JavaScript模板引擎实现原理实例详解

JavaScript模板引擎的实现原理指的是将特定的模板语言转化成HTML或者任意文本，并在模板中嵌入一些值或者操作，这些操作可能是循环、条件判断、变量定义等，最终生成一份完整的页面。下面是实现JavaScript模板引擎的完整攻略。

1. 模板引擎的组成部分

1.1 模板语言

最重要的部分是定义特定的模板语言语法，常见的格式包括：Mustache、Handlebars、EJS、Pug等等。这些模板语言都可以使用标记或者花括号包裹需要数据渲染的变量或者表达式。

1.2 数据源

模板引擎实际上是将数据注入到模板中，因此需要一个数据源来提供数据。数据源可以是一个JSON对象，也可以是从服务器端获取的数据，或者是用户输入的数据。

1.3 模板引擎的核心功能

模板引擎需要提供解析模板和数据渲染的核心功能，这些核心功能可能包括：编译、渲染、缓存以及异常处理等等。

2. JavaScript模板引擎的实现过程

下面，我们使用JavaScript实现一个简单的模板引擎，具体过程如下：

2.1 解析模板

首先，我们需要解析模板。该过程分为两步：

1.首先，我们需要使用正则表达式匹配模板中的特定语法，比如使用花括号“{{}}”包裹需要渲染的数据。

const template = "<p>{{name}} is {{age}} years old</p>";
const reg = /\{\{([^\}]+)\}\}/g;
const matches = template.match(reg);
console.log(matches); // ["{{name}}", "{{age}}"]

1. 解析模板时，我们需要将模板分为两部分，即纯文本部分和需要渲染的数据部分。

const parts = template.split(reg);
console.log(parts); // ["<p>","name"," is ","age"," years old</p>"]

2.2 编译模板

接下来，我们需要编译模板。在编译模板时，我们需要对模板语法进行翻译，将其转成可执行的JavaScript代码。比如，对于花括号包裹的变量，我们需要将其替换成通过JavaScript代码实现的值的读取。

代码如下：

const compiled = `
const result = [];
result.push("${parts[0]}");
result.push(${matches[0].substring(2, matches[0].length - 2)});
result.push("${parts[1]}");
result.push(${matches[1].substring(2, matches[1].length - 2)});
result.push("${parts[2]}");
result.push(${matches[2].substring(2, matches[2].length - 2)});
result.push("${parts[3]}");
result.push(${matches[3].substring(2, matches[3].length - 2)});
result.push("${parts[4]}");
return result.join("");
`;
const render = new Function("data", compiled);

2.3 渲染数据

最后，我们需要通过渲染数据来生成最终的HTML页面。我们需要将解析模板得到的纯文本部分和编译模板过程得到的JavaScript代码拼接起来，并传入需要渲染的数据，就可以得到最终的HTML页面。具体实现如下：

const data = { name: "Alice", age: 19 };
const html = render(data);
console.log(html); // <p>Alice is 19 years old</p>

3. 示例说明

上面简要介绍了JavaScript模板引擎的实现过程，下面通过两个实例来更详细的说明。

3.1 示例1: 渲染列表

首先，我们来看一个渲染列表的示例。假设我们需要渲染一个新闻列表，其中包含多个新闻条目，每个条目包含新闻标题和发布时间。我们可以使用Handlebars模板语言实现。

<ul>
  {{#each newsList}}
  <li>{{title}} ({{publishedTime}})</li>
  {{/each}}
</ul>

上述示例中，我们使用Handlebars模板语言，使用“{{#each}}”语法来表示循环。在每一次循环时，我们可以使用“{{title}}”和“{{publishedTime}}”语法来访问新闻的标题和发布时间。

接下来，我们需要根据数据的实际内容来渲染该列表。假设我们有以下数据：

const data = {
  newsList: [
    { title: "News 1", publishedTime: "2022-01-01" },
    { title: "News 2", publishedTime: "2022-01-02" },
    { title: "News 3", publishedTime: "2022-01-03" },
  ],
};

我们可以使用Handlebars来渲染该列表：

const source = '<ul>{{#each newsList}}<li>{{title}} ({{publishedTime}})</li>{{/each}}</ul>';
const template = Handlebars.compile(source);
const html = template(data);
console.log(html);

最终生成的HTML为：

<ul>
  <li>News 1 (2022-01-01)</li>
  <li>News 2 (2022-01-02)</li>
  <li>News 3 (2022-01-03)</li>
</ul>

3.2 示例2: 自定义模板语言

我们也可以自己开发一种模板语言。例如，假设我们需要定义一种模板语言，其中包含以下两种语法：

• {{view}} 表示模板中嵌入一个视图组件
• {{text}} 表示模板中嵌入一个文本组件

在该示例中，我们使用一个包含两个组件的HTML页面作为视图。组件具体代码如下：

<!-- View Component -->
<script type="text/x-template" id="view-template">
  <h1>{{title}}</h1>
  <p>{{description}}</p>
</script>

<!-- Text Component -->
<script type="text/x-template" id="text-template">
  <p>{{text}}</p>
</script>

接下来，我们需要编写JavaScript代码来解析模板，将{{view}}和{{text}}转换成HTML代码，并附加数据。具体代码如下：

function render(template, data) {
  const viewReg = /\{\{view\}\}/g;
  const textReg = /\{\{text\}\}/g;

  template = template
    .replace(viewReg, '<div class="view">{{{viewHtml}}}</div>')
    .replace(textReg, '<div class="text">{{{text}}}</div>');

  const viewTemplate = Handlebars.compile($("#view-template").html());
  const viewHtml = viewTemplate(data);

  const textTemplate = Handlebars.compile($("#text-template").html());
  const textHtml = textTemplate(data);

  template = template.replace("{{{viewHtml}}}", viewHtml).replace("{{{text}}}", textHtml);
  return template;
}

接下来，我们可以使用以下数据和模板来生成一个简单的页面：

const data = {
  title: "Hello World",
  description: "This is a custom template.",
  text: "Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Donec in gravida turpis, et laoreet enim. Nullam elementum est vel nisl malesuada, sit amet hendrerit risus dignissim. Fusce a malesuada augue. Proin vitae malesuada purus."
};

const template = `
  <div>
    {{view}}
    {{text}}
  </div>
`;
const html = render(template, data);
console.log(html);

最终生成的HTML如下：

<div>
  <div class="view">
    <h1>Hello World</h1>
    <p>This is a custom template.</p>
  </div>
  <div class="text">
    <p>Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Donec in gravida turpis, et laoreet enim. Nullam elementum est vel nisl malesuada, sit amet hendrerit risus dignissim. Fusce a malesuada augue. Proin vitae malesuada purus.</p>
  </div>
</div>