Web Components 簡述

時間 2019-11-16

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要說最近幾年來，前端開發最火的一個趨勢或最火的前端開發框架是什麼，第一想到的是，組件及推崇組件化開發的React框架。本文將介紹Web Components規範並就組件的幾大特性進行討論。javascript

前言

在開啓本篇的閱讀以前，先問一個問題，組件是什麼？html

組件，是數據和方法的一個封裝，其定義了一個可重用的軟件元素的功能，展現和使用，一般表現爲一個或一組可重用的元素。前端

組件的特性是什麼？一般能夠總結爲如下幾點：java

可拓展性：既然組件是針對某一特定功能或需求開發的，那它就必須易於開發和拓展；
封裝性：組件做爲一個獨立總體供使用，應該是對內修改，對外封閉，只供使用，而不對使用環境產生反作用；
易用性：組件的目的是產生可重用的獨立部件，那就必須提供一種簡單快捷的方式供使用。

組件化，給前端開發帶來了極大的效率提高，是近幾年以來web開發發展的趨勢，各類組件化的用戶界面庫，框架也層出不窮，如，React，Vue,Ionic等，這些框架關於組件化都有各自的實現，推崇理念，與編程規範，各大框架的支持者之間的爭論也是向來不斷，而若想在不一樣框架間切換，成本仍是挺高的，由於畢竟誰都但願本身能佔主流，佔據絕對優點地位，就像當前IE與網景瀏覽器之爭，延續到如今，各種瀏覽器標準兼容差別萬千，近年來w3c不斷在爲web標準規範作努力，Web Components就是推出的關於組件化的一個標準，但願它能將組件化更好的帶進web開發，同時儘可能保證標準規範，開發者能夠更好的關注於開發，而不是框架選擇與爭論之上。git

Web components特徵

Web Components將一系列特性加入HTML和DOM規範，使得開發者能夠自由建立在web應用或文檔可重用的元素或部件，其由四部分組成：github

自定義元素（Custom Elements）：定義新HTML元素的一系列API；
影子DOM（Shadow DOM）：組合對DOM和樣式的封裝；
HTML導入（HTML Imports）：定義在文檔中導入其餘HTML文檔的方式；
HTML模板（HTML Templates）：HTML內的DOM模板，在<template>元素內聲明。

自定義元素（Custom Elements）

自定義元素支持開發者定義一類新HTML元素，聲明其行爲和樣式，自定義元素分兩類：web

自定義標籤元素（Autonomous custom elements）：徹底獨立於原始HTML元素標籤的新標籤元素，其全部行爲須要開發者定義；
自定義內置元素（Customized built-in）：基於HTML原始元素標籤的自定義元素，以便於使用原始元素的特性，開發者只須要定義拓展行爲；

支持建立自定義元素，Web Components比較好的實現了組件開發的可拓展性。ajax

建立自定義標籤元素

爲了建立一個自定義標籤元素，咱們須要繼承HTMLELement類, 如在不少頁面咱們常常會有一鍵回到頁面頂部功能，咱們建立一個返回頂部的組件：編程

class GoTop extends HTMLElement {
        constructor() {
            super();
          }
    }
    customElements.define('go-top', GoTop);複製代碼

在須要使用該組件的頁面只需像使用正常HTML元素同樣：瀏覽器

<go-top>Top</go-top>複製代碼

固然，該元素的一切樣式，行爲，事件監聽，默認行爲均須要開發者自行定義，沒法期待它有像<button>同樣的默認行爲詳細參考建立自定義標籤元素。

建立自定義內置元素

不少時候咱們並不須要徹底建立一個新元素，而只是須要在某些內置元素基礎上進行拓展，建立自定義內置元素，須要繼承該類元素類，如HTMLButtonElement 或HTMLDivElement：

class MenuButton extends HTMLButtonElement {
        ...
    }
    customElements.define('menu-button', MenuButton);複製代碼

使用也很簡單，和內置元素同樣的語法；不一樣的是，在須要使用自定義內置元素時，爲內置元素添加is特性，該特性值對應建立的自定義內置元素名稱:

<button is="menu-button">menu</button>複製代碼

該元素默認行爲繼承自<button>元素，可是咱們能夠爲其設置拓展功能或性質。

對比

經過上面實例可知，自定義標籤元素與內置元素主要表如今兩點不一樣：

標籤：自定義標籤元素是徹底獨立的一個新元素，新標籤，而自定義內置標籤，使用的依然是已有內置標籤；
行爲與樣式：自定義內置元素，繼承內置元素的默認行爲，樣式及語義，能夠進行拓展，而自定義標籤元素，徹底須要開發者定義相關聲明。

影子DOM（Shadow DOM）

DOM，即文檔對象模型，是HTML文檔的一個結構表示，以樹形結構表示一個文檔，文檔中元素間關係按照父子，兄弟關係排列；DOM規範提供一系列API支持咱們操做文檔節點，即一般所說的DOM API。

前面提到Web Components指封裝DOM和樣式，以組件的形式在文檔中使用，而不一樣於JavaScript中函數會造成一個單獨做用域，文檔DOM樹的層次結構中是不存在局部做用域概念的，也就是說文檔內全部定義的樣式都對整個文檔產生影響，文檔中的樣式也會影響組件內的聲明樣式，而不限定於元素所處位置，這樣顯然極大阻礙了組件的獨立性和可重用性，是必需要解決的問題，不過不用擔憂，這都已經解決了，解決方案就是下文介紹的attachShadow()方法。

影子DOM API提供了attachShadow()方法，建立一個影子DOM，支持將封裝的內容或組件做爲一個獨立DOM子樹附加進一個HTML文檔，組件內與外部隔離，樣式互不影響，這也印證了組件開發的封裝性需求。

建立

要建立一個影子DOM，很簡單，使用attachShadow()方法便可，而須要注意的是全部影子DOM必須和一個文檔中存在的元素（HTML內置元素或自定義元素）綁定，才能使用：

var frag = document.createElement('div');
    var shadowRoot = frag.attachShadow({mode: 'open'});
    shadowRoot.innerHTML = '<p>Shadow DOM Content</p>';複製代碼

影子樹（shadow tree）與影子主體（shadow host）

上文使用attachShadow()方法建立的元素就是一個影子DOM，而其子內容就構成一棵影子樹（shadow tree），而和影子DOM綁定，也就是包含該樹的文檔內元素一般稱爲影子主體（shadow host）。

槽位（slot）

如上，當一個元素（即影子主體）內存在影子DOM，瀏覽器默認只會渲染該影子DOM的影子樹，而不渲染影子主體的其餘子內容，如，現有某元素<div class="menus">，在文檔中使用以下：

<div class="menus">
        <h2>Menus</h2>
    </div>複製代碼

給該元素綁定影子DOM：

var menus = document.querySelector('.menus');
    var shadowRoot = menus.attachShadow({mode: 'open'});
    shadowRoot.innerHTML = '<ul>\ <li>Home</li>\ <li>About</li>\ </ul>';複製代碼

其影子樹內容爲：

<ul>
        <li>Home</li>
        <li>About</li>
    </ul>複製代碼

最後渲染結果以下：

<div class="menus">
        <ul> <li>Home</li> <li>About</li> </ul>
    </div>複製代碼

你好發現影子主體本來的子元素內容沒有被渲染，那麼是否是沒辦法了？固然不是，若是要保存子內容，須要使用<slot>槽位元素，至關於作一個佔位符，只須要把前文影子主體內容修改成以下：

<div class="menus">
        <h2>Menus</h2>
        <slot></slot>
    </div>複製代碼

渲染結果以下, 一切符合需求：

<div class="menus">
        <h2>Menus</h2>
        <ul>
            <li>Home</li>
            <li>About</li>
        </ul>
    </div>複製代碼

命名槽（named slots）

上文顯示的是隻有一個槽位的實例，假如須要有多個分組怎麼辦呢？Web Components也有解決方案，那就是使用命名槽，即給槽位添加name屬性，依然使用如上實例，修改影子主體內容：

<div class="menus">
        <slot></slot>
        <slot name="top"></slot>
        <slot name="right"></slot>
    </div>複製代碼

假如影子樹內容以下：

<h2>Menus</h2>
    <ul slot="top">
        <li>Home</li>
        <li>About</li>
    </ul>
    <ul slot="right">
        <li>Home</li>
        <li>Top</li>
    </ul>複製代碼

渲染結果以下：

<div class="menus">
        <h2>Menus</h2>
        <ul>
            <li>Home</li>
            <li>About</li>
        </ul>
        <ul>
        <li>Home</li>
        <li>Top</li>
    </ul>
    </div>複製代碼

如上，能夠發現擁有name屬性的槽位由對應slot屬性值相同的影子子樹替換，而剩下的內容默認替換空名槽位，若不存在空名槽位，則剩餘內容將被拋棄。

樣式

前文已經提到，Web Components定義的組件內的樣式與外部環境的樣式是互不影響的，那麼如何爲組件設置樣式呢，依然使用<style>標籤：

<head>
        <style>
            .top {margin-top: 30px;}
        </style>
    </head>
    ...

    <div class="top">
        ...
    </div>
    ...

    <div class="menus">
        #shadow-root
        <style>
            .top {margin-top: 10px;}
        </style>
        <div class="top">
            ...
        </div>
    </div>複製代碼

如上實例，在組件內部top類元素margin-top值爲10px，而外部top類元素margin-top值爲30px，二者是獨立的。

渲染

關於影子DOM樹的渲染，其方式與web文檔DOM樹的渲染方式並沒有區別，均由瀏覽器渲染引擎進行渲染，須要注意的是，影子樹的DOM渲染過程和文檔DOM樹的渲染是獨立分別進行的。

HTML引入（HTML Imports）

如何在HTML文檔中引入另外一個web文檔或web組件呢？像JSP或PHP語言都對HTML語法進行了拓展，咱們可使用諸如<include>標籤直接引入另外一個文檔，然而在這以前，原生HTML規範並不支持直接引入另外一文檔，一般都得經過ajax請求另外一文檔內容，而後經過JavaScript使用DOM API將內容插入，對於組件化開發和使用，這樣顯然不是咱們指望的結果，這與組件的易用性是背離的，因此，HTML imports定義瞭如何在文檔內引入和重用另外一文檔。

在文檔內直接引入外鏈資源的文檔或web組件，語法以下，使用<link>標籤：

<link rel="import" href="components.html">複製代碼

假如在components.html中定義了got-top自定義元素，則在本文檔內能夠直接使用：

<go-top>GoTop</go-top>複製代碼

如上，僅僅將<link>標籤的rel屬性設置成import便可，另外值得注意的是：爲了不重複執行引入文檔內的腳本，對於已加載文檔，import方式將跳過其加載和執行過程。

HTML模板（HTML Templates）

爲了更友好的處理組件模板，Web Components規範，支持<template>模板標籤，HTML模板定義了使用<template>標籤聲明能夠經過腳本操做插入文檔的HTML模板片斷：

<template id="menusTemplate">
        <ul> <li>Home</li> <li>About</li> </ul>
    </template>複製代碼

使用腳本操做，該元素content屬性可訪問模板內容：

var menusTemplate = document.querySelector('#menusTemplate');
    var frag = document.importNode(menusTemplate.content, true);
    document.querySelector('.menus').appendChild(frag);複製代碼