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教你使用javascript簡單寫一個頁面模板引擎_javascript技巧

WBOY原創: 2016-05-16 16:00:581053瀏覽

　　於是我又想著能不能寫一些簡單的程式碼來完善這個模板引擎，又能與其它現有的邏輯協同工作。 AbsurdJS本身主要是以NodeJS的模組的形式發布的，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，因為它們大部分都是在NodeJS上運行的，而不能跑在瀏覽器上。我需要的是一個小巧的，純粹以Javascript編寫的東西，能夠直接運行在瀏覽器上。當我某天偶然發現John Resig的這篇博客，我驚訝地發現，這不正是我苦苦尋找的東西嘛！我稍微做了一些修改，程式碼行數差不多20行左右。其中的邏輯非常有趣。在這篇文章中我會一步一步重現寫這個引擎的過程，如果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！

　　最初我的想法是這樣子的：

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，輸入是我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：

Hello, my name is Krasimir. I'm 29 years old.

　　其中第一步要做的是尋找裡面的模板參數，然後替換成傳給引擎的具體資料。我決定使用正規表示式來完成這一步。不過我不是最擅長這個，所以寫的不好的話歡迎隨時來噴。

var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g;

　　這句正規表示式會捕捉所有以結尾的片段。末尾的參數g（global）表示不只匹配一個，而是匹配所有符合的片段。 Javascript裡面有很多種使用正規表示式的方法，我們需要的是根據正規表示式輸出數組，包含所有的字串，這正是exec所做的。

var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g;
var match = re.exec(tpl);

　　如果我們用console.log把變數match印出來，我們會看見：

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

　　不過我們可以看見，傳回的陣列只包含第一個符合項。我們需要用while循環把上述邏輯包起來，這樣才能得到所有的匹配項。

var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g;
while(match = re.exec(tpl)) {
  console.log(match);
}

　　如果把上面的程式碼跑一遍，你就會看見和都被印出來了。

　　下面，有意思的部分來了。辨識出模板中的匹配項後，我們要把他們替換成傳遞給函數的實際資料。最簡單的辦法就是使用replace函數。我們可以這樣來寫：

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
  var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g;
  while(match = re.exec(tpl)) {
    tpl = tpl.replace(match[0], data[match[1]])
  }
  return tpl;
}

　　好了，這樣就能跑了，但是還不夠好。這裡我們以data["property"]的方式使用了一個簡單物件來傳遞數據，但是實際情況下我們很可能需要更複雜的嵌套物件。所以我們稍微修改了一下data物件：

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

　　不過直接這樣子寫的話還不能跑，因為在模板中使用的話，程式碼會被替換成data[‘profile.age']，結果是undefined。這樣我們就不能簡單地用replace函數，而是要用別的方法。如果能夠在之間直接使用Javascript程式碼就最好了，這樣就能對傳入的資料直接求值，像下面這樣：

複製程式碼程式碼如下:

var template = '

Hello, my name is . I'm years old.

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

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

　　fn可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);。上述程式碼等價於下面的程式碼：

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

　　透過這個方法，我們可以根據字串建構函數，包括它的參數和函數體。這不正是我們想要的嘛！不過先別急，在建構函數之前，我們先來看看函數體是什麼樣子的。按照之前的想法，這個模板引擎最終回傳的應該是一個編譯好的模板。還是用之前的模板字串作為例子，那麼傳回的內容應該類似：

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

　　當然啦，實際的模板引擎中，我們會把模板切分為小段的文字和有意義的Javascript程式碼。前面你可能看見我使用簡單的字串拼接來達到想要的效果，不過這並不是100%符合我們要求的做法。由於使用者很可能會傳遞更複雜的Javascript程式碼，所以我們這兒需要再來一個循環，如下：

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

　　如果使用字符串拼接的话，代码就应该是下面的样子：

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

　　当然，这个代码不能直接跑，跑了会出错。于是我用了John的文章里写的逻辑，把所有的字符串放在一个数组里，在程序的最后把它们拼接起来。

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里面不同的代码行，用于生成函数。通过前面介绍的方法，我们可以知道模板中有哪些占位符（译者注：或者说正则表达式的匹配项）以及它们的位置。所以，依靠一个辅助变量（cursor，游标），我们就能得到想要的结果。

var TemplateEngine = function(tpl, data) {
  var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/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 }
}));

　　上述代码中的变量code保存了函数体。开头的部分定义了一个数组。游标cursor告诉我们当前解析到了模板中的哪个位置。我们需要依靠它来遍历整个模板字符串。此外还有个函数add，它负责把解析出来的代码行添加到变量code中去。有一个地方需要特别注意，那就是需要把code包含的双引号字符进行转义（escape）。否则生成的函数代码会出错。如果我们运行上面的代码，我们会在控制台里面看见如下的内容：

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，貌似不太对啊，this.name和this.profile.age不应该有引号啊，再来改改。

var add = function(line, js) {
  js&#63; 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;
}

　　占位符的内容和一个布尔值一起作为参数传给add函数，用作区分。这样就能生成我们想要的函数体了。

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("");

　　剩下来要做的就是创建函数并且执行它。因此，在模板引擎的最后，把原本返回模板字符串的语句替换成如下的内容：

复制代码代码如下:

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

　　我们甚至不需要显式地传参数给这个函数。我们使用apply方法来调用它。它会自动设定函数执行的上下文。这就是为什么我们能在函数里面使用this.name。这里this指向data对象。

　　模板引擎接近完成了，不过还有一点，我们需要支持更多复杂的语句，比如条件判断和循环。我们接着上面的例子继续写。

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

　　这里会产生一个异常，Uncaught SyntaxError: Unexpected token for。如果我们调试一下，把code变量打印出来，我们就能发现问题所在。

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("");

　　带有for循环的那一行不应该被直接放到数组里面，而是应该作为脚本的一部分直接运行。所以我们在把内容添加到code变量之前还要多做一个判断。

var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g,
  reExp = /(^( )&#63;(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)&#63;/g,
  code = 'var r=[];\n',
  cursor = 0;
var add = function(line, js) {
  js&#63; code += line.match(reExp) &#63; line + '\n' : 'r.push(' + line + ');\n' :
    code += 'r.push("' + line.replace(/"/g, '\\"') + '");\n';
}

　　这里我们新增加了一个正则表达式。它会判断代码中是否包含if、for、else等等关键字。如果有的话就直接添加到脚本代码中去，否则就添加到数组中去。运行结果如下：

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("");

　　当然，编译出来的结果也是对的。

复制代码代码如下:

My skills:ee7959cc8dd4be16ef633321c03dac32js5db79b134e9f6b82c0b36e0489ee08edee7959cc8dd4be16ef633321c03dac32html5db79b134e9f6b82c0b36e0489ee08edee7959cc8dd4be16ef633321c03dac32css5db79b134e9f6b82c0b36e0489ee08ed

　　最后一个改进可以使我们的模板引擎更为强大。我们可以直接在模板中使用复杂逻辑，例如：

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
}));

　　除了上面说的改进，我还对代码本身做了些优化，最终版本如下：

var TemplateEngine = function(html, options) {
  var re = /<%([^%>]+)&#63;%>/g, reExp = /(^( )&#63;(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)&#63;/g, code = 'var r=[];\n', cursor = 0;
  var add = function(line, js) {
    js&#63; (code += line.match(reExp) &#63; line + '\n' : 'r.push(' + line + ');\n') :
      (code += line != '' &#63; '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);
}

　　代码比我预想的还要少，只有区区15行！

陳述：

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