js簡單前端模板引擎實現

時間  2019-11-06
標籤 簡單 前端 模板 引擎 實現 欄目 JavaScript 简体版
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簡單前端模板引擎實現

AbsurdJS自己主要是以NodeJS的模塊的形式發佈的，不過它也會發布客戶端版本。考慮到這些，我就不能直接使用現有的引擎了，由於它們大部分都是在NodeJS上運行的，而不能跑在瀏覽器上。我須要的是一個小巧的，純粹以Javascript編寫的東西，可以直接運行在瀏覽器上。當我某天偶然發現John Resig的這篇博客，我驚喜地發現，這不正是我苦苦尋找的東西嘛！我稍稍作了一些修改，代碼行數差很少20行左右。其中的邏輯很是有意思。在這篇文章中我會一步一步重現編寫這個引擎的過程，若是你能一路看下去的話，你就會明白John的這個想法是多麼犀利！css

最初個人想法是這樣子的：html

JavaScript前端

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    // magic here ...
}
var template = '<p>Hello, my name is <%name%>. I\'m <%age%> years old.</p>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    name: "Krasimir",
    age: 29
}));

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    // magic here ...
}
var template = '<p>Hello, my name is <%name%>. I\'m <%age%> years old.</p>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    name: "Krasimir",
    age: 29
}));

一個簡單的函數，輸入是咱們的模板以及數據對象，輸出麼估計你也很容易想到，像下面這樣子：正則表達式

XHTML數組

<p>Hello, my name is Krasimir. I'm 29 years old.</p>
<p>Hello, my name is Krasimir. I'm 29 years old.</p>

其中第一步要作的是尋找裏面的模板參數，而後替換成傳給引擎的具體數據。我決定使用正則表達式來完成這一步。不過我不是最擅長這個，因此寫的很差的話歡迎隨時來噴。瀏覽器

XHTMLapp

var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
var re = /<%([^%>]+)?%>/g;

這句正則表達式會捕獲全部以<%開頭，以%>結尾的片斷。末尾的參數g（global）表示不僅匹配一個，而是匹配全部符合的片斷。Javascript裏面有不少種使用正則表達式的方法，咱們須要的是根據正則表達式輸出一個數組，包含全部的字符串，這正是exec所作的。函數

JavaScript優化

var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
var match = re.exec(tpl);
var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
var match = re.exec(tpl);

若是咱們用console.log把變量match打印出來，咱們會看見：this

JavaScript

[
    "<%name%>",
    " name ", 
    index: 21,
    input: 
    "<p>Hello, my name is <%name%>. I\'m <%age%> years old.</p>"
]
[
    "<%name%>",
    " name ", 
    index: 21,
    input: 
    "<p>Hello, my name is <%name%>. I\'m <%age%> years old.</p>"
]

不過咱們能夠看見，返回的數組僅僅包含第一個匹配項。咱們須要用while循環把上述邏輯包起來，這樣才能獲得全部的匹配項。

JavaScript

var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
while(match = re.exec(tpl)) {
    console.log(match);
}
var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
while(match = re.exec(tpl)) {
    console.log(match);
}

若是把上面的代碼跑一遍，你就會看見<%name%> 和 <%age%>都被打印出來了。

下面，有意思的部分來了。識別出模板中的匹配項後，咱們要把他們替換成傳遞給函數的實際數據。最簡單的辦法就是使用replace函數。咱們能夠像這樣來寫：

JavaScript

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
    while(match = re.exec(tpl)) {
        tpl = tpl.replace(match[0], data[match[1]])
    }
    return tpl;
}

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g;
    while(match = re.exec(tpl)) {
        tpl = tpl.replace(match[0], data[match[1]])
    }
    return tpl;
}

好了，這樣就能跑了，可是還不夠好。這裏咱們以data[「property」]的方式使用了一個簡單對象來傳遞數據，可是實際狀況下咱們極可能須要更復雜的嵌套對象。因此咱們稍微修改了一下data對象：

JavaScript

{
    name: "Krasimir Tsonev",
    profile: { age: 29 }
}
{
    name: "Krasimir Tsonev",
    profile: { age: 29 }
}

不過直接這樣子寫的話還不能跑，由於在模板中使用<%profile.age%>的話，代碼會被替換成data[‘profile.age’]，結果是undefined。這樣咱們就不能簡單地用replace函數，而是要用別的方法。若是可以在<%和%>之間直接使用Javascript代碼就最好了，這樣就能對傳入的數據直接求值，像下面這樣：

JavaScript

var template = '<p>Hello, my name is <%this.name%>. I\'m <%this.profile.age%> years old.</p>';
var template = '<p>Hello, my name is <%this.name%>. I\'m <%this.profile.age%> years old.</p>';

你可能會好奇，這是怎麼實現的？這裏John使用了new Function的語法，根據字符串建立一個函數。咱們不妨來看個例子：

JavaScript

var fn = new Function("arg", "console.log(arg + 1);");
fn(2); // outputs 3
var fn = new Function("arg", "console.log(arg + 1);");
fn(2); // outputs 3

fn但是一個貨真價實的函數。它接受一個參數，函數體是console.log(arg + 1);。上述代碼等價於下面的代碼：

JavaScript

var fn = function(arg) {
    console.log(arg + 1);
}
fn(2); // outputs 3
var fn = function(arg) {
    console.log(arg + 1);
}
fn(2); // outputs 3

經過這種方法，咱們能夠根據字符串構造函數，包括它的參數和函數體。這不正是咱們想要的嘛！不過先別急，在構造函數以前，咱們先來看看函數體是什麼樣子的。按照以前的想法，這個模板引擎最終返回的應該是一個編譯好的模板。仍是用以前的模板字符串做爲例子，那麼返回的內容應該相似於：

JavaScript

return 
"<p>Hello, my name is " + 
this.name + 
". I\'m " + 
this.profile.age + 
" years old.</p>";
return 
"<p>Hello, my name is " + 
this.name + 
". I\'m " + 
this.profile.age + 
" years old.</p>";

固然啦，實際的模板引擎中，咱們會把模板切分爲小段的文本和有意義的Javascript代碼。前面你可能看見我使用簡單的字符串拼接來達到想要的效果，不過這並非100%符合咱們要求的作法。因爲使用者極可能會傳遞更加複雜的Javascript代碼，因此咱們這兒須要再來一個循環，以下：

JavaScript

var template = 
'My skills:' + 
'<%for(var index in this.skills) {%>' + 
'<a href=""><%this.skills[index]%></a>' +
'<%}%>';

var template = 
'My skills:' + 
'<%for(var index in this.skills) {%>' + 
'<a href=""><%this.skills[index]%></a>' +
'<%}%>';

若是使用字符串拼接的話，代碼就應該是下面的樣子：

JavaScript

return
'My skills:' + 
for(var index in this.skills) { +
'<a href="">' + 
this.skills[index] +
'</a>' +
}

return
'My skills:' + 
for(var index in this.skills) { +
'<a href="">' + 
this.skills[index] +
'</a>' +
}

固然，這個代碼不能直接跑，跑了會出錯。因而我用了John的文章裏寫的邏輯，把全部的字符串放在一個數組裏，在程序的最後把它們拼接起來。

JavaScript

var r = [];
r.push('My skills:'); 
for(var index in this.skills) {
r.push('<a href="">');
r.push(this.skills[index]);
r.push('</a>');
}
return r.join('');

var r = [];
r.push('My skills:'); 
for(var index in this.skills) {
r.push('<a href="">');
r.push(this.skills[index]);
r.push('</a>');
}
return r.join('');

下一步就是收集模板裏面不一樣的代碼行，用於生成函數。經過前面介紹的方法，咱們能夠知道模板中有哪些佔位符（譯者注：或者說正則表達式的匹配項）以及它們的位置。因此，依靠一個輔助變量（cursor，遊標），咱們就能獲得想要的結果。

JavaScript

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g,
        code = 'var r=[];\n',
        cursor = 0;
    var add = function(line) {
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
    }
    while(match = re.exec(tpl)) {
        add(tpl.slice(cursor, match.index));
        add(match[1]);
        cursor = match.index + match[0].length;
    }
    add(tpl.substr(cursor, tpl.length - cursor));
    code += 'return r.join("");'; // <-- return the result
    console.log(code);
    return tpl;
}
var template = '<p>Hello, my name is <%this.name%>. I\'m <%this.profile.age%> years old.</p>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    name: "Krasimir Tsonev",
    profile: { age: 29 }
}));

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g,
        code = 'var r=[];\n',
        cursor = 0;
    var add = function(line) {
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
    }
    while(match = re.exec(tpl)) {
        add(tpl.slice(cursor, match.index));
        add(match[1]);
        cursor = match.index + match[0].length;
    }
    add(tpl.substr(cursor, tpl.length - cursor));
    code += 'return r.join("");'; // <-- return the result
    console.log(code);
    return tpl;
}

var template = '<p>Hello, my name is <%this.name%>. I\'m <%this.profile.age%> years old.</p>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    name: "Krasimir Tsonev",
    profile: { age: 29 }
}));

上述代碼中的變量code保存了函數體。開頭的部分定義了一個數組。遊標cursor告訴咱們當前解析到了模板中的哪一個位置。咱們須要依靠它來遍歷整個模板字符串。此外還有個函數add，它負責把解析出來的代碼行添加到變量code中去。有一個地方須要特別注意，那就是須要把code包含的雙引號字符進行轉義（escape）。不然生成的函數代碼會出錯。若是咱們運行上面的代碼，咱們會在控制檯裏面看見以下的內容：

JavaScript

var r=[];
r.push("<p>Hello, my name is ");
r.push("this.name");
r.push(". I'm ");
r.push("this.profile.age");
return r.join("");
var r=[];
r.push("<p>Hello, my name is ");
r.push("this.name");
r.push(". I'm ");
r.push("this.profile.age");
return r.join("");

等等，貌似不太對啊，this.name和this.profile.age不該該有引號啊，再來改改。

JavaScript

var add = function(line, js) {
    js? code += 'r.push(' + line + ');\n' :
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
}
while(match = re.exec(tpl)) {
    add(tpl.slice(cursor, match.index));
    add(match[1], true); // <-- say that this is actually valid js
    cursor = match.index + match[0].length;
}
var add = function(line, js) {
    js? code += 'r.push(' + line + ');\n' :
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
}
while(match = re.exec(tpl)) {
    add(tpl.slice(cursor, match.index));
    add(match[1], true); // <-- say that this is actually valid js
    cursor = match.index + match[0].length;
}

佔位符的內容和一個布爾值一塊兒做爲參數傳給add函數，用做區分。這樣就能生成咱們想要的函數體了。

JavaScript

var r=[];
r.push("<p>Hello, my name is ");
r.push(this.name);
r.push(". I'm ");
r.push(this.profile.age);
return r.join("");
var r=[];
r.push("<p>Hello, my name is ");
r.push(this.name);
r.push(". I'm ");
r.push(this.profile.age);
return r.join("");

剩下來要作的就是建立函數而且執行它。所以，在模板引擎的最後，把本來返回模板字符串的語句替換成以下的內容：

JavaScript

return new Function(code.replace(/[\r\t\n]/g, '')).apply(data);
return new Function(code.replace(/[\r\t\n]/g, '')).apply(data);

咱們甚至不須要顯式地傳參數給這個函數。咱們使用apply方法來調用它。它會自動設定函數執行的上下文。這就是爲何咱們能在函數裏面使用this.name。這裏this指向data對象。

模板引擎接近完成了，不過還有一點，咱們須要支持更多複雜的語句，好比條件判斷和循環。咱們接着上面的例子繼續寫。

JavaScript

var template = 
'My skills:' + 
'<%for(var index in this.skills) {%>' + 
'<a href="#"><%this.skills[index]%></a>' +
'<%}%>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    skills: ["js", "html", "css"]
}));
var template = 
'My skills:' + 
'<%for(var index in this.skills) {%>' + 
'<a href="#"><%this.skills[index]%></a>' +
'<%}%>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    skills: ["js", "html", "css"]
}));

這裏會產生一個異常，Uncaught SyntaxError: Unexpected token for。若是咱們調試一下，把code變量打印出來，咱們就能發現問題所在。

JavaScript

var r=[];
r.push("My skills:");
r.push(for(var index in this.skills) {);
r.push("<a href=\"\">");
r.push(this.skills[index]);
r.push("</a>");
r.push(});
r.push("");
return r.join("");
var r=[];
r.push("My skills:");
r.push(for(var index in this.skills) {);
r.push("<a href=\"\">");
r.push(this.skills[index]);
r.push("</a>");
r.push(});
r.push("");
return r.join("");

帶有for循環的那一行不該該被直接放到數組裏面，而是應該做爲腳本的一部分直接運行。因此咱們在把內容添加到code變量以前還要多作一個判斷。

JavaScript

var re = /<%([^%>]+)?%>/g,
    reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g,
    code = 'var r=[];\n',
    cursor = 0;
var add = function(line, js) {
    js? code += line.match(reExp) ? line + '\n' : 'r.push(' + line + ');\n' :
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
}
var re = /<%([^%>]+)?%>/g,
    reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g,
    code = 'var r=[];\n',
    cursor = 0;
var add = function(line, js) {
    js? code += line.match(reExp) ? line + '\n' : 'r.push(' + line + ');\n' :
        code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
}

這裏咱們新增長了一個正則表達式。它會判斷代碼中是否包含if、for、else等等關鍵字。若是有的話就直接添加到腳本代碼中去，不然就添加到數組中去。運行結果以下：

JavaScript

var r=[];
r.push("My skills:");
for(var index in this.skills) {
r.push("<a href=\"#\">");
r.push(this.skills[index]);
r.push("</a>");
}
r.push("");
return r.join("");
var r=[];
r.push("My skills:");
for(var index in this.skills) {
r.push("<a href=\"#\">");
r.push(this.skills[index]);
r.push("</a>");
}
r.push("");
return r.join("");

固然，編譯出來的結果也是對的。

JavaScript

My skills:<a href="#">js</a><a href="#">html</a><a href="#">css</a>
My skills:<a href="#">js</a><a href="#">html</a><a href="#">css</a>

最後一個改進可使咱們的模板引擎更爲強大。咱們能夠直接在模板中使用複雜邏輯，例如：

JavaScript

var template = 
'My skills:' + 
'<%if(this.showSkills) {%>' +
    '<%for(var index in this.skills) {%>' + 
    '<a href="#"><%this.skills[index]%></a>' +
    '<%}%>' +
'<%} else {%>' +
    '<p>none</p>' +
'<%}%>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    skills: ["js", "html", "css"],
    showSkills: true
}));
var template = 
'My skills:' + 
'<%if(this.showSkills) {%>' +
    '<%for(var index in this.skills) {%>' + 
    '<a href="#"><%this.skills[index]%></a>' +
    '<%}%>' +
'<%} else {%>' +
    '<p>none</p>' +
'<%}%>';
console.log(TemplateEngine(template, {
    skills: ["js", "html", "css"],
    showSkills: true
}));

除了上面說的改進，我還對代碼自己作了些優化，最終版本以下：

JavaScript

var TemplateEngine = function(html, options) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g, reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g, code = 'var r=[];\n', cursor = 0;
    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(html)) {
        add(html.slice(cursor, match.index))(match[1], true);
        cursor = match.index + match[0].length;
    }
    add(html.substr(cursor, html.length - cursor));
    code += 'return r.join("");';
    return new Function(code.replace(/[\r\t\n]/g, '')).apply(options);
var TemplateEngine = function(html, options) {
    var re = /<%([^%>]+)?%>/g, reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g, code = 'var r=[];\n', cursor = 0;
    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(html)) {
        add(html.slice(cursor, match.index))(match[1], true);
        cursor = match.index + match[0].length;
    }
    add(html.substr(cursor, html.length - cursor));
    code += 'return r.join("");';
    return new Function(code.replace(/[\r\t\n]/g, '')).apply(options);
}

代碼比我預想的還要少，只有區區15行！

這篇文章中全部涉及的源代碼均可以在這裏找到

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