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vscode源码剖析_html/css

来源:动视网 责编:小采 时间:2020-11-27 16:39:07
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vscode源码剖析_html/css

vscode源码剖析_html/css_WEB-ITnose:vscode作为微软推出的现代编辑器已经在GitHub上 开源 了。用过vscode的人都纷纷表示速度极快,秒杀同为使用 Electron 架构的 Atom 。这次我们从源码级别来剖析为何vscode快速,高效。 Electron Electron 是基于 Node.js 和 Chromiu
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vscode作为微软推出的现代编辑器已经在GitHub上 开源 了。用过vscode的人都纷纷表示速度极快,秒杀同为使用 Electron 架构的 Atom 。这次我们从源码级别来剖析为何vscode快速,高效。

Electron

Electron 是基于 Node.js 和 Chromium 的跨平台桌面应用开发框架。使用 JavaScipt , HTML , CSS 真正将 Node.js 带到了前端。 Electron 通过 BrowserWindow 可以创建一个本地窗口,并加载一个 HTML 文档, BrowserWindow 中的内容就是一个浏览器窗口,不仅能创建 DOM 元素,同时能使用任意的Node模块,并且还可以通过 IPC 与主进程通讯。

多进程

每一个 Electron 应用都对应一个主进程(main process), 主进程通过 BrowserWindow 创建的每个本地窗口对应一个渲染进程(renderer process)。

主进程

vscode的主进程主要负责创建窗口和菜单,生命周期管理,自动更新等与系统相关的功能。

渲染进程

绝大多数代码都是运行在渲染进程中的,渲染进程负责界面的显示,响应用户操作。前面说到在浏览器中也可以使用Node模块,渲染进程还通过Node创建了一个插件子进程,负责插件的初始化。另外渲染进程还可以创建Worker执行一些复杂的计算,比如markdown的解析。

插件进程

每一个渲染进程同时也对应一个插件进程,插件运行在单独的进程不会对渲染进程造成影响,这也是vscode比atom要快的原因。Atom中插件是直接运行在渲染进程中的,所以当插件很多的时候会卡。同时又由于vscode的插件运行在一个普通的Node进程中,所以对UI的操作能力是比较弱的,这点不及Atom。

VSCode Loader

VSCode Loader 是类似于 RequireJS 的一个异步加载模块( AMD )。所有的TypeScript源码都被编译成了使用AMD规范的js文件,使用时通过这个loader加载。

虽然主进程(Node进程)是使用CommonJS规范的,但是在浏览器中的代码加载是异步的,所以使用AMD是没有争议的。在vscode中的一些核心代码,基本库都是用TypeScript编写的,也会被编译成AMD规范的js,这些基本代码也会被主进程用到,所以主进程里面也用到了这个loader。同理,插件进程和Worker都会使用这个loader加载代码。

VSCode Loader不仅实现了类似RequireJS的 模块加载 功能,还附带几个插件可以加载css( css.js )和 文档 ,以及实现 多语言 。

项目结构

vscode的主要目录结构如下:

├── build // gulp打包编译相关脚本├── node_modules // 依赖模块├── src // 源代码和素材(ts,js,css,svg,html等)│ ├── typings // 常用模块定义│ ├── vs│ │ ├── base // 核心模块,常用库和基本组件│ │ ├── editor // 编辑器模块│ │ ├── languages // 默认编辑器语言支持│ │ ├── platform // 核心功能接口定义和基本实现│ │ ├── workbench // 业务逻辑功能实现│ │ ├── loader.js // vscode loader│ │ └── vscode.d.ts // 插件API定义│ └── main.js // 主进程入口├── gulpfile.js // gulp打包编译入口├── product.json // 产品描述文件└── package.json

base

base包封装了大量API,实现常用功能。在vscode中目录结构都是都是按照browser,common,node,electron的方式划分的。

  • browser 实现浏览器相关的功能。
  • common 实现不依赖node模块的基本功能。
  • node 实现需要node模块支持的功能,比如文件操作。
  • electron 实现需要electron api的功能,比如ipc通讯。
  • browser

    browser中实现了一个简单的UI库,包括 Button , CheckBox , List , Scrollbar 等常用组件。并且封装了一套类似JQuery的DOM操作API(参见 dom.ts 和 builder.ts )。

    common

    common包中封装了大量实用工具类。如

  • arrays.ts , strings.ts , objects.ts 封装了一套类似underscore的api。
  • uri.ts 和 paths.ts 实现了路径解析功能。
  • winjs.base.js 实现了一个功能强大的Promise。
  • 另外还有很多其他的工具类,每一个模块的耦合度都很低,基本都可以单独拿出来用,学习起来也和容易。这里就不一一介绍了。

    node

    node包中封装了一些node实现的功能。如

  • extfs.ts 和 pfs.ts 封装了文件操作相关的api。
  • request.ts 封装了网络请求的api,能方便的发送网络请求,加载json,下载文件。
  • service.cp.ts 和 service.net.ts 封装了socket和进程通讯的api。
  • zip.ts 封装了解压缩文件的操作
  • parts

    这个包额外定义了一些复杂的UI组件,tree 和 quickopen。

    editor and language

    本篇主要了解vscode基本框架的结构,这两包作为编辑器功能的主要实现,这里面的逻辑太复杂就不细说了。

    platform and workbench

    vscode中基本所有的具体功能实现代码都在这两包中。platform主要定义了一些服务的接口和简单实现,workbench则实现了这些接口,并且创建了一个工作台,构建了一个完整界面结构。

    下面从程序入口开始,从源码一步一步来看vscode是怎样运行起来的。

    启动主进程

    Eletron通过 package.json 中的 main字段 来定义应用入口。 main.js 是vscode的入口。

    初始化loader

    这个模块是一个壳,主要解析多语言配置,然后初始化loader,通过loader加载 main.ts 。

    // Load our code once readyapp.once('ready', function () { var nlsConfig = getNLSConfiguration(); process.env['VSCODE_NLS_CONFIG'] = JSON.stringify(nlsConfig); require('./bootstrap-amd').bootstrap('vs/workbench/electron-main/main');});

    这里的 bootstrap-amd.js 负责创建一个loader,实现异步加载。

    loader.config({ baseUrl: uriFromPath(path.join(__dirname)), catchError: true, nodeRequire: require, nodeMain: __filename, 'vs/nls': nlsConfig});......exports.bootstrap = function (entrypoint) { if (!entrypoint) { return; } loader([entrypoint], function () { }, function (err) { console.error(err); });};

    解析命令行参数

    在 main.ts 中依赖一个 env 的模块

    import env = require('vs/workbench/electron-main/env');

    该模块负责命令行参数的解析,以及读取 package.json 和 product.json 保存软件的一些基本信息,主要变量如下:

    // 是否是发行版export const isBuilt = !process.env.VSCODE_DEV;// 应用程序根目录export const appRoot = path.dirname(uri.parse(require.toUrl('')).fsPath);// 产品配置export const product: IProductConfiguration = productContents;// 程序版本export const version = app.getVersion();// 命令行参数export const cliArgs = parseCli();// 数据文件目录export const appHome = app.getPath('userData');// setting文件路径export const appSettingsPath = path.join(appSettingsHome, 'settings.json');// keybindings文件路径export const appKeybindingsPath = path.join(appSettingsHome, 'keybindings.json');// 用户插件目录export const userExtensionsHome = cliArgs.extensionsHomePath || path.join(userHome, 'extensions');

    初始化管理器

    在main.ts的main方法中,初始化了主进程中的各个管理器

    // Lifecyclelifecycle.manager.ready();// Load settingssettings.manager.loadSync();// Propagate to clientswindows.manager.ready(userEnv);// Install Menumenu.manager.ready();.....// Setup auto updateUpdateManager.initialize();
  • lifecycle 负责管理软件的生命周期,派发 onBeforeQuit 等事件。
  • setting 负责管理用户设置和快捷键绑定的读取和存储。
  • windows 负责窗口的创建和管理,非常核心的一个模块。
  • menus 负责菜单栏的创建。
  • update-manager 自动更新功能。
  • 以上管理器中大量使用了Eletron的 ipc 模块发送接收渲染进程的消息,来实现主进程和渲染进程的交互。

    打开第一个窗口

    在main.ts的main方法的最后

    // Open our first windowif (env.cliArgs.openNewWindow && env.cliArgs.pathArguments.length === 0) { windows.manager.open({ cli: env.cliArgs, forceNewWindow: true, forceEmpty: true }); // new window if "-n" was used without paths} else if (global.macOpenFiles && global.macOpenFiles.length && (!env.cliArgs.pathArguments || !env.cliArgs.pathArguments.length)) { windows.manager.open({ cli: env.cliArgs, pathsToOpen: global.macOpenFiles }); // mac: open-file event received on startup} else { windows.manager.open({ cli: env.cliArgs, forceNewWindow: env.cliArgs.openNewWindow, diffMode: env.cliArgs.diffMode }); // default: read paths from cli}

    调用了 windows 模块的 open 方法打开了第一个窗口。这里调用了 env.cliArgs 获取命令行参数传递给 open 方法来实现不同的打开方式。

    在 open 方法中创建一个了 VSCodeWindow 实例,并且通过 toConfiguration 方法创建了一个 IWindowConfiguration 的对象。

    IWindowConfiguration 中定义了大量的 env 中的信息,包括环境变量,命令行参数,软件信息等。在之后 IWindowConfiguration 会作为参数传递给 VSCodeWindow 的 load 方法。

    VSCodeWindow 包装了一个 BrowserWindow 对象。 load 方法调用 getUrl 加载了一个的 html文件 。

    private getUrl(config: IWindowConfiguration): string { let url = require.toUrl('vs/workbench/electron-browser/index.html'); // Config url += '?config=' + encodeURIComponent(JSON.stringify(config)); return url;}

    可以看到 IWindowConfiguration 被序列化成字符串作为参数传递给了 index.html 。由于在浏览器进程要获取主进程中 env 模块的数据比较复杂(需要使用 ipc 通讯)。所以这里直接将一些基本信息打包成config传递给了浏览器进程。这时浏览器窗口才正式打开并初始化。

    启动浏览器

    初始化loader

    浏览器的入口在 index.html 中。与主进程类似这里也对loader进行了初始化并加载浏览器主模块 main 。主要代码如下:

    // 解析config参数var args = parseURLQueryArgs();var configuration = JSON.parse(args['config']);......// loader的加载根目录var rootUrl = uriFromPath(configuration.appRoot) + '/out';// 加载loadercreateScript(rootUrl + '/vs/loader.js', function() { // 多语言配置 var nlsConfig; try { var config = process.env['VSCODE_NLS_CONFIG']; if (config) { nlsConfig = JSON.parse(config); } } catch (e) { } if (!nlsConfig) { nlsConfig = { availableLanguages: {} }; } // 配置loader require.config({ baseUrl: rootUrl, 'vs/nls': nlsConfig, recordStats: configuration.enablePerformance }); ...... require([ // 项目正式发布后大多数的js都被合并进了workbench.main.js中 'vs/workbench/workbench.main', 'vs/nls!vs/workbench/workbench.main', 'vs/css!vs/workbench/workbench.main' ], function() { timers.afterLoad = new Date(); // 浏览器主模块 var main = require('vs/workbench/electron-browser/main'); // config作为参数,调用startup启动主模块 main.startup(configuration, globalSettings).then(function() { mainStarted = true; }, function(error) { onError(error, enableDeveloperTools) }); });});

    初始化工作台

    在 main 模块的 startup 方法中进一步加工 config ,并创建了一个 workspace 。

    export function startup(environment: IMainEnvironment, globalSettings: IGlobalSettings): winjs.TPromise { // 将主进程中的环境变量合并到浏览器进程 assign(process.env, environment.userEnv); // Shell Configuration let shellConfiguration: IConfiguration = { env: environment }; ...... let shellOptions: IOptions = { ...... }; ...... // Open workbench return openWorkbench(getWorkspace(environment), shellConfiguration, shellOptions);}function getWorkspace(environment: IMainEnvironment): IWorkspace { if (!environment.workspacePath) { return null; } ...... let workspace: IWorkspace = { 'resource': workspaceResource, 'id': platform.isLinux ? realWorkspacePath : realWorkspacePath.toLowerCase(), 'name': folderName, 'uid': platform.isLinux ? folderStat.ino : folderStat.birthtime.getTime(), 'mtime': folderStat.mtime.getTime() }; return workspace;}

    这里的 environment 就是上文的 config 。 IWorkspace 记录了当前打开的文件夹路径等信息(当打开单文件时 IWorkspace 不存在)。

    function openWorkbench(workspace: IWorkspace, configuration: IConfiguration, options: IOptions): winjs.TPromise { let eventService = new EventService(); let contextService = new WorkspaceContextService(eventService, workspace, configuration, options); let configurationService = new ConfigurationService(contextService, eventService); return configurationService.initialize().then(() => { ...... let shell = new WorkbenchShell(document.body, workspace, { configurationService, eventService, contextService }, configuration, options); shell.open(); ...... });}

    在 openWorkbench 创建了三个基本服务(Service),并将 config , workspace 等参数传给 WorkbenchShell 。 WorkbenchShell 获取html文档的 body 节点准备创建界面。

    初始化服务

    WorkbenchShell 主要负责初始化各服务(Service),并创建了一个 Workbench 完成界面的初始化工作。

    常用的Service比如

  • IStorageService 浏览器进程数据的持久化存储与读取。
  • IWorkspaceContextService 获取工作空间数据和config等基本配置信息。
  • IKeybindingService 管理快捷键相关的注册。
  • IFileService 封装了文件操作的相关API,并实现 FileWatcher 功能。
  • IExtensionService 管理插件的初始化,加载和交互。
  • IInstantiationService 负责创建实例对象,这个Service比较重要,下面单独说明。
  • initInstantiationService 方法中创建了各个服务,并返回 IInstantiationService 。

    IInstantiationService

    在vscode中随处可见 IInstantiationService 的应用。以 CloseWindowAction 为例

    export class CloseWindowAction extends Action { public static ID = 'workbench.action.closeWindow'; public static LABEL = nls.localize('closeWindow', "Close Window"); constructor(id: string, label: string, @IWindowService private windowService: IWindowService) { super(CloseWindowAction.ID, label); } public run(): TPromise { this.windowService.getWindow().close(); return TPromise.as(true); }}

    在构造函数( constructor )中,后面的参数写法比较特殊

    @IWindowService private windowService: IWindowService

    使用了 @IWindowService 这种decorate语法。当要创建 CloseWindowAction 这个实例时,可以使用 IInstantiationService 只需要传入前两个参数,在 IInstantiationService 中能获取所有的其他服务对象, windowService 这个参数由 IInstantiationService 传入。

    this.instantiationService.createInstance(CloseWindowAction, CloseWindowAction.ID, CloseWindowAction.LABEL);

    创建Workbench

    WorkbenchShell 的 createContents 方法还创建了一个 Workbench 负责整个界面的创建。

    private createContents(parent: Builder): Builder { ...... // Instantiation service with services let instantiationService = this.initInstantiationService(); ...... // Workbench this.workbench = new Workbench(workbenchContainer.getHTMLElement(), this.workspace, this.configuration, this.options, instantiationService); this.workbench.startup({ onServicesCreated: () => { this.initExtensionSystem(); }, onWorkbenchStarted: () => { this.onWorkbenchStarted(); } }); ......}

    Workbench 是 IPartService 的具体实现。vscode由多个Part组成。

  • activitybar 是最左边(也可以设置到右边)的选项卡。目前有 Explore , Search , Git , Debug 这4个选项卡。
  • sidebar 是activitybar选中的内容。
  • editor 是最主要的编辑器部分。
  • statusbar 是下方的状态栏。
  • panel 是状态栏上方的面板选项卡,目前主要有 output , debug , errorlist 等几个面板。
  • quickopen 是悬浮在中上方的弹出界面,常用的命令面板(F1)就是一个 quickopen widget 。
  • 下面的代码展示了各个part的创建,并添加到显示列表。

    private renderWorkbench(): void { ...... // Create Parts this.createActivityBarPart(); this.createSidebarPart(); this.createEditorPart(); this.createPanelPart(); this.createStatusbarPart(); // Create QuickOpen this.createQuickOpen(); // Add Workbench to DOM this.workbenchContainer.build(this.container);}

    扩展点的注册和实现

    vscode中几乎每个部分都是可扩展的。例如最常见的有快捷键命令的注册,编辑器类型的扩展,扩展输出面板Channel。下面以 ViewletRegistry 为例,分析 activitybar 和 sidebar 上面的 Explore 文件浏览器是如何显示的。

    contribution

    通常情况下以 .contribution 结尾的模块,都用作扩展点的注册。由于一般情况下这些模块不会被其他模块依赖,所以要提供一个入口来加载这些模块,这个入口就是 workbench.main 。

    其中 Explore 文件浏览器的注册是在 files.contribution 中定义的。

    // Register Viewlet(Registry.as(ViewletExtensions.Viewlets)).registerViewlet(new ViewletDescriptor( 'vs/workbench/parts/files/browser/explorerViewlet', 'ExplorerViewlet', VIEWLET_ID, nls.localize('explore', "Explorer"), 'explore', 0));(Registry.as(ViewletExtensions.Viewlets)).setDefaultViewletId(VIEWLET_ID);

    explorerViewlet 模块是 Explore 的界面显示入口。

    registry

    platform 中定义了 IRegistry 接口及实现。

    export interface IRegistry { /** * Adds the extension functions and properties defined by data to the * platform. The provided id must be unique. * @param id a unique identifier * @param data a contribution */ add(id: string, data: any): void; /** * Returns true iff there is an extension with the provided id. * @param id an extension idenifier */ knows(id: string): boolean; /** * Returns the extension functions and properties defined by the specified key or null. * @param id an extension idenifier */ as(id: string): any; as(id: string): T;}

    add 添加一个注册点, as 方法获取一个注册点对象。

    viewlet 模块添加了 ViewletRegistry 。

    Registry.add(Extensions.Viewlets, new ViewletRegistry());

    之后可以通过 Registry.as(Extensions.Viewlets) 获取 ViewletRegistry 注册不同的 Viewlet 。

    实现注册功能

    所有的注册信息储存在 ViewletRegistry 中,使用时通过 getViewlet 或者 getViewlets 方法获取。 activitybarPart 实现了注册点的读取,并填充 ActionBar ,显示出来。

    private createViewletSwitcher(div: Builder): void { // Viewlet switcher is on top this.viewletSwitcherBar = new ActionBar(div, { ....... }); this.viewletSwitcherBar.getContainer().addClass('position-top'); // Build Viewlet Actions in correct order let activeViewlet = this.viewletService.getActiveViewlet(); let registry = (Registry.as(ViewletExtensions.Viewlets)); let viewletActions: Action[] = registry.getViewlets() // 获取注册的viewlets .sort((v1: ViewletDescriptor, v2: ViewletDescriptor) => v1.order - v2.order) .map((viewlet: ViewletDescriptor) => { let action = this.instantiationService.createInstance(ViewletActivityAction, viewlet.id + '.activity-bar-action', viewlet); ...... return action; }); // Add to viewlet switcher this.viewletSwitcherBar.push(viewletActions, { label: true, icon: true });}

    类似的这种扩展点还有很多,如:

  • IWorkbenchActionRegistry 注册一个action和快捷键,并出现在命令面板中。
  • IEditorRegistry 注册一种编辑器。
  • IConfigurationRegistry 注册设置项。
  • IActionBarRegistry 注册右键菜单。
  • 这种通过注册扩展点的架构方式,使得vscode整体变得很容易扩展。

    VSCode PK Atom

    vscode整体架构给人一种很清晰明了的感觉。多进程从主进程到浏览器,从浏览器到插件系统,服务驱动,可扩展的结构。

    另外无论是UI组件还是工具和加载器都是自身实现的,没有借助第三方模块,使得耦合性和性能都得到了很好的保障。这也是vscode速度比Atom快的原因。

    尽管扩展vscode自身是很容易的,但是目前vscode开放的插件接口还是极其有限。由于为了保证渲染进程的安全和速度,插件是一个单独的Node进程,插件进程无法创建UI,这一点使得vscode的插件开放没有Atom灵活,很多需要借助UI的插件功能也无法实现。

    结语

    微软大法好

    文档

    vscode源码剖析_html/css

    vscode源码剖析_html/css_WEB-ITnose:vscode作为微软推出的现代编辑器已经在GitHub上 开源 了。用过vscode的人都纷纷表示速度极快,秒杀同为使用 Electron 架构的 Atom 。这次我们从源码级别来剖析为何vscode快速,高效。 Electron Electron 是基于 Node.js 和 Chromiu
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