只有 20 行的 JavaScript 模板引擎实例详解

本文实例讲述了 JavaScript 模板引擎。分享给大家供大家参考，具体如下：

原文链接：JavaScript template engine in just 20 lines

（译者吐槽：只收藏不点赞都是耍流氓）

我仍旧在为我的JS预处理器AbsurdJS进行开发工作。它原本是一个CSS预处理器，但之后它扩展成为了CSS/HTML预处理器，很快它将支持JS到CSS/HTML的转换。它就像一个模板引擎一样能够生成HTML代码，也就是说它能够用数据填充模板当中的标识片段。

因此，我希望去写一个可以满足我当前需求的模板引擎。AbsurdJS主要作为NodeJS的模块使用，但同时它也可以在客户端使用。为了这个目的，我无法使用市面上已经存在的模板引擎，因为它们几乎全都依赖于NodeJS，并且难以在浏览器中使用。我需要一个更小，纯JS写成的模板引擎。我浏览了这篇由John Resig写的博客，似乎这正是我需要的东西。我把当中的代码稍作修改，并且浓缩到了20行。

这段代码的运行原理非常有趣，我将在这篇文章中一步一步为大家展示John的wonderful idea。

这是我们在开始的时候将要获得的东西：

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}));

一个简单的函数，传入模板和数据作为参数，正如你所想象的，我们想要得到以下的结果：

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

我们要做的第一件事就是获取模板中的标识片段<%...%>，然后用传入引擎中的数据去填充它们。我决定用正则表达式去完成这些功能。正则不是我的强项，所以大家将就一下，如果有更好的正则也欢迎向我提出。

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

我们将会匹配所有以<%开头以%>结尾的代码块，末尾的g（global）表示我们将匹配多个。有许多的方法能够用于匹配正则，但是我们只需要一个能够装载字符串的数组就够了，这正是exec所做的工作：

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

在控制台console.log(match)可以看到：

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

我们取得了正确的匹配结果，但正如你所看到的，只匹配到了一个标识片段<%name%>，所以我们需要一个while循环去取得所有的标识片段。

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

运行，发现所有的标识片段已经被我们获取到了。

在获取了标识片段以后，我们就要对它们进行数据的填充。使用.replace方法就是最简单的方式：

var TemplateEngine = function(tpl, data) { var re = /<%([^%>]+)?%>/g, match; while(match = re.exec(tpl)) { tpl = tpl.replace(match[0], data[match[1]]) } return tpl;}data = { name: 'Krasimir Tsonev', age: 29}

OK，正常运行。但很明显这并不足够，我们当前的数据结构非常简单，但实际开发中我们将面临更复杂的数据结构：

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

出现错误的原因，是当我们在模板中输入<%profile.age%>的时候，我们得到的data['profile.age']是undefined的。显然.replace方法是行不通的，我们需要一些别的方法把真正的JS代码插入到<%和%>当中，就像以下栗子：

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

这看似不可能完成？John使用了new Function，即通过字符串去创建一个函数的方法去完成这个功能。举个栗子：

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

fn是个真正的函数，它包含一个参数，其函数体为console.log(arg + 1)。以上代码等价于下列代码：

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

通过new Function，我们得以通过字符串去创建一个函数，这正是我们所需要的。在创建这么一个函数之前，我们需要去构造这个它的函数体。该函数体应当返回一个最终拼接好了的模板。沿用前文的模板字符串，想象一下这个函数应当返回的结果：

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

显然，我们把模板分成了文本和JS代码。正如上述代码，我们使用了简单的字符串拼接的方式去获取最终结果，但是这个方法无法100％实现我们的需求，因为之后我们还要处理诸如循环之类的JS逻辑，像这样：

var template = ’My skills:’ + ’<%for(var index in this.skills) {%>’ + ’<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html'><%this.skills[index]%></a>’ +’<%}%>’;

如果使用字符串拼接，结果将会变成这样：

return’My skills:’ + for(var index in this.skills) { +’<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html'>’ + this.skills[index] +’</a>’ +}

理所当然这会报错。这也是我决定参照John的文章去写逻辑的原因——我把所有的字符串都push到一个数组中，在最后才把它们拼接起来：

var r = [];r.push(’My skills:’); for(var index in this.skills) {r.push(’<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html'>’);r.push(this.skills[index]);r.push(’</a>’);}return r.join(’’);

下一步逻辑就是整理得到的每一行代码以便生成函数。我们已经从模板中提取出了一些信息，知道了标识片段的内容和位置，所以我们可以通过一个指针变量（cursor）去帮助我们取得最终的结果：

var TemplateEngine = function(tpl, data) { var re = /<%([^%>]+)?%>/g, code = ’var r=[];n’, cursor = 0, match; 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 }}));

变量code以声明一个数组为开头，作为整个函数的函数体。正如我所说的，指针变量cursor表示我们正处于模板的哪个位置，我们需要它去遍历所有的字符串，跳过填充数据的片段。另外，add函数的任务是把字符串插入到code变量中，作为构建函数体的过程方法。这里有一个棘手的地方，我们需要跳过标识符<%%>，否则当中的JS脚本将会失效。如果我们直接运行上述代码，结果将会是下面的情况：

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('');

呃……这不是我们想要的。this.name和this.profile.age不应该带引号。我们改进一下add函数：

var add = function(line, js) { js? code += ’r.push(’ + line + ’);n’ : code += ’r.push('’ + line.replace(/'/g, ’'’) + ’');n’;}var match;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;}

标识片段中的内容将通过一个boolean值进行控制。现在我们得到了一个正确的函数体：

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('');

接下来我们要做的就是生成这个函数并且运行它。在这个模板引擎的末尾，我们用以下代码去代替直接返回一个tpl对象：

return new Function(code.replace(/[rtn]/g, ’’)).apply(data);

我们甚至不需要向函数传递任何的参数，因为apply方法已经为我们完整了这一步工作。它自动设置了作用域，这也是为什么this.name可以运行，this指向了我们的data。

大致上已经完成了。最后一件事情，我们需要支持更多复杂的表达式，像if/else表达式和循环等。让我们用同样的例子去尝试运行下列代码：

var template = ’My skills:’ + ’<%for(var index in this.skills) {%>’ + ’<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#'><%this.skills[index]%></a>’ +’<%}%>’;console.log(TemplateEngine(template, { skills: ['js', 'html', 'css']}));

结果将会报错，错误为Uncaught SyntaxError: Unexpected token for。仔细观察，通过code变量我们可以找出问题所在：

var r=[];r.push('My skills:');r.push(for(var index in this.skills) {);r.push('<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html'>');r.push(this.skills[index]);r.push('</a>');r.push(});r.push('');return r.join('');

包含着for循环的代码不应该被push到数组当中，而是直接放在脚本里面。为了解决这个问题，在把代码push到code变量之前我们需要多一步的判断：

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’;}

我们添加了一个新的正则。这个正则的作用是，如果一段JS代码以if, for, else, switch, case, break, |开头，那它们将会直接添加到函数体中；如果不是，则会被push到code变量中。下面是修改后的结果：

var r=[];r.push('My skills:');for(var index in this.skills) {r.push('<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#'>');r.push(this.skills[index]);r.push('</a>');}r.push('');return r.join('');

理所当然的正确执行啦：

My skills:<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#' >js</a><a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#'>html</a><a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#'>css</a>

接下来的修改会给予我们更强大的功能。我们可能会有更加复杂的逻辑会放进模板中，像这样：

var template = ’My skills:’ + ’<%if(this.showSkills) {%>’ + ’<%for(var index in this.skills) {%>’ + ’<a href='https://www.haobala.com/bcjs/16666.html#'><%this.skills[index]%></a>’ + ’<%}%>’ +’<%} else {%>’ + ’<p>none</p>’ +’<%}%>’;console.log(TemplateEngine(template, { skills: ['js', 'html', 'css'], showSkills: true}));

进行过一些细微的优化之后，最终的版本如下：

var TemplateEngine = function(html, options) { var re = /<%([^%>]+)?%>/g, reExp = /(^( )?(if|for|else|switch|case|break|{|}))(.*)?/g, 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(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(/[rtn]/g, ’’)).apply(options);}

优化后的代码甚至少于15行。

这是我第一次完整地翻译文章，语句多有错漏还请多多谅解，今后将继续努力，争取把更多优质的文章翻译分享。

由于对前端的框架、模板引擎一类的工具特别感兴趣，非常希望能够学习当中的原理，于是乎找了个相对简单的模板引擎开刀进行研究，google后看到了这篇文章觉得非常优秀，一步步讲解生动且深入，代码经过本人测试均能正确得到文章描述的结果。

模板引擎有多种设计思路，本文仅仅为其中的一种，其性能等参数还有待测试和提高，仅供学习使用。谢谢大家~

感兴趣的朋友可以使用在线HTML/CSS/JavaScript代码运行工具：http://tools.jb51.net/code/HtmlJsRun测试上述代码运行效果。

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希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。