手擼 JavaScript 模板引擎

AJie發表於2019-04-24

前言

當下前端充斥著各種各樣的開發框架:React,Vue 等等。然而大多數這些框架的設計模式是採用了以資料為核心的 MVVM 模式。MVC 的開發模式已經離我們漸行漸遠。

對於 MVVM 模式來說,最核心的部件就是一個圍繞資料的模板引擎。

模板引擎分為前端和後端

  • 前端常用的模板引擎如:mustache.js,渲染是在客戶端完成的;
  • 後端的模引擎,渲染就是在伺服器完成的;

今天我們就來深入研究一下客戶端模板引擎的實現!

需求分析

模板引擎分為兩個部分:

  • 模板結構,用於規定渲染頁面的結構
  • 資料來源,用於填充模板內的資料

由此我們就可以寫下我們的第一行程式碼:

/**
 * @param {String} template
 * @param {Object} data
 * @returns {String}
 * @description render the template with the data source
 */
function TemplateEngine(template, data) {
  return;
}
複製程式碼

假如我這裡有如下模板需要渲染:

var template =
  "<div>" +
  "<p>Name<span><% this.name %></span></p>" +
  "<p>Gender<span>" +
  "<% if(this.gender === 'male') { %>" +
  "Male" +
  "<% } else { %> " +
  "Female" +
  "<% } %>" +
  "</span></p>" +
  "</div>";
複製程式碼

資料來源:

var data = {
  name: "AJie",
  gender: "male"
};
複製程式碼

需要的渲染結果:

<div>
  <p>Name<span>AJie</span></p>
  <p>Gender<span>Male</span></p>
</div>
複製程式碼

實現思路

我們先將資料來源和渲染結果放在一邊,先來看看我們的模板。

假若你是瀏覽器,你會將模板最終渲染成為什麼樣子呢?當你去除掉字串的引號以及<% %>之後,答案漸漸的就浮出水面了。

<div>
  <p>Name<span>this.name</span></p>
  <p>Gender<span>
  if(this.gender === 'male') {
  Male
  } else {
  Female
  }
  </span></p>
</div>"
複製程式碼

我們現在來分析一下上面這段程式碼,不難發現,只要是之前沒有包含在<% %>之中的模板字串,都進行原樣輸出了;而那些再<% %>中的模板字串則變成了可執行的 JavaScript 邏輯程式碼。

因此我們可以先定義一個空陣列,用於儲存 JavaScript 邏輯程式碼:

var r = [];
r.push("<div><p>Name<span>");
r.push(this.name);
r.push("</span></p><p>Gender<span>");
if (this.gender === "male") {
  r.push(" Male ");
} else {
  r.push(" Female ");
}
r.push("</span></p></div>");
return r.join("");
複製程式碼

對於原樣輸出的字串,我們先將它們封裝在 push() 的程式碼之中,變為 JavaScript 程式碼,而對於之前的邏輯程式碼則予以保留。

這麼一來,上面的程式碼就更像是一個函式的函式體了,而呼叫者正是我們的 data 資料來源。其返回值則是我們最終需要的結果——渲染好的字串!

由此我們可以逐步完善之前的程式碼:

function TemplateEngine(template, data) {
	var code = [];
  ...
  return new Function(code).apply(data);
}
複製程式碼

值得注意:

  • new Function ([arg1[, arg2[, ...argN]],] functionBody)

    函式的引數首先出現,而函式體在最後。所有引數都寫成字串形式。

  • apply(thisobj, args)

    如果不瞭解 apply(),還可以檢視我之前寫的文章:《Function.call()的需求分析》

到了這一步的時候,思路漸漸的明瞭了起來,我們只需要在函式內部寫出一個生成可執行 JavaScript 程式碼的字串陣列即可。

這時候我們就應該想怎麼去處理函式內的 template 形參。

有了之前的那些思路鋪墊之後,我們不難發現這是一個字串檢索匹配的過程:

  1. 初始化 code = "var r=[];\n"
  2. 我們先檢索模板字串,依據<% %>將模板字串劃分為幾段
  3. 將每段按先後順序 push() 進 code 陣列之中
    • 對於沒有被<% %>包裹的模板字串,我們直接將其放在'r.push("' + ... + '");\n'之中,再放進 code 陣列。
    • 對於被<% %>包裹的模板字串,需要判斷書語句還是屬性:
      • 如果是屬性,就放在"r.push(" + 變數 + ")"之中,再放進 code 陣列。
      • 如果是語句,就直接放入 code 陣列之中。

程式碼實現

結果前面的分析,對於該模板引擎的設計大致已經 OKay 了!

藉助於正則做模式字串匹配進行功能實現:

/**
 * @param {String} template
 * @param {Object} data
 * @returns {String}
 * @description render the template with the data source
 */
function TemplateEngine(template, data) {
  var re = /<%([^%>]+)?%>/g,
    reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g, //用於匹配語句標識
    code = "var r=[];\n",
    cursor = 0,
    match;
  var add = function(line, js) {
    js
      ? (code += line.match(reExp) ? line + "\n" : "r.push(" + line + ");\n")
      : (code +=
          line != "" ? 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n' : "");
    return add;
  };
  while ((match = re.exec(template))) {
    add(template.slice(cursor, match.index))(match[1], true);
    cursor = match.index + match[0].length;
  }
  add(template.substr(cursor, template.length - cursor));
  code += 'return r.join("");';
  return new Function(code.replace(/[\r\t\n]/g, "")).apply(data);
}
複製程式碼

第一個正則會匹配<%%>然後把<%%>之間的內容儲存下來,第二個正則正好會處理第一個正則儲存下來的內容。在<%的後面和%>的前面可以沒有空格,也可以有一個空格,比如<%name%><% name %>應該被認為是一樣的,所以為了滿足這個需求,前面需要新增一個( )?( )表示匹配一個空格,?表示前面的重複 0 到 1 次,所以( )?的意思就是說可以有一個空格,也可以沒有。 在while迴圈中,首先用第一個re去匹配(match = re.exec(tpl)),然後<%%>之間的內容被儲存在match[1]中,然後用re2去匹配(re2.test(match[1]))。 注意,re<%%>之間的內容全部放在match[1]中了,所以如果是<%name%>那麼match[1]中的就是"name",但是如果是<% name %>那麼match[1]中的就是" name ",所以需要使用( )?來處理一下空格。

測試

測試程式碼如下:

console.log(TemplateEngine(template, data));
複製程式碼

控制檯列印輸出:

<div>
  <p>Name<span>AJie</span></p>
  <p>Gender<span>Male</span></p>
</div>
複製程式碼

總結

我們始終要記住 MVVM 模式是以資料為驅動的。

所謂模板引擎,簡單地說,就是依據頁面結構模板和資料來源,渲染出真正的頁面結構的功能函式。

-EFO-


筆者專門在 github 上建立了一個倉庫,用於記錄平時學習全棧開發中的技巧、難點、易錯點,歡迎大家點選下方連結瀏覽。如果覺得還不錯,就請給個小星星吧!?


2019/04/25

AJie

相關文章