Virtual DOM

Virtual DOM这个概念相信大部分人都不会陌生，它产生的前提是浏览器中的DOM是很“昂贵"的，为了更直观的感受，我们可以简单的把一个简单的div元素的属性都打印出来，如图所示：

可以看到，真正的DOM元素是非常庞大的，因为浏览器的标准就把DOM设计的非常复杂。当我们频繁的去做DOM更新，会产生一定的性能问题。
而Virtual DOM就是用一个原生的JS对象去描述一个DOM节点，所以它比创建一个DOM的代价要小很多。在Vue.js中，Virtual DOM是用VNode这么一个Class去描述，它是定义在src/core/vdom/vnode.js中的。

export default class VNode {
  tag: string | void;
  data: VNodeData | void;
  children: ?Array<VNode>;
  text: string | void;
  elm: Node | void;
  ns: string | void;
  context: Component | void; // rendered in this component's scope
  key: string | number | void;
  componentOptions: VNodeComponentOptions | void;
  componentInstance: Component | void; // component instance
  parent: VNode | void; // component placeholder node

  // strictly internal
  raw: boolean; // contains raw HTML? (server only)
  isStatic: boolean; // hoisted static node
  isRootInsert: boolean; // necessary for enter transition check
  isComment: boolean; // empty comment placeholder?
  isCloned: boolean; // is a cloned node?
  isOnce: boolean; // is a v-once node?
  asyncFactory: Function | void; // async component factory function
  asyncMeta: Object | void;
  isAsyncPlaceholder: boolean;
  ssrContext: Object | void;
  fnContext: Component | void; // real context vm for functional nodes
  fnOptions: ?ComponentOptions; // for SSR caching
  fnScopeId: ?string; // functional scope id support

  constructor (
    tag?: string,
    data?: VNodeData,
    children?: ?Array<VNode>,
    text?: string,
    elm?: Node,
    context?: Component,
    componentOptions?: VNodeComponentOptions,
    asyncFactory?: Function
  ) {
    this.tag = tag
    this.data = data
    this.children = children
    this.text = text
    this.elm = elm
    this.ns = undefined
    this.context = context
    this.fnContext = undefined
    this.fnOptions = undefined
    this.fnScopeId = undefined
    this.key = data && data.key
    this.componentOptions = componentOptions
    this.componentInstance = undefined
    this.parent = undefined
    this.raw = false
    this.isStatic = false
    this.isRootInsert = true
    this.isComment = false
    this.isCloned = false
    this.isOnce = false
    this.asyncFactory = asyncFactory
    this.asyncMeta = undefined
    this.isAsyncPlaceholder = false
  }

  // DEPRECATED: alias for componentInstance for backwards compat.
  /* istanbul ignore next */
  get child (): Component | void {
    return this.componentInstance
  }
}

实际上Vue.js中Virtual DOM是借鉴了一个开源库snabbdom 的实现，然后加入了一些Vue.js特色的东西。这个库更加简单和纯粹。
其实VNode是对真实DOM的一种抽象描述，它的核心定义无非就几个关键属性，标签名、数据、子节点、键值等，其它属性都是都是用来扩展VNode的灵活性以及实现一些特殊feature的。由于VNode只是用来映射到真实DOM的渲染，不需要包含操作DOM的方法，因此它是非常轻量和简单的。
Virtual DOM除了它的数据结构的定义，映射到真实的DOM实际上要经历VNode的create、diff、patch等过程。那么在Vue.js中，VNode的create是通过之前提到的createElement方法创建的。

createElement

Vue.js利用createElement方法创建VNode，它定义在src/core/vdom/create-elemenet.js中：

// wrapper function for providing a more flexible interface
// without getting yelled at by flow
export function createElement (
  context: Component,
  tag: any,
  data: any,
  children: any,
  normalizationType: any,
  alwaysNormalize: boolean
): VNode | Array<VNode> {
  if (Array.isArray(data) || isPrimitive(data)) {
    normalizationType = children
    children = data
    data = undefined
  }
  if (isTrue(alwaysNormalize)) {
    normalizationType = ALWAYS_NORMALIZE
  }
  return _createElement(context, tag, data, children, normalizationType)
}

createElement方法实际上是对_createElement方法的封装，它允许传入的参数更加灵活，在处理这些参数后，调用真正创建VNode的函数_createElement：

export function _createElement (
  context: Component,
  tag?: string | Class<Component> | Function | Object,
  data?: VNodeData,
  children?: any,
  normalizationType?: number
): VNode | Array<VNode> {
  if (isDef(data) && isDef((data: any).__ob__)) {
    process.env.NODE_ENV !== 'production' && warn(
      `Avoid using observed data object as vnode data: ${JSON.stringify(data)}\n` +
      'Always create fresh vnode data objects in each render!',
      context
    )
    return createEmptyVNode()
  }
  // object syntax in v-bind
  if (isDef(data) && isDef(data.is)) {
    tag = data.is
  }
  if (!tag) {
    // in case of component :is set to falsy value
    return createEmptyVNode()
  }
  // warn against non-primitive key
  if (process.env.NODE_ENV !== 'production' &&
    isDef(data) && isDef(data.key) && !isPrimitive(data.key)
  ) {
    if (!__WEEX__ || !('@binding' in data.key)) {
      warn(
        'Avoid using non-primitive value as key, ' +
        'use string/number value instead.',
        context
      )
    }
  }
  // support single function children as default scoped slot
  if (Array.isArray(children) &&
    typeof children[0] === 'function'
  ) {
    data = data || {}
    data.scopedSlots = { default: children[0] }
    children.length = 0
  }
  if (normalizationType === ALWAYS_NORMALIZE) {
    children = normalizeChildren(children)
  } else if (normalizationType === SIMPLE_NORMALIZE) {
    children = simpleNormalizeChildren(children)
  }
  let vnode, ns
  if (typeof tag === 'string') {
    let Ctor
    ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
    if (config.isReservedTag(tag)) {
      // platform built-in elements
      vnode = new VNode(
        config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
        undefined, undefined, context
      )
    } else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
      // component
      vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
    } else {
      // unknown or unlisted namespaced elements
      // check at runtime because it may get assigned a namespace when its
      // parent normalizes children
      vnode = new VNode(
        tag, data, children,
        undefined, undefined, context
      )
    }
  } else {
    // direct component options / constructor
    vnode = createComponent(tag, data, context, children)
  }
  if (Array.isArray(vnode)) {
    return vnode
  } else if (isDef(vnode)) {
    if (isDef(ns)) applyNS(vnode, ns)
    if (isDef(data)) registerDeepBindings(data)
    return vnode
  } else {
    return createEmptyVNode()
  }
}

_createElement方法有5个参数，context表示VNode的上下文环境，它是Component类型；tag 表示标签，它可以是一个字符串，也可以是一个Component；data表示VNode的数据，它是一个VNodeData类型，可以在flow/vnode.js中找到它的定义，这里先不展开说；children表示当前VNode的子节点，它是任意类型的，它接下来需要被规范为标准的VNode数组；normalizationType表示子节点规范的类型，类型不同规范的方法也就不一样，它主要是参考 render 函数是编译生成的还是用户手写的。
createElement函数的流程略微有点多，我们接下来主要分析2个重点的流程——children的规范化以及VNode的创建。

children的规范化

由于Virtual DOM实际上是一个树状结构，每一个VNode可能会有若干个子节点，这些子节点应该也是VNode的类型。_createElement接收的第 4个参数children是任意类型的，因此我们需要把它们规范成VNode类型。
这里根据normalizationType的不同，调用了normalizeChildren(children)和simpleNormalizeChildren(children)方法，它们的定义都在src/core/vdom/helpers/normalzie-children.js中：

// The template compiler attempts to minimize the need for normalization by
// statically analyzing the template at compile time.
//
// For plain HTML markup, normalization can be completely skipped because the
// generated render function is guaranteed to return Array<VNode>. There are
// two cases where extra normalization is needed:

// 1\. When the children contains components - because a functional component
// may return an Array instead of a single root. In this case, just a simple
// normalization is needed - if any child is an Array, we flatten the whole
// thing with Array.prototype.concat. It is guaranteed to be only 1-level deep
// because functional components already normalize their own children.
export function simpleNormalizeChildren (children: any) {
  for (let i = 0; i < children.length; i++) {
    if (Array.isArray(children[i])) {
      return Array.prototype.concat.apply([], children)
    }
  }
  return children
}

// 2\. When the children contains constructs that always generated nested Arrays,
// e.g. <template>, <slot>, v-for, or when the children is provided by user
// with hand-written render functions / JSX. In such cases a full normalization
// is needed to cater to all possible types of children values.
export function normalizeChildren (children: any): ?Array<VNode> {
  return isPrimitive(children)
    ? [createTextVNode(children)]
    : Array.isArray(children)
      ? normalizeArrayChildren(children)
      : undefined
}

simpleNormalizeChildren方法调用场景是render函数是编译生成的。理论上编译生成的children都已经是VNode类型的，但这里有一个例外，就是functional component函数式组件返回的是一个数组而不是一个根节点，所以会通过Array.prototype.concat方法把整个children数组打平，让它的深度只有一层。

normalizeChildren方法的调用场景有2种，一个场景是render函数是用户手写的，当children只有一个节点的时候，Vue.js从接口层面允许用户把children写成基础类型用来创建单个简单的文本节点，这种情况会调用createTextVNode创建一个文本节点的VNode；另一个场景是当编译slot、v-for 的时候会产生嵌套数组的情况，会调用normalizeArrayChildren方法，接下来看一下它的实现：

function normalizeArrayChildren (children: any, nestedIndex?: string): Array<VNode> {
  const res = []
  let i, c, lastIndex, last
  for (i = 0; i < children.length; i++) {
    c = children[i]
    if (isUndef(c) || typeof c === 'boolean') continue
    lastIndex = res.length - 1
    last = res[lastIndex]
    //  nested
    if (Array.isArray(c)) {
      if (c.length > 0) {
        c = normalizeArrayChildren(c, `${nestedIndex || ''}_${i}`)
        // merge adjacent text nodes
        if (isTextNode(c[0]) && isTextNode(last)) {
          res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + (c[0]: any).text)
          c.shift()
        }
        res.push.apply(res, c)
      }
    } else if (isPrimitive(c)) {
      if (isTextNode(last)) {
        // merge adjacent text nodes
        // this is necessary for SSR hydration because text nodes are
        // essentially merged when rendered to HTML strings
        res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c)
      } else if (c !== '') {
        // convert primitive to vnode
        res.push(createTextVNode(c))
      }
    } else {
      if (isTextNode(c) && isTextNode(last)) {
        // merge adjacent text nodes
        res[lastIndex] = createTextVNode(last.text + c.text)
      } else {
        // default key for nested array children (likely generated by v-for)
        if (isTrue(children._isVList) &&
          isDef(c.tag) &&
          isUndef(c.key) &&
          isDef(nestedIndex)) {
          c.key = `__vlist${nestedIndex}_${i}__`
        }
        res.push(c)
      }
    }
  }
  return res
}

normalizeArrayChildren接收2个参数，children表示要规范的子节点，nestedIndex表示嵌套的索引，因为单个child可能是一个数组类型。 normalizeArrayChildren主要的逻辑就是遍历children，获得单个节点c，然后对c的类型判断，如果是一个数组类型，则递归调用normalizeArrayChildren; 如果是基础类型，则通过createTextVNode方法转换成VNode类型；否则就已经是VNode类型了，如果children是一个列表并且列表还存在嵌套的情况，则根据nestedIndex去更新它的key。这里需要注意一点，在遍历的过程中，对这3种情况都做了如下处理：如果存在两个连续的text节点，会把它们合并成一个text节点。
经过对children的规范化，children变成了一个类型为VNode的Array。

VNode的创建

回到createElement函数，规范化children后，接下来会去创建一个VNode的实例：

let vnode, ns
if (typeof tag === 'string') {
  let Ctor
  ns = (context.$vnode && context.$vnode.ns) || config.getTagNamespace(tag)
  if (config.isReservedTag(tag)) {
    // platform built-in elements
    vnode = new VNode(
      config.parsePlatformTagName(tag), data, children,
      undefined, undefined, context
    )
  } else if (isDef(Ctor = resolveAsset(context.$options, 'components', tag))) {
    // component
    vnode = createComponent(Ctor, data, context, children, tag)
  } else {
    // unknown or unlisted namespaced elements
    // check at runtime because it may get assigned a namespace when its
    // parent normalizes children
    vnode = new VNode(
      tag, data, children,
      undefined, undefined, context
    )
  }
} else {
  // direct component options / constructor
  vnode = createComponent(tag, data, context, children)
}

这里先对tag做判断，如果是string类型，则接着判断如果是内置的一些节点，则直接创建一个普通VNode，如果是为已注册的组件名，则通过createComponent创建一个组件类型的VNode，否则创建一个未知的标签的VNode。 如果是tag一个Component类型，则直接调用createComponent创建一个组件类型的VNode节点。对于createComponent创建组件类型的VNode的过程，本质上它还是返回了一个VNode。

那么至此，我们大致了解了createElement 创建VNode的过程，每个VNode有children，children每个元素也是一个VNode，这样就形成了一个VNode Tree，它很好的描述了我们的 DOM Tree。

回到mountComponent函数的过程，我们已经知道vm._render是如何创建了一个VNode，接下来就是要把这个VNode渲染成一个真实的DOM并渲染出来，这个过程是通过vm._update完成的，接下来分析一下这个过程。

update

Vue的_update是实例的一个私有方法，它被调用的时机有2个，一个是首次渲染，一个是数据更新的时候。_update方法的作用是把VNode渲染成真实的DOM，它的定义在src/core/instance/lifecycle.js中：

Vue.prototype._update = function (vnode: VNode, hydrating?: boolean) {
  const vm: Component = this
  const prevEl = vm.$el
  const prevVnode = vm._vnode
  const prevActiveInstance = activeInstance
  activeInstance = vm
  vm._vnode = vnode
  // Vue.prototype.__patch__ is injected in entry points
  // based on the rendering backend used.
  if (!prevVnode) {
    // initial render
    vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)
  } else {
    // updates
    vm.$el = vm.__patch__(prevVnode, vnode)
  }
  activeInstance = prevActiveInstance
  // update __vue__ reference
  if (prevEl) {
    prevEl.__vue__ = null
  }
  if (vm.$el) {
    vm.$el.__vue__ = vm
  }
  // if parent is an HOC, update its $el as well
  if (vm.$vnode && vm.$parent && vm.$vnode === vm.$parent._vnode) {
    vm.$parent.$el = vm.$el
  }
  // updated hook is called by the scheduler to ensure that children are
  // updated in a parent's updated hook.
}

_update的核心就是调用vm.__patch__方法，这个方法实际上在不同的平台，比如web和weex上的定义是不一样的，因此在web平台中它的定义在src/platforms/web/runtime/index.js中：

Vue.prototype.__patch__ = inBrowser ? patch : noop

可以看到，甚至在web平台上，是否是服务端渲染也会对这个方法产生影响。因为在服务端渲染中，没有真实的浏览器DOM环境，所以不需要把VNode最终转换成DOM，因此是一个空函数，而在浏览器端渲染中，它指向了patch方法，它的定义在src/platforms/web/runtime/patch.js中：

import * as nodeOps from 'web/runtime/node-ops'
import { createPatchFunction } from 'core/vdom/patch'
import baseModules from 'core/vdom/modules/index'
import platformModules from 'web/runtime/modules/index'

// the directive module should be applied last, after all
// built-in modules have been applied.
const modules = platformModules.concat(baseModules)

export const patch: Function = createPatchFunction({ nodeOps, modules })

该方法的定义是调用createPatchFunction方法的返回值，这里传入了一个对象，包含nodeOps参数和modules参数。其中，nodeOps封装了一系列DOM操作的方法，modules定义了一些模块的钩子函数的实现，来看一下createPatchFunction的实现，它定义在src/core/vdom/patch.js中：

const hooks = ['create', 'activate', 'update', 'remove', 'destroy']

export function createPatchFunction (backend) {
  let i, j
  const cbs = {}

  const { modules, nodeOps } = backend

  for (i = 0; i < hooks.length; ++i) {
    cbs[hooks[i]] = []
    for (j = 0; j < modules.length; ++j) {
      if (isDef(modules[j][hooks[i]])) {
        cbs[hooks[i]].push(modules[j][hooks[i]])
      }
    }
  }

  // ...

  return function patch (oldVnode, vnode, hydrating, removeOnly) {
    if (isUndef(vnode)) {
      if (isDef(oldVnode)) invokeDestroyHook(oldVnode)
      return
    }

    let isInitialPatch = false
    const insertedVnodeQueue = []

    if (isUndef(oldVnode)) {
      // empty mount (likely as component), create new root element
      isInitialPatch = true
      createElm(vnode, insertedVnodeQueue)
    } else {
      const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
      if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
        // patch existing root node
        patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly)
      } else {
        if (isRealElement) {
          // mounting to a real element
          // check if this is server-rendered content and if we can perform
          // a successful hydration.
          if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {
            oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)
            hydrating = true
          }
          if (isTrue(hydrating)) {
            if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {
              invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)
              return oldVnode
            } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
              warn(
                'The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' +
                'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' +
                'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' +
                '<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ' +
                'full client-side render.'
              )
            }
          }
          // either not server-rendered, or hydration failed.
          // create an empty node and replace it
          oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
        }

        // replacing existing element
        const oldElm = oldVnode.elm
        const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)

        // create new node
        createElm(
          vnode,
          insertedVnodeQueue,
          // extremely rare edge case: do not insert if old element is in a
          // leaving transition. Only happens when combining transition +
          // keep-alive + HOCs. (#4590)
          oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
          nodeOps.nextSibling(oldElm)
        )

        // update parent placeholder node element, recursively
        if (isDef(vnode.parent)) {
          let ancestor = vnode.parent
          const patchable = isPatchable(vnode)
          while (ancestor) {
            for (let i = 0; i < cbs.destroy.length; ++i) {
              cbs.destroy[i](ancestor)
            }
            ancestor.elm = vnode.elm
            if (patchable) {
              for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
                cbs.create[i](emptyNode, ancestor)
              }
              // #6513
              // invoke insert hooks that may have been merged by create hooks.
              // e.g. for directives that uses the "inserted" hook.
              const insert = ancestor.data.hook.insert
              if (insert.merged) {
                // start at index 1 to avoid re-invoking component mounted hook
                for (let i = 1; i < insert.fns.length; i++) {
                  insert.fns[i]()
                }
              }
            } else {
              registerRef(ancestor)
            }
            ancestor = ancestor.parent
          }
        }

        // destroy old node
        if (isDef(parentElm)) {
          removeVnodes(parentElm, [oldVnode], 0, 0)
        } else if (isDef(oldVnode.tag)) {
          invokeDestroyHook(oldVnode)
        }
      }
    }

    invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, isInitialPatch)
    return vnode.elm
  }
}

createPatchFunction内部定义了一系列的辅助方法，最终返回了一个patch方法，这个方法就赋值给了vm._update函数里调用的vm.__patch__。

在介绍patch的方法实现之前，我们可以思考一下为何Vue.js源码绕了这么一大圈，把相关代码分散到各个目录。因为patch是平台相关的，在Web和Weex环境，它们把虚拟DOM映射到“平台DOM”的方法是不同的，并且对“DOM”包括的属性模块创建和更新也不尽相同。因此每个平台都有各自的nodeOps和modules，它们的代码需要托管在src/platforms这个大目录下。

而不同平台的patch的主要逻辑部分是相同的，所以这部分公共的部分托管在core这个大目录下。差异化部分只需要通过参数来区别，这里用到了一个函数柯里化的技巧，通过createPatchFunction把差异化参数提前固化，这样不用每次调用patch的时候都传递nodeOps和modules了，这种编程技巧也非常值得学习。

在这里，nodeOps表示对“平台 DOM”的一些操作方法，modules表示平台的一些模块，它们会在整个patch过程的不同阶段执行相应的钩子函数。
回到patch方法本身，它接收4个参数，oldVnode表示旧的VNode节点，它也可以不存在或者是一个DOM对象；vnode表示执行_render后返回的VNode的节点；hydrating表示是否是服务端渲染；removeOnly是给transition-group用的。
先来回顾我们的例子：

var app = new Vue({
  el: '#app',
  render: function (createElement) {
    return createElement('div', {
      attrs: {
        id: 'app'
      },
    }, this.message)
  },
  data: {
    message: 'Hello Vue!'
  }
})

然后我们在vm._update的方法里是这么调用patch方法的：

// initial render
vm.$el = vm.__patch__(vm.$el, vnode, hydrating, false /* removeOnly */)

结合我们的例子，我们的场景是首次渲染，所以在执行patch函数的时候，传入的vm.$el对应的是例子中id为app的DOM对象，这个也就是我们在index.html模板中写的<div id="app">， vm.$el的赋值是在之前mountComponent函数做的，vnode对应的是调用render函数的返回值，hydrating在非服务端渲染情况下为false，removeOnly为false。
确定了这些入参后，我们回到patch函数的执行过程，看几个关键步骤。

const isRealElement = isDef(oldVnode.nodeType)
if (!isRealElement && sameVnode(oldVnode, vnode)) {
  // patch existing root node
  patchVnode(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue, removeOnly)
} else {
  if (isRealElement) {
    // mounting to a real element
    // check if this is server-rendered content and if we can perform
    // a successful hydration.
    if (oldVnode.nodeType === 1 && oldVnode.hasAttribute(SSR_ATTR)) {
      oldVnode.removeAttribute(SSR_ATTR)
      hydrating = true
    }
    if (isTrue(hydrating)) {
      if (hydrate(oldVnode, vnode, insertedVnodeQueue)) {
        invokeInsertHook(vnode, insertedVnodeQueue, true)
        return oldVnode
      } else if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
        warn(
          'The client-side rendered virtual DOM tree is not matching ' +
          'server-rendered content. This is likely caused by incorrect ' +
          'HTML markup, for example nesting block-level elements inside ' +
          '<p>, or missing <tbody>. Bailing hydration and performing ' +
          'full client-side render.'
        )
      }
    }      
    // either not server-rendered, or hydration failed.
    // create an empty node and replace it
    oldVnode = emptyNodeAt(oldVnode)
  }

  // replacing existing element
  const oldElm = oldVnode.elm
  const parentElm = nodeOps.parentNode(oldElm)

  // create new node
  createElm(
    vnode,
    insertedVnodeQueue,
    // extremely rare edge case: do not insert if old element is in a
    // leaving transition. Only happens when combining transition +
    // keep-alive + HOCs. (#4590)
    oldElm._leaveCb ? null : parentElm,
    nodeOps.nextSibling(oldElm)
  )
}

由于我们传入的oldVnode实际上是一个DOM container，所以isRealElement为true，接下来又通过emptyNodeAt方法把oldVnode转换成VNode对象，然后再调用createElm方法，这个方法在这里非常重要，来看一下它的实现：

function createElm (
  vnode,
  insertedVnodeQueue,
  parentElm,
  refElm,
  nested,
  ownerArray,
  index
) {
  if (isDef(vnode.elm) && isDef(ownerArray)) {
    // This vnode was used in a previous render!
    // now it's used as a new node, overwriting its elm would cause
    // potential patch errors down the road when it's used as an insertion
    // reference node. Instead, we clone the node on-demand before creating
    // associated DOM element for it.
    vnode = ownerArray[index] = cloneVNode(vnode)
  }

  vnode.isRootInsert = !nested // for transition enter check
  if (createComponent(vnode, insertedVnodeQueue, parentElm, refElm)) {
    return
  }

  const data = vnode.data
  const children = vnode.children
  const tag = vnode.tag
  if (isDef(tag)) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      if (data && data.pre) {
        creatingElmInVPre++
      }
      if (isUnknownElement(vnode, creatingElmInVPre)) {
        warn(
          'Unknown custom element: <' + tag + '> - did you ' +
          'register the component correctly? For recursive components, ' +
          'make sure to provide the "name" option.',
          vnode.context
        )
      }
    }

    vnode.elm = vnode.ns
      ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
      : nodeOps.createElement(tag, vnode)
    setScope(vnode)

    /* istanbul ignore if */
    if (__WEEX__) {
      // ...
    } else {
      createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)
      if (isDef(data)) {
        invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
      }
      insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
    }

    if (process.env.NODE_ENV !== 'production' && data && data.pre) {
      creatingElmInVPre--
    }
  } else if (isTrue(vnode.isComment)) {
    vnode.elm = nodeOps.createComment(vnode.text)
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
  } else {
    vnode.elm = nodeOps.createTextNode(vnode.text)
    insert(parentElm, vnode.elm, refElm)
  }
}

createElm的作用是通过虚拟节点创建真实的DOM并插入到它的父节点中。 我们来看一下它的一些关键逻辑，createComponent方法目的是尝试创建子组件，在当前这个case下它的返回值为false；接下来判断vnode是否包含tag，如果包含，先简单对tag的合法性在非生产环境下做校验，看是否是一个合法标签；然后再去调用平台DOM的操作去创建一个占位符元素。

vnode.elm = vnode.ns
  ? nodeOps.createElementNS(vnode.ns, tag)
  : nodeOps.createElement(tag, vnode)

接下来调用createChildren方法去创建子元素：

createChildren(vnode, children, insertedVnodeQueue)

function createChildren (vnode, children, insertedVnodeQueue) {
  if (Array.isArray(children)) {
    if (process.env.NODE_ENV !== 'production') {
      checkDuplicateKeys(children)
    }
    for (let i = 0; i < children.length; ++i) {
      createElm(children[i], insertedVnodeQueue, vnode.elm, null, true, children, i)
    }
  } else if (isPrimitive(vnode.text)) {
    nodeOps.appendChild(vnode.elm, nodeOps.createTextNode(String(vnode.text)))
  }
}

createChildren的逻辑很简单，实际上是遍历子虚拟节点，递归调用createElm，这是一种常用的深度优先的遍历算法，这里要注意的一点是在遍历过程中会把vnode.elm作为父容器的DOM节点占位符传入。
接着再调用invokeCreateHooks方法执行所有的create的钩子并把vnodev push到insertedVnodeQueue中。

 if (isDef(data)) {
  invokeCreateHooks(vnode, insertedVnodeQueue)
}

function invokeCreateHooks (vnode, insertedVnodeQueue) {
  for (let i = 0; i < cbs.create.length; ++i) {
    cbs.create[i](emptyNode, vnode)
  }
  i = vnode.data.hook // Reuse variable
  if (isDef(i)) {
    if (isDef(i.create)) i.create(emptyNode, vnode)
    if (isDef(i.insert)) insertedVnodeQueue.push(vnode)
  }
}

最后调用insert方法把DOM插入到父节点中，因为是递归调用，子元素会优先调用insert，所以整个vnode树节点的插入顺序是先子后父。来看一下insert方法，它的定义在src/core/vdom/patch.js上。

insert(parentElm, vnode.elm, refElm)

function insert (parent, elm, ref) {
  if (isDef(parent)) {
    if (isDef(ref)) {
      if (ref.parentNode === parent) {
        nodeOps.insertBefore(parent, elm, ref)
      }
    } else {
      nodeOps.appendChild(parent, elm)
    }
  }
}

insert逻辑很简单，调用一些nodeOps把子节点插入到父节点中，这些辅助方法定义在src/platforms/web/runtime/node-ops.js中：

export function insertBefore (parentNode: Node, newNode: Node, referenceNode: Node) {
  parentNode.insertBefore(newNode, referenceNode)
}

export function appendChild (node: Node, child: Node) {
  node.appendChild(child)
}

其实就是调用原生DOM的API进行DOM操作。
在createElm过程中，如果vnode节点不包含tag，则它有可能是一个注释或者纯文本节点，可以直接插入到父元素中。在我们这个例子中，最内层就是一个文本 vnode，它的text值取的就是之前的this.message的值Hello Vue!。

再回到patch方法，首次渲染我们调用了createElm方法，这里传入的parentElm是oldVnode.elm的父元素，在我们的例子是id为#app div的父元素，也就是body；实际上整个过程就是递归创建了一个完整的DOM树并插入到body上。
最后，我们根据之前递归createElm生成的vnode插入顺序队列，执行相关的insert钩子函数。

总结

那么至此我们从主线上把模板和数据如何渲染成最终的DOM的过程分析完毕了，我们可以通过下图更直观地看到从初始化Vue到最终渲染的整个过程。