ProseMirror - 模組化的富文字編輯框架

關於富文字編輯器，很多同學沒用過也聽過了。是大家都不想去踩的坑。到底有多坑呢？

我這裡摘了一部分一位大哥在知乎上的回答，如果有興趣，可以去看看。 要讓一款編輯器達到商業級質量，從目前接觸到主要的例子來看，獨立開發時間太長：

• Quill編輯器，Quill 從 2012 年收到第一個 Issue 到 2016 年釋出 1.0 版本，已經過去了四年。
• Prosemirror編輯器，Prosemirror 作者在 2015 年正式開源前籌款維護時已經開發了半年，而到釋出 1.0 版本時，已經過去了接近三年。
• Slate 從開源到接近兩年時，仍然有一堆邊邊角角用起來莫名其妙的 bug 。

上面這幾個單人主導的編輯器專案要達到穩定質量，時間是以年為單位來計算的。考慮到目前網際網路“下週上線”的節奏，動輒幾年的時間是不划算的。所以在人力，時間合理性各方面的約束下，使用開源框架是最好的選擇。

想要一款配置性強，模組化的編輯器，這就決定了這不是一個開箱即用的應用，而Quill整合了許多樣式和互動邏輯，已經算是一個應用了，有時一些制定需求不能完全滿足。Slate是基於的React檢視層的，我們的技術棧是Vue，就不做考慮了，以後有機會可以研究一下，所以最後選擇了prosemirror，但另外兩款依然是很強大值得去學習的編輯器框架。

由於prosemirror目前使用搜尋引擎能搜出來的中文資料幾乎沒有，遇到問題也只能去論壇，issue裡面搜，或者向作者提問。以下的內容是從官網，加上自己在使用過程中對它的理解簡化出來的。希望看完後，能讓你對prosemirror產生興趣，並從作者的設計思路中，學到東西，一起分享。

ProseMirror簡介

A toolkit for building rich-text editors on the web

prosemirror 的作者 Marijn 是 codemirror 編輯器和 acorn 直譯器的作者，前者已經在 Chrome 和 Firefox 自帶的除錯工具裡使用了，後者則是 babel 的依賴。

prosemirror不是一個大而全的框架, 它是由無數個小的模組組成，它就像樂高一樣是一個堆疊出來的編輯器。

它的核心庫有:

• prosemirror-model: 定義編輯器的文件模型，用來描述編輯器內容的資料結構
• prosemirror-state: 提供描述編輯器整個狀態的資料結構，包括selection(選擇)，以及從一個狀態到下一個狀態的transaction(事務)
• prosemirror-view: 實現一個在瀏覽器中將給定編輯器狀態顯示為可編輯元素，並且處理使用者互動的使用者介面元件
• prosemirror-transform: 包括以記錄和重放的方式修改文件的功能，這是state模組中transaction(事務)的基礎，並且它使得撤銷和協作編輯成為可能。

此外，prosemirror還提供了許多的模組，如prosemirror-commands基本編輯命令，prosemirror-keymap鍵繫結，prosemirror-history歷史記錄，prosemirror-inputrules輸入巨集，prosemirror-collab協作編輯，prosemirror-schema-basic簡單文件模式等。

現在你應該大概瞭解了它們各自的作用，它們是整個編輯器的基礎。

實現一個編輯器demo

import { schema } from "prosemirror-schema-basic"
import { EditorState } from "prosemirror-state"
import { EditorView } from "prosemirror-view"

let state = EditorState.create({ schema })
let view = new EditorView(document.body, { state })
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我們來看看上面的程式碼幹了什麼事，從第一行開始。prosemirror要求指定一個文件符合的模式。所以從prosemirror-schema-basic引入了一個基本的schema。那麼這個schema是什麼呢？

因為prosemirror定義了自己的資料結構來表示文件內容。在prosemirror結構與HTML的Dom結構之間，需要一次解析與轉化，這兩者間相互轉化的橋樑，就是我們的schema，所以要先了解一下prosemirror的文件結構。

prosemirror文件結構

prosemirror的文件是一個Node,它包含零個或多個child Nodes的Fragment(片段)。

有點類似瀏覽器DOM的遞迴和樹形的結構。但它在儲存內聯內容方式上有所不一樣。

<p>This is <strong>strong text with <em>emphasis</em></strong></p>
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在HTML中，是這樣的樹結構：

p //"this is "
  strong //"strong text with "
	em //"emphasis"
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在prosemirror中，內聯內容被建模為平面的序列，strong、em(Mark)作為paragraph(Node)的附加資料：

"paragraph(Node)"
// "this is "    | "strong text with" | "emphasis"
                    "strong(Mark)"       "strong(Mark)", "em(Mark)"
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prosemirror的文件的物件結構如下

Node:
  type: NodeType //包含了Node的名字與屬性等
  content: Fragment //包含多個Node
  attrs: Object //自定義屬性，image可以用來儲存src等。
  marks: [Mark, Mark...] // 包含一組Mark例項的陣列，例如em和strong
複製程式碼

Mark:
  type: MarkType //包含Mark的名字與屬性等
  attrs: Object //自定義屬性
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prosemirror提供了兩種型別的索引

• 樹型別，這個和dom結構相似，你可以利用child或者childCount等方法直接訪問到子節點
• 平坦的標記序列，它將標記序列中的索引作為文件的位置，它們是一種計數約定
  • 在整個文件開頭，索引位置為0
  • 進入或離開一個不是葉節點的節點記為一個標記
  • 文字節點中的每個節點都算一個標記
  • 沒有內容的葉節點(例如image)也算一個標記

例如有一個HTML片段為

<p>One</p>
<blockquote><p>Two<img src="..."></p></blockquote>
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則計數標記為

0   1 2 3 4    5
 <p> O n e </p>

5            6   7 8 9 10    11   12            13
 <blockquote> <p> T w o <img> </p> </blockquote>
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每個節點都有一個nodeSize屬性表示整個節點的大小。手動解析這些位置涉及到相當多的計數，prosemirror為我們提供了Node.resolve方法來解析這些位置，並且能夠獲取關於這個位置更多的資訊，例如父節點是什麼，與父節點的偏移量，父節點的祖先是什麼等一些其它資訊。

瞭解了prosemirror的資料結構，知道了schema是兩種文件間轉化的模式，回到剛才的地方，我們從prosemirror-schema-basic中引入了一個基本的schema，那麼這個基本的schema長什麼樣呢？通過檢視原始碼最後一行

export const schema = new Schema({nodes, marks})
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schema是Schema通過傳入的nodes, marks生成的例項。 而在例項之前的程式碼，都是在定義nodes和marks，將程式碼摺疊一下，發現nodes是

{
  doc: {...} // 頂級文件
  blockquote: {...} //<blockquote>
  code_block: {...} //<pre>
  hard_break: {...} //<br>
  heading: {...} //<h1>..<h6>
  horizontal_rule: {...} //<hr>
  image: {...} //<img>
  paragraph: {...} //<p>
  text: {...} //文字
}
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marks是

{
  em: {...} //<em>
  link: {...} //<a>
  strong: {...} //<strong>
  code: {...} //<code>
}
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它們表示編輯器中可能會出現的節點型別以及它們巢狀的方式。它們每個都包含著一套規則，用來描述prosemirror文件和Dom文件之間的關聯，如何把Dom轉化為Node或者Node轉化為Dom。文件中的每個節點都有一個對應的型別。 從最上面開始doc開始看:

doc: {
  content: "block+"
}
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每個schema必須定義一個頂層節點，即doc。content控制子節點的哪些序列對此節點型別有效。 例如"paragraph"表示一個段落，"paragraph+"表示一個或多個段落，"paragraph*"表示零個或多個段落，你可以在名稱後使用類似正規表示式的範圍。同時你也可以用組合表示式例如"heading paragraph+"，"{paragraph | blockquote}+"。這裡"block+"表示"(paragraph | blockquote)+"。 接著看看em:

em: {
  parseDOM: [
    { tag: "i" },
    { tag: "em" },
    { style: "font-style=italic" }
  ],
  toDOM: function() {
    return ["em"]
  }
}
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parseDOM與toDOM表示文件間的相互轉化，上面的程式碼有三條解析規則：

• <i>標籤
• <em>標籤
• font-style=italic的樣式

當匹配到一條規則時，就呈現為HTML的<em>結構。

同理，我們可以實現一個下劃線的mark：

underline: {
  parseDOM: [
    { tag: 'u' },
    { style: 'text-decoration:underline' }
  ],
  toDOM: function() {
    return ['span', { style: 'text-decoration:underline' }]
  }
}
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Node和Mark都可以使用attrs來儲存自定義屬性，比如image，可以在attrs中儲存src，alt， title。

回到剛才

import { schema } from "prosemirror-schema-basic"
import { EditorState } from "prosemirror-state"
import { EditorView } from "prosemirror-view"

let state = EditorState.create({ schema })
let view = new EditorView(document.body, { state })
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我們使用EditorState.create通過基礎規則schema建立了編輯器的狀態state。接著，為狀態state建立了編輯器的檢視，並附加到了document.body。這會將我們的狀態state呈現為可編輯的dom節點，並在使用者鍵入時產生transaction。

Transaction

當使用者鍵入或者其他方式與檢視互動時，都會產生transaction。描述對state所做的更改，並且可以用來建立新的state，然後更新檢視。

下圖是prosemirror簡單的迴圈資料流data flow：編輯器檢視顯示給定的state，當發生某些event時，它會建立一個transaction並broadcast它。然後，此transaction通常用於建立新state，該state使用updateState方法提供給檢視 。

           DOM event
        ↗            ↘
EditorView           Transaction
        ↖            ↙
        new EditorState
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預設情況下，state的更新都發生在底層，但是，你可以編寫外掛plugin或者配置檢視來實現。例如我們修改下上面建立檢視的程式碼：

// (Imports omitted)
let state = EditorState.create({schema})
let view = new EditorView(document.body, {
  state,
  dispatchTransaction(transaction) {
    console.log("create new transaction")
    let newState = view.state.apply(transaction)
    view.updateState(newState)
  }
})
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為EditorView新增了一個dispatchTransaction的prop，每次建立了一個transaction，就會呼叫該函式。 這樣寫的話，每個state更新都必須手動呼叫updateState。

Immutable

prosemirror的資料結構是immutable的，不可變的，你不能直接去賦值它，你只能通過相應的API去建立新的引用。但是在不同的引用之間，相同的部分是共享的。這就好比，有一顆基於immutable的巢狀複雜很深的文件樹，即使你只改變了某個地方的葉子節點，也會生成一棵新樹，但這棵新樹，除了剛才更改的葉子節點外，其餘部分和原有樹是共享的。有了immutable，當每次鍵入編輯器都會產生新的state，你在每種不同的state之間來回切換，就能實現撤銷重做操作。同時，更新state重繪文件也變得更高效了。

State

是什麼構成了prosemirror的state呢？state有三個主要組成部分：你的文件doc， 當前選擇selection和當前儲存的mark集storedMarks。

初始化state時，你可以通過doc屬性為其提供要使用的初始文件。這裡我們可以使用id為content下的 dom結構作為編輯器的初始文件。Dom解析器將Dom結構通過我們的解析模式schema將其轉化為prosemirror結構。

import { DOMParser } from "prosemirror-model"
import { EditorState } from "prosemirror-state"
import { schema } from "prosemirror-schema-basic"

let state = EditorState.create({
  doc: DOMParser.fromSchema(schema).parse(document.querySelector("#content"))
})
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prosemirror支援多種型別的selection（並允許第三方程式碼定義新的選擇型別，注：任何一個新的型別都需要繼承自Selection）。selection與文件和其他與state相關的值一樣，也是immutable的 ，更改selection，就要建立新的selection和保持它的新state。selection至少具有from和to指向當前文件的位置來表示選擇的範圍。最常見的選擇型別是TextSelection，用於遊標或選定文字。prosemirror還支援NodeSelection，例如，當你按ctrl / cmd單擊某個Node時。會選擇範圍從節點之前的位置到其後的位置。 storedMarks則表示需要應用於下一次輸入時的一組Mark。

Plugins

plugin以各種方式擴充套件編輯器和編輯器state。當建立一個新的state，你可以向其提供一系列的plugin，這些將會儲存在此state和由此state派生的任何state中。並且可以影響transaction的應用方式以及基於此state的編輯器的行為方式。 建立plugin時，會向其傳遞一個指定其行為的物件。

let myPlugin = new Plugin({
  props: {
    handleKeyDown(view, event) {
      //當收到keydown事件時呼叫
      console.log("A key was pressed!")
      return false // We did not handle this
    }
  }
})

let state = EditorState.create({schema, plugins: [myPlugin]})
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當外掛需要自己的plugin state時，可以通過state屬性來定義。

let transactionCounter = new Plugin({
  state: {
    init() { return 0 },
    apply(tr, value) { return value + 1 }
  }
})

function getTransactionCount(state) {
  return transactionCounter.getState(state)
}
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上面這個外掛定義了一個簡單的plugin state，它對已經應用於state的transaction進行計數。 下面有個輔助函式，它呼叫了plugin的getState方法，從完整的編輯器的state中獲取了plugin的state。

因為編輯器的state是immutable的，而且plugin state是該state的一部分，所以plugin state也是immutable的，即它們的apply方法必須返回一個新值，而不是修改舊值。 plugin通常可以給transaction新增一些額外資訊metadata。例如，在撤銷歷史操作時，會標記生成的transaction，當plugin看到時，他不會向普通的transaction一樣處理它，它會特殊處理它：從撤銷堆疊頂部刪除，將該transaction放入重做堆疊。

回到最初的例子，我們可以將command繫結到鍵盤輸入的keymap plugin，同時還有history plugin，其通過觀察transaction來實現撤銷和重做。

// (Omitted repeated imports)
import { undo, redo, history } from "prosemirror-history"
import { keymap } from "prosemirror-keymap"

let state = EditorState.create({
  schema,
  plugins: [
    history(),
    keymap({"Mod-z": undo, "Mod-y": redo})
  ]
})
let view = new EditorView(document.body, {state})
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建立state時會註冊plugin，通過這個state建立的檢視你將能夠按Ctrl-Z（或OS X上的Cmd-Z）來撤消上次更改。

Commands

上面的undo, redo是一種command，大多數的編輯操作都被視為command。它可以繫結到選單或者鍵上，或者其他方式暴露給使用者。在prosemirror中，command是實現編輯操作的功能，它們大多是採用編輯器state和dispatch函式(EditorView.dispatch或者一些其他採用了transaction的函式)完成的。下面是一個簡單的例子:

function deleteSelection(state, dispatch) {
  if (state.selection.empty) return false
  if (dispatch) dispatch(state.tr.deleteSelection())
  return true
}
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當command不適用時，應該返回false或者什麼也不做。如果適用，則需要dispatch一個transaction然後返回true，為了能夠查詢command是否適用於給定state而不實際執行它，dispatch引數是可選的，當沒有傳入dispatch時，command應該只返回true，而不執行任何操作，這個可以用來使你的選單欄變灰來表示當前command不可執行。 一些command可能需要與dom互動，你可以為他傳遞第三個引數view，即整個編輯器的檢視。 prosemirror-commands提供了許多的編輯command，從簡單到複雜。還同時附帶一個基礎的keymap， 能夠給編輯器使用的鍵繫結來使編輯器能夠執行輸入與刪除等操作，它將許多與schema無關的command繫結到通常用於它們的鍵。它還匯出了許多command的建構函式，例如toggleMark,它傳入一個mark型別和自定義屬性attrs，返回一個command函式，用於切換當前selection上的該mark型別。 要自定義編輯器，或允許使用者與Node進行互動，你可以編寫自己的command。 例如一個簡單的清除樣式的格式刷command：

function clear(state, dispatch) {
  if (state.selection.empty) return false;
  const { $from, $to } = state.selection;
  if (dispatch) dispatch(state.tr.removeMark($from.pos, $to.pos, null));
  return true
}
複製程式碼

總結

上述介紹可以作為對prosemirror的一個簡單的認識，瞭解了它的運作原理，避免你第一次接觸它的時候，看到它的這麼多庫，不知道從哪上手。prosemirror除了上面介紹的概念以外，還有Decorations，NodeViews等，它們使你可以控制檢視繪製文件的方式。如果你還想繼續深入的瞭解prosemirror，可以前往它的官網和論壇，希望你能成為它的貢獻者。