vue3的defineAsyncComponent是如何实现异步组件的呢？

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前言

在上一篇 给我5分钟，保证教会你在vue3中动态加载远程组件文章中，我们通过defineAsyncComponent实现了动态加载远程组件。这篇文章我们将通过debug源码的方式来带你搞清楚defineAsyncComponent是如何实现异步组件的。注：本文使用的vue版本为3.4.19

看个demo

还是一样的套路，我们来看个defineAsyncComponent异步组件的demo。

本地子组件local-child.vue代码如下：

<template>
  <p>我是本地组件</p>
</template>

异步子组件async-child.vue代码如下：

<template>
  <p>我是异步组件</p>
</template>

父组件index.vue代码如下：

<template>
  <LocalChild />
  <button @click="showAsyncChild = true">load async child</button>
  <AsyncChild v-if="showAsyncChild" />
</template>

<script setup lang="ts">
import { defineAsyncComponent, ref } from "vue";
import LocalChild from "./local-child.vue";

const AsyncChild = defineAsyncComponent(() => import("./async-child.vue"));
const showAsyncChild = ref(false);
</script>

我们这里有两个子组件，第一个local-child.vue，他和我们平时使用的组件一样，没什么说的。

第二个子组件是async-child.vue，在父组件中我们没有像普通组件local-child.vue那样在最上面import导入，而是在defineAsyncComponent接收的回调函数中去动态import导入async-child.vue文件，这样定义的AsyncChild组件就是异步组件。

在template中可以看到，只有当点击load async child按钮后才会加载异步组件AsyncChild。

我们先来看看执行效果，如下gif图：

从上面的gif图可以看到，当我们点击load async child按钮后，在network面板中才会去加载异步组件async-child.vue。

defineAsyncComponent除了像上面这样直接接收一个返回Promise的回调函数之外，还可以接收一个对象作为参数。demo代码如下：

const AsyncComp = defineAsyncComponent({
  // 加载函数
  loader: () => import('./async-child.vue'),

  // 加载异步组件时使用的组件
  loadingComponent: LoadingComponent,
  // 展示加载组件前的延迟时间，默认为 200ms
  delay: 200,

  // 加载失败后展示的组件
  errorComponent: ErrorComponent,
  // 如果提供了一个 timeout 时间限制，并超时了
  // 也会显示这里配置的报错组件，默认值是：Infinity
  timeout: 3000
})

其中对象参数有几个字段：

• loader字段其实对应的就是前面那种写法中的回调函数。

• loadingComponent为加载异步组件期间要显示的loading组件。

• delay为显示loading组件的延迟时间，默认200ms。这是因为在网络状况较好时，加载完成得很快，加载组件和最终组件之间的替换太快可能产生闪烁，反而影响用户感受。

• errorComponent为加载失败后显示的组件。

• timeout为超时时间。

在接下来的源码分析中，我们还是以前面那个接收一个返回Promise的回调函数为例子进行debug调试源码。

开始打断点

我们在浏览器中接着来看父组件index.vue编译后的代码，很简单，在浏览器中可以像vscode一样使用command（windows中是control）+p就可以唤起一个输入框，然后在输入框中输入index.vue点击回车就可以在source面板中打开编译后的index.vue文件了。如下图：

我们看到编译后的index.vue文件代码如下：

import { defineComponent as _defineComponent } from "/node_modules/.vite/deps/vue.js?v=868545d8";
import {
  defineAsyncComponent,
  ref,
} from "/node_modules/.vite/deps/vue.js?v=868545d8";
import LocalChild from "/src/components/defineAsyncComponentDemo/local-child.vue?t=1723193310324";
const _sfc_main = _defineComponent({
  __name: "index",
  setup(__props, { expose: __expose }) {
    __expose();
    const showAsyncChild = ref(false);
    const AsyncChild = defineAsyncComponent(() =>
      import("/src/components/defineAsyncComponentDemo/async-child.vue")
    );
    const __returned__ = { showAsyncChild, AsyncChild, LocalChild };
    return __returned__;
  },
});

function _sfc_render(_ctx, _cache, $props, $setup, $data, $options) {
  // ...省略
}

export default _export_sfc(_sfc_main, [["render", _sfc_render]]);

从上面的代码可以看到编译后的index.vue主要分为两块，第一块为_sfc_main对象中的setup方法，对应的是我们的script模块。第二块为_sfc_render，也就是我们常说的render函数，对应的是template中的内容。

我们想要搞清楚defineAsyncComponent方法的原理，那么当然是给setup方法中的defineAsyncComponent方法打断点。刷新页面，此时代码将会停留在断点defineAsyncComponent方法处。

defineAsyncComponent方法

然后将断点走进defineAsyncComponent函数内部，在我们这个场景中简化后的defineAsyncComponent函数代码如下：

function defineAsyncComponent(source) {
  if (isFunction(source)) {
    source = { loader: source };
  }
  const { loader, loadingComponent, errorComponent, delay = 200 } = source;
  let resolvedComp;

  const load = () => {
    return loader()
      .catch(() => {
        // ...省略
      })
      .then((comp) => {
        if (
          comp &&
          (comp.__esModule || comp[Symbol.toStringTag] === "Module")
        ) {
          comp = comp.default;
        }
        resolvedComp = comp;
        return comp;
      });
  };

  return defineComponent({
    name: "AsyncComponentWrapper",
    setup() {
      const instance = currentInstance;
      const loaded = ref(false);
      const error = ref();
      const delayed = ref(!!delay);
      if (delay) {
        setTimeout(() => {
          delayed.value = false;
        }, delay);
      }
      load()
        .then(() => {
          loaded.value = true;
        })
        .catch((err) => {
          onError(err);
          error.value = err;
        });
      return () => {
        if (loaded.value && resolvedComp) {
          return createInnerComp(resolvedComp, instance);
        } else if (error.value && errorComponent) {
          return createVNode(errorComponent, {
            error: error.value,
          });
        } else if (loadingComponent && !delayed.value) {
          return createVNode(loadingComponent);
        }
      };
    },
  });
}

从上面的代码可以看到defineAsyncComponent分为三部分。

• 第一部分为：处理传入的参数。

• 第二部分为：load函数用于加载异步组件。

• 第三部分为：返回defineComponent定义的组件。

第一部分：处理传入的参数

我们看第一部分：处理传入的参数。代码如下：

function defineAsyncComponent(source) {
  if (isFunction(source)) {
    source = { loader: source };
  }
  const { loader, loadingComponent, errorComponent, delay = 200 } = source;
  let resolvedComp;
  // ...省略
}

首先使用isFunction(source)判断传入的source是不是函数，如果是函数，那么就将source重写为包含loader字段的对象：source = { loader: source }。然后使用const { loader, loadingComponent, errorComponent, delay = 200 } = source解构出对应的loading组件、加载失败组件、延时时间。

看到这里我想你应该明白了为什么defineAsyncComponent函数接收的参数可以是一个回调函数，也可以是包含loader、loadingComponent、errorComponent等字段的对象。因为如果我们传入的是回调函数，在内部会将传入的回调函数赋值给loader字段。不过loading组件、加载失败组件等参数不会有值，只有delay延时时间默认给了200。

接着就是定义了load函数用于加载异步组件，这个函数是在第三部分的defineComponent中调用的，所以我们先来讲defineComponent函数部分。

第三部分：返回defineComponent定义的组件

我们来看看defineAsyncComponent的返回值，是一个defineComponent定义的组件，代码如下：

function defineAsyncComponent(source) {
  // ...省略

  return defineComponent({
    name: "AsyncComponentWrapper",
    setup() {
      const instance = currentInstance;
      const loaded = ref(false);
      const error = ref();
      const delayed = ref(!!delay);
      if (delay) {
        setTimeout(() => {
          delayed.value = false;
        }, delay);
      }
      load()
        .then(() => {
          loaded.value = true;
        })
        .catch((err) => {
          onError(err);
          error.value = err;
        });
      return () => {
        if (loaded.value && resolvedComp) {
          return createInnerComp(resolvedComp, instance);
        } else if (error.value && errorComponent) {
          return createVNode(errorComponent, {
            error: error.value,
          });
        } else if (loadingComponent && !delayed.value) {
          return createVNode(loadingComponent);
        }
      };
    },
  });
}

defineComponent函数的接收的参数是一个vue组件对象，返回值也是一个vue组件对象。他其实没有做什么事情，单纯的只是提供ts的类型推导。

我们接着来看vue组件对象，对象中只有两个字段：name属性和setup函数。

name属性大家都很熟悉，表示当前vue组件的名称。

大家平时<script setup>语法糖用的比较多，这个语法糖经过编译后就是setup函数，当然vue也支持让我们自己手写setup函数。

提个问题：setup函数对应的是<script setup>，我们平时写代码都有template模块对应的是视图部分，也就是熟悉的render函数。为什么这里没有render函数呢？

给setup函数打个断点，当渲染异步组件时会去执行这个setup函数。代码将会停留在setup函数的断点处。

在setup函数中首先使用ref定义了三个响应式变量：loaded、error、delayed。

• loaded是一个布尔值，作用是记录异步组件是否加载完成。

• error记录的是加载失败时记录的错误信息，如果同时传入了errorComponent组件，在加载异步组件失败时就会显示errorComponent组件。

• delayed也是一个布尔值，由于loading组件不是立马就显示的，而是延时一段时间后再显示。这个delayed布尔值记录的是是当前是否还在延时阶段，如果是延时阶段那么就不显示loading组件。

接下来判断传入的参数中设置设置了delay延迟，如果是就使用setTimeout延时delay毫秒才将delayed的值设置为false，当delayed的值为false后，在loading阶段才会去显示loading组件。代码如下：

if (delay) {
  setTimeout(() => {
    delayed.value = false;
  }, delay);
}

接下来就是执行load函数，这个load函数就是我们前面说的defineAsyncComponent函数中的第二部分代码。代码如下：

load()
  .then(() => {
    loaded.value = true;
  })
  .catch((err) => {
    onError(err);
    error.value = err;
  });

从上面的代码可以看到load函数明显返回的是一个Promise，所以才可以在后面使用.then()和.catch()。并且这里在.then()中将loaded的值设置为true，将断点走进load函数，代码如下：

const load = () => {
  return loader()
    .catch(() => {
      // ...省略
    })
    .then((comp) => {
      if (
        comp &&
        (comp.__esModule || comp[Symbol.toStringTag] === "Module")
      ) {
        comp = comp.default;
      }
      resolvedComp = comp;
      return comp;
    });
};

这里的load函数代码也很简单，在里面直接执行loader函数。还记得这个loader函数是什么吗？

defineAsyncComponent函数可以接收一个异步加载函数，这个异步加载函数可以在运行时去import导入组件。这个异步加载函数就是这里的loader函数，执行loader函数就会去加载异步组件。在我们这里是异步加载async-child.vue组件，代码如下：

const AsyncChild = defineAsyncComponent(() => import("./async-child.vue"));

所以这里执行loader函数就是在执行() => import("./async-child.vue")，执行了import()后就可以在network面板看到加载async-child.vue文件的网络请求。import()返回的是一个Promise，等import的文件加载完了后就会触发Promise的then()，所以这里的then()在此时不会触发。

接着将断点走出load函数回到setup函数的最后一个return部分，代码如下：

setup() {
  // ...省略
  return () => {
    if (loaded.value && resolvedComp) {
      return createInnerComp(resolvedComp, instance);
    } else if (error.value && errorComponent) {
      return createVNode(errorComponent, {
        error: error.value,
      });
    } else if (loadingComponent && !delayed.value) {
      return createVNode(loadingComponent);
    }
  };
},

注意看，这里的setup的返回值是一个函数，不是我们经常看见的对象。由于这里返回的是函数，此时代码将不会走到返回的函数里面去，给return的函数打个断点。我们暂时先不看函数中的内容，让断点走出setup函数。发现setup函数是由vue中的setupStatefulComponent函数调用的，在我们这个场景中简化后的setupStatefulComponent函数代码如下：

function setupStatefulComponent(instance) {
  const Component = instance.type;
  const { setup } = Component;
  const setupResult = callWithErrorHandling(setup, instance, 0, [
    instance.props,
    setupContext,
  ]);
  handleSetupResult(instance, setupResult);
}

上面的callWithErrorHandling函数从名字你应该就能看出来，调用一个函数并且进行错误处理。在这里就是调用setup函数，然后将调用setup函数的返回值丢给handleSetupResult函数处理。

将断点走进handleSetupResult函数，在我们这个场景中handleSetupResult函数简化后的代码如下：

function handleSetupResult(instance, setupResult) {
  if (isFunction(setupResult)) {
    instance.render = setupResult;
  }
}

在前面我们讲过了我们这个场景setup函数的返回值是一个函数，所以isFunction(setupResult)的值为true。代码将会走到instance.render = setupResult，这里的instance是当前vue组件实例，执行这个后就会将setupResult赋值给render函数。

我们知道render函数一般是由template模块编译而来的，执行render函数就会生成虚拟DOM，最后由虚拟DOM生成对应的真实DOM。

当setup的返回值是一个函数时，这个函数就会作为组件的render函数。这也就是为什么前面defineComponent中只有name熟悉和setup函数，却没有render函数。

在执行render函数生成虚拟DOM时就会去执行setup返回的函数，由于我们前面给返回的函数打了一个断点，所以代码将会停留在setup返回的函数中。回顾一下setup返回的函数代码如下：

setup() {
  // ...省略
  return () => {
    if (loaded.value && resolvedComp) {
      return createInnerComp(resolvedComp, instance);
    } else if (error.value && errorComponent) {
      return createVNode(errorComponent, {
        error: error.value,
      });
    } else if (loadingComponent && !delayed.value) {
      return createVNode(loadingComponent);
    }
  };
},

由于此时还没将异步组件加载完，所以loaded的值也是false，此时代码不会走进第一个if中。

同样的组件都还没加载完也不会有error，代码也不会走到第一个else if中。

如果我们传入了loading组件，此时代码也不会走到第二个else if中。因为此时的delayed的值还是true，代表还在延时阶段。只有等到前面setTimeout的回调执行后才会将delayed的值设置为false。

并且由于delayed是一个ref响应式变量，所以在setTimeout的回调中改变了delayed的值就会重新渲染，也就是再次执行render函数。前面讲了这里的render函数就是setup中返回的函数，代码就会重新走到第二个else if中。

此时else if (loadingComponent && !delayed.value)，其中的loadingComponent是loading组件，并且delayed.value的值也是false了。代码就会走到createVNode(loadingComponent)中，执行这个函数就会将loading组件渲染到页面上。

加载异步组件

前面我们讲过了在渲染异步组件时会执行load函数，在里面其实就是执行() => import("./async-child.vue")加载异步组件async-child.vue，我们也可以在network面板中看到多了一个async-child.vue文件的请求。

我们知道import()的返回值是一个Promise，当文件加载完成后就会触发Promise的then()。此时代码将会走到第一个then()中，回忆一下代码：

const load = () => {
  return loader()
    .catch(() => {
      // ...省略
    })
    .then((comp) => {
      if (
        comp &&
        (comp.__esModule || comp[Symbol.toStringTag] === "Module")
      ) {
        comp = comp.default;
      }
      resolvedComp = comp;
      return comp;
    });
};

在then()中判断加载进来的文件是不是一个es6的模块，如果是就将模块的default导出重写到comp组件对象中。并且将加载进来的vue组件对象赋值给resolvedComp变量。

执行完第一个then()后代码将会走到第二个then()中，回忆一下代码：

load()
  .then(() => {
    loaded.value = true;
  })

第二个then()代码很简单，将loaded变量的值设置为true，也就是标明已经将异步组件加载完啦。由于loaded是一个响应式变量，改变他的值就会导致页面重新渲染，将会再次执行render函数。前面我们讲了这里的render函数就是setup中返回的函数，代码就会重新走到第二个else if中。

再来回顾一下setup中返回的函数，代码如下：

setup() {
  // ...省略
  return () => {
    if (loaded.value && resolvedComp) {
      return createInnerComp(resolvedComp, instance);
    } else if (error.value && errorComponent) {
      return createVNode(errorComponent, {
        error: error.value,
      });
    } else if (loadingComponent && !delayed.value) {
      return createVNode(loadingComponent);
    }
  };
},

由于此时loaded的值为true，并且resolvedComp的值为异步加载vue组件对象，所以这次render函数返回的虚拟DOM将是createInnerComp(resolvedComp, instance)的执行结果。

createInnerComp函数

接着将断点走进createInnerComp函数，在我们这个场景中简化后的代码如下：

function createInnerComp(comp, parent) {
  const { ref: ref2, props, children } = parent.vnode;
  const vnode = createVNode(comp, props, children);
  vnode.ref = ref2;
  return vnode;
}

createInnerComp函数接收两个参数，第一个参数为要异步加载的vue组件对象。第二个参数为使用defineAsyncComponent创建的vue组件对应的vue实例。

然后就是执行createVNode函数，这个函数大家可能有所耳闻，vue提供的h()函数其实就是调用的createVNode函数。

在我们这里createVNode函数接收的第一个参数为子组件对象，第二个参数为要传给子组件的props，第三个参数为要传给子组件的children。createVNode函数会根据这三个参数生成对应的异步组件的虚拟DOM，将生成的异步组件的虚拟DOM进行return返回，最后就是根据虚拟DOM生成真实DOM将异步组件渲染到页面上。如下图（图后还有一个总结）：

总结

本文讲了defineAsyncComponent是如何实现异步组件的：

• 在defineAsyncComponent函数中会返回一个vue组件对象，对象中只有name属性和setup函数。

• 当渲染异步组件时会执行setup函数，在setup函数中会执行内置的一个load方法。在load方法中会去执行由defineAsyncComponent定义的异步组件加载函数，这个加载函数的返回值是一个Promise，异步组件加载完成后就会触发Promise的then()。

• 在setup函数中会返回一个函数，这个函数将会是组件的render函数。

• 当异步组件加载完了后会走到前面说的Promise的then()方法中，在里面会将loaded响应式变量的值修改为true。

• 修改了响应式变量的值导致页面重新渲染，然后执行render函数。前面讲过了此时的render函数是setup函数中会返回的回调函数。执行这个回调函数会调用createInnerComp函数生成异步组件的虚拟DOM，最后就是根据虚拟DOM生成真实DOM，从而将异步子组件渲染到页面上。

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