
// remainingRequest表示剩余的请求，precedingRequest表示之前的请求
// data是一个上下文对象，在上面的loader方法中可以通过this.data访问到，因此可以在pitch阶段提前挂载一些数据
module.exports.pitch = function pitch(remainingRequest, precedingRequest, data) {
data.value = 100
}}
正常情况下，一个loader在execution阶段会返回经过处理后的文件文本内容。如果在pitch方法中直接返回了内容，则webpack会视为后面的loader已经执行完毕（包括pitch和execution阶段）。
在上面的例子中，如果b.pitch返回了result b，则不再执行c，则是直接将result b传给了a。
VueLoaderPlugin
接下来看看与vue-loader配套的插件：VueLoaderPlugin，该插件的作用是：
将在webpack.config定义过的其它规则复制并应用到 .vue 文件里相应语言的块中。
其大致工作流程如下所示
- 获取项目webpack配置的rules项，然后复制rules，为携带了"htmlcode">
// vue-loader/lib/plugin.js const rawRules = compiler.options.module.rules // 原始的rules配置信息 const { rules } = new RuleSet(rawRules) // cloneRule会修改原始rule的resource和resourceQuery配置，携带特殊query的文件路径将被应用对应rule const clonedRules = rules .filter(r => r !== vueRule) .map(cloneRule) // vue文件公共的loader const pitcher = { loader: require.resolve('./loaders/pitcher'), resourceQuery: query => { const parsed = qs.parse(query.slice(1)) return parsed.vue != null }, options: { cacheDirectory: vueLoaderUse.options.cacheDirectory, cacheIdentifier: vueLoaderUse.options.cacheIdentifier } } // 更新webpack的rules配置，这样vue单文件中的各个标签可以应用clonedRules相关的配置 compiler.options.module.rules = [ pitcher, ...clonedRules, ...rules ]因此，为vue单文件组件中每个标签执行的lang属性，也可以应用在webpack配置同样后缀的rule。这种设计就可以保证在不侵入vue-loader的情况下，为每个标签配置独立的loader，如
- 可以使用pug编写template，然后配置pug-plain-loader
- 可以使用scss或less编写style，然后配置相关预处理器loader
可见在VueLoaderPlugin主要做的两件事，一个是注册公共的pitcher，一个是复制webpack的rules。
vue-loader
接下来我们看看vue-loader做的事情。
pitcher
前面提到在VueLoaderPlugin中，该loader在pitch中会根据query.type注入处理对应标签的loader
- 当type为style时，在css-loader后插入stylePostLoader，保证stylePostLoader在execution阶段先执行
- 当type为template时，插入templateLoader
// pitcher.js module.exports = code => code module.exports.pitch = function (remainingRequest) { if (query.type === `style`) { // 会查询cssLoaderIndex并将其放在afterLoaders中 // loader在execution阶段是从后向前执行的 const request = genRequest([ ...afterLoaders, stylePostLoaderPath, // 执行lib/loaders/stylePostLoader.js ...beforeLoaders ]) return `import mod from ${request}; export default mod; export * from ${request}` } // 处理模板 if (query.type === `template`) { const preLoaders = loaders.filter(isPreLoader) const postLoaders = loaders.filter(isPostLoader) const request = genRequest([ ...cacheLoader, ...postLoaders, templateLoaderPath + `"htmlcode">// vue-loader/lib/index.js 下面source为Vue代码文件原始内容 // 将单个*.vue文件内容解析成一个descriptor对象，也称为SFC（Single-File Components）对象 // descriptor包含template、script、style等标签的属性和内容，方便为每种标签做对应处理 const descriptor = parse({ source, compiler: options.compiler || loadTemplateCompiler(loaderContext), filename, sourceRoot, needMap: sourceMap }) // 为单文件组件生成唯一哈希id const id = hash( isProduction "htmlcode">if (descriptor.template) { const src = descriptor.template.src || resourcePath const idQuery = `&id=${id}` // 传入文件id和scoped=true，在为组件的每个HTML标签传入组件id时需要这两个参数 const scopedQuery = hasScoped "pug"></template>标签 // 将被解析成 import { render, staticRenderFns } from "./source.vue" }处理script标签
let scriptImport = `var script = {}` if (descriptor.script) { // vue-loader没有对script做过多的处理 // 比如vue文件中的<script></script>标签将被解析成 // import script from "./source.vue" // export * from "./source.vue" }处理style标签，为每个标签拼接type=style等参数
// 在genStylesCode中，会处理css scoped和css moudle stylesCode = genStylesCode( loaderContext, descriptor.styles, id, resourcePath, stringifyRequest, needsHotReload, isServer || isShadow // needs explicit injection"htmlcode">
// templateLoader.js const { compileTemplate } = require('@vue/component-compiler-utils') module.exports = function (source) { const { id } = query const options = loaderUtils.getOptions(loaderContext) || {} const compiler = options.compiler || require('vue-template-compiler') // 可以看见，scopre=true的template的文件会生成一个scopeId const compilerOptions = Object.assign({ outputSourceRange: true }, options.compilerOptions, { scopeId: query.scoped "htmlcode">function actuallyCompile(options) { const compile = optimizeSSR && compiler.ssrCompile "htmlcode">// elementToOpenTagSegments.js // 对于单个标签的属性，将拆分成一个segments function elementToOpenTagSegments (el, state): Array<StringSegment> { applyModelTransform(el, state) let binding const segments = [{ type: RAW, value: `<${el.tag}` }] // ... 处理attrs、domProps、v-bind、style、等属性 // _scopedId if (state.options.scopeId) { segments.push({ type: RAW, value: ` ${state.options.scopeId}` }) } segments.push({ type: RAW, value: `>` }) return segments }以前面的<div class="demo"></div>为例，解析得到的segments为
[ { type: RAW, value: '<div' }, { type: RAW, value: 'class=demo' }, { type: RAW, value: 'data-v-27e4e96e' }, // 传入的scopeId { type: RAW, value: '>' }, ]至此，我们知道了在templateLoader中，会根据单文件组件的id，拼接一个scopeId，并作为compilerOptions传入编译器中，被解析成vnode的配置属性，然后在render函数执行时调用createElement，作为vnode的原始属性，渲染成到DOM节点上。
stylePostLoader
在stylePostLoader中，需要做的工作就是将所有选择器都增加一个属性选择器的组合限制，
const { compileStyle } = require('@vue/component-compiler-utils') module.exports = function (source, inMap) { const query = qs.parse(this.resourceQuery.slice(1)) const { code, map, errors } = compileStyle({ source, filename: this.resourcePath, id: `data-v-${query.id}`, // 同一个单页面组件中的style，与templateLoader中的scopeId保持一致 map: inMap, scoped: !!query.scoped, trim: true }) this.callback(null, code, map) }我们需要了解compileStyle的逻辑
// @vue/component-compiler-utils/compileStyle.ts import scopedPlugin from './stylePlugins/scoped' function doCompileStyle(options) { const { filename, id, scoped = true, trim = true, preprocessLang, postcssOptions, postcssPlugins } = options; if (scoped) { plugins.push(scopedPlugin(id)); } const postCSSOptions = Object.assign({}, postcssOptions, { to: filename, from: filename }); // 省略了相关判断 let result = postcss(plugins).process(source, postCSSOptions); }最后让我们在了解一下scopedPlugin的实现，
export default postcss.plugin('add-id', (options: any) => (root: Root) => { const id: string = options const keyframes = Object.create(null) root.each(function rewriteSelector(node: any) { node.selector = selectorParser((selectors: any) => { selectors.each((selector: any) => { let node: any = null // 处理 '>' 、 '/deep/'、::v-deep、pseudo等特殊选择器时，将不会执行下面添加属性选择器的逻辑 // 为当前选择器添加一个属性选择器[id]，id即为传入的scopeId selector.insertAfter( node, selectorParser.attribute({ attribute: id }) ) }) }).processSync(node.selector) }) })由于我对于PostCSS的插件开发并不是很熟悉，这里只能大致整理，翻翻文档了，相关API可以参考Writing a PostCSS Plugin。
至此，我们就知道了第二个问题的答案：通过selector.insertAfter为当前styles下的每一个选择器添加了属性选择器，其值即为传入的scopeId。由于只有当前组件渲染的DOM节点上上面存在相同的属性，从而就实现了css scoped的效果。
小结
回过头来整理一下vue-loader的工作流程
首先需要在webpack配置中注册VueLoaderPlugin
- 在插件中，会复制当前项目webpack配置中的rules项，当资源路径包含query.lang时通过resourceQuery匹配相同的rules并执行对应loader时
- 插入一个公共的loader，并在pitch阶段根据query.type插入对应的自定义loader
准备工作完成后，当加载*.vue时会调用vue-loader，
- 一个单页面组件文件会被解析成一个descriptor对象，包含template、script、styles等属性对应各个标签，
- 对于每个标签，会根据标签属性拼接src"color: #ff0000">小结
最近一直在写React的项目，尝试了好几种在React中编写CSS的方式，包括CSS Module、Style Component等方式，感觉都比较繁琐。相比而言，在Vue中单页面组件中写CSS要方便很多。
本文主要从源码层面分析了Vue-loader，整理了其工作原理，感觉收获颇丰
- webpack中Rules.resourceQuery和pitch loader的使用
- Vue单页面文件中css scoped的实现原理
- PostCSS插件的作用
虽然一直在使用webpack和PostCSS，但也仅限于勉强会用的阶段，比如我甚至从来没有过编写一个PostCSS插件的想法。尽管目前大部分项目都使用了封装好的脚手架，但对于这些基础知识，还是很有必要去了解其实现的。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。
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