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如何选择 Web 前端模板引擎?

2018-06-13 20:00 前端大全

(点击上方公众号,可快速关注)


作者:喻恒春

my.oschina.net/editorial-story/blog/1825266


Web 模板就在那里


模板引擎负责组装数据,以另外一种形式或外观展现数据。 浏览器中的页面是 Web 模板引擎最终的展现。


无论你是否直接使用模板引擎,Web 模板一直都在,不在前端就在后端,它的出现甚至可以追溯到超文本标记语言 HTML 标准正式确立之前。


服务器端的模板引擎


我所知道最早的 Web 模板引擎是 PHP,它正式诞生于 1997 年,工作在服务器端。让我们看看 PHP 官方的 intro-whatis:


PHP(“PHP: Hypertext Preprocessor”,超文本预处理器的缩写)是一种被广泛应用的开放源代码的多用途脚本语言,它可嵌入到 HTML中,尤其适合 web 开发。


PHPer 普遍赞同 PHP 本身就是最天然、原生的 PHP 模板引擎,因为她本来就是。在 PHP 的世界里多次出现过再包装的模板引擎,著名的有 smarty。


其它服务器端语言很多都有 HTML 模板引擎,比如 JSP、mustache。


毫无疑问,这些服务器端模板引擎最终生成的结果是 HTML(XML) 字符串,处理流程逻辑使用宿主语言本身的语法实现。


它们的共同特征:HTML 只是个字符串, 最终结果可能还需要类似 Tidy 这样的清洁或修正验证工具。


这里提出一个问题:二次封装的 smarty 有存在的必要么?


浏览器端的模板引擎


我所知道最早的前端模板引擎是 jCT,它托管于 Google Code,诞生于 2008 年,宿主语言是 JavaScript,工作在浏览器中。很荣幸,我就是 jCT 的作者,相关早期博客可以查看 achun、github jCT 备份。


直到今天写这篇文章,我才发现 pure-js 这篇文章里面也提到不少先行者——jemplate 最早在 2006 年就创建了。


今天在 OSC 搜索 JavaScript 模板引擎你会得到 100+ 个结果,下边列举一些:


  • 轻量度:tpl.js、T.js

  • 认知度:arttemplate、mustache.js、doT.js、handlebars.js、pug

  • DOM-tree-based:domTemplate、transparency、plates

  • VDOM-based:htmltemplate-vdom、virtual-stache、html-patcher

  • 流行框架:Vue.js、ReactJS、riot

  • Real-DOM:PowJS


它们的共同特征:全都支持插值。


这里还有 templating-engines 受欢迎度的对比,甚至 best-javascript-templating-engines 投票及正反方的理由。


如何选择


我认为存在即合理,每个引擎、框架总有可取之处,至少在你的应用里,在某个时代,所以本文不会评论某个引擎哪一点不好,那样是不客观的。现在回答前边提到的问题:smarty 有存在的必要么?我的答案是:有。理由很简单,看给谁用、看大背景。对于前后端没有分离的应用,或前端人员对后端语言不够熟悉,或因岗位职责需要,那么前端人员掌握一种比较通用的模板语法(语言)是现实的,反之让 PHPer 自己去使用 smarty 那就太浪费技能了。


下面是通常意义上的引擎选择建议:


  1. 前提,选择的引擎能满足数据渲染需求,且不和现有依赖冲突,如果你已经非常熟悉某个引擎,那你已经有答案了。

  2. 是一次性的项目需求么? 是的话直接选择轻量的,学习复杂度最低的。

  3. 是要做组件开发么?

  4. 引擎支持预编译结果,不必每次都实时编译么?

  5. 要跨平台么? 有官方提供支持的,首选类 React-JSX 的引擎或纯粹的 VDOM 引擎。

  6. 选择学习或维护复杂度最低的,众所周知,开发者对调试的时间超过写代码的时间深恶痛绝。

  7. 最后才是性能对比,性能对比是一件非常细致的工作,他人的对比结果不一定符合你的场景。


我认为应该弱化语法风格的对比,偏好是没有可比性的,一些语法甚至有特殊的背景原因。


为什么最后才是性能对比?


性能的确很重要,但如果性能还没有影响到你的应用体验度,那就忽视它。很难真实地模拟应用场景,通常只有通过真实场景来检验,目前的测试工具还达不到这种效果。


前述问题有些有固定答案,下面讨论余下的问题:如何考虑组件开发、支持预编译、复杂度?


组件开发


进行组件开发已经不再是选择模板引擎的问题了,这是生态环境选择的问题。如果你的应用需要更快地完成,那么时间点是第一位的,就选择流行框架,有足够多的组件让你使用或参考。如果你的应用有独立的生态环境,需要技术选型以便长期维护,那继续看下文。


预编译


预编译应该具备:


  1. 编译结果在目标环境中不再需要编译过程。

  2. 编译结果可调试性,这意味着结果应该包含原生 ECMAScript 代码,而不是纯粹的数据描述。


大家都知道 React-JSX 是支持预编译的,官方的说法是 React Without JSX,即总是 build 过的。


一些基于字符串处理的引擎也支持预编译。如果你需要预编译,建议抛弃编译结果依然是基于字符串拼接的引擎,那样还不如不预编译,那是 HTML5 未被广泛支持之前的技术手段。


至少也要有类似 React-JSX 这样的编译结果才具有可调试性。备注:Vue.js 支持多种模板引擎,可达到同样的效果。


原 ReactJS 代码,其中用到了 Web Components 技术:


class HelloMessage extends React.Component {
 render() {
   return <div>Hello <x-search>{this.props.name}</x-search>!</div>;
 }
}


编译后:


class HelloMessage extends React.Component {
 render() {
   return React.createElement(
     "div",
     null,
     "Hello ",
     React.createElement(
       "x-search",
       null,
       this.props.name
     ),
     "!"
   );
 }
}


不少 VDOM 引擎也可以编译类似效果,比如 htmltemplate-vdom。


 <script>
       var id = 3;
       var env = {
           people: [
               {
                   id: 'id1',
                   name: 'John',
                   inner: [{ title: 'a1' }, { title: 'b1' }],
                   city: 'New York',
                   active: true
               },
               {
                   id: 'id2',
                   name: 'Mary',
                   inner: [{ title: 'a2' }, { title: 'b2' }],
                   city: 'Moscow'
               }
           ],
           githubLink: 'https://github.com/agentcooper/htmltemplate-vdom',
           itemClick: function(id) {
               env.people.forEach(function(person) {
                   person.active = String(person.id) === String(id);
               });
               loop.update(env);
           }
           // Omitted ....
       };
   
</script>


复杂度


很难用唯一的标准去评判两个引擎哪个复杂度低,这是由使用者的思维模式不同造成的。例如前边列出的引擎在使用上以及预编译结果上的区别,不同使用者感触是不同的,这正是不同引擎存在的合理性、价值性。


  1. 有的使用者认为这个应用场景有字符串模板就满足了需求,轻量够用。

  2. 有的使用者认为字符串拼接技术的模板引擎不够强壮,不够时代感。

  3. 有的使用者认为 OOP 够理性,够逻辑,够抽象。

  4. 有的使用者认为原生 HTML 才叫前端。

  5. 有的使用者认为 VDOM 适用性更广。


这些评判都有各自的理由,着眼点不同,标准也就不同了。但是我们还是可以从它们的共性去考虑它们的复杂度。


字符串类模板通常都很轻量,不在本节讨论范围之内。对于非字符串模板复杂度评判的共性标准是什么?我认为,可以考量数据绑定的复杂度。


本文所指的数据绑定不只是插值,还包括上下文以及事件,甚至是整个运行期的宿主环境。


事实上至少需要达到 VDOM 级别的引擎才具有这种能力,因为通过 VDOM 可以映射到真实的 DOM 节点。


大概有几种模式(组合):


  1. 入口参数是个 Object,模板中的变量 x 是该对象的 .x 属性,例:virtual-stache-example

  2. 特定语法或属性,比如:Vue.js 的 <a v-on:click="doSomething">...</a>,属性 computed、methods

  3. 抽象的语义化属性,比如:Vue.js 的 active 这个词适用于多种场景,容易理解且不产生歧义

  4. 不负责绑定,需要使用者非常熟悉原生方法,用原生方法进行绑定,比如:PowJS


这些模式只是理论方面的,通常是模板引擎设计者要解决的问题。对于使用者来说不如直接问:


  1. 可以在 HTML 模板中直接写最简单的 console.log(context) 来调试么?

  2. 可以在多层 DOM 树绑定或传递不同的上下文参数么?

  3. 可以在多层 DOM 树内层向上访问已经生成的 Node 么?


模板引擎团队会给你正确的解决办法,但通常和问题字面描述的目标有所差异。我觉得这就是你评判选择的关键,你对官方给出的正确方法的认可度。


嵌入到 DOM 中


嵌入到 HTML 中


这是本文开篇 PHP 自述里面的话,历史原因使得 PHP 依然是服务器端的超文本预处理器,HTML 在 PHP 中依然是字符串,但是:PHP 视角中的 HTML 就是字符串,PHP 真的无缝嵌入到 HTML 这个 "宿主" 中了。


在 WEB 业内标准完善,环境大大改善的今天,前端模板引擎能不能突破仅仅嵌入到 HTML 字符串或嵌入到 VDOM,能不能真正地


嵌入到 DOM 中


PowJS 做到了这一点,其实我也是 PowJS 的设计者。PowJS 是这么实现的:


  • 实现模板必须要实现的指令

  • 预编译输出原生 ECMAScript 代码

  • 模板语法结构与 ECMAScript 函数写法一致


最终,写 PowJS 模板就像在写 ECMAScript 函数。


GoHub index 中的写法


<template>
 <details func="repo" param="data" if="is.object(data.content)&&!sel(`#panel details[sha='${data.sha}']`)"
   open
   let="ctx=data.content"
   sha="{{data.sha}}"
   origin="{{ctx.Repo}}"
   repo="{{data.owner}}/{{data.repo}}"
   subdir="{{ctx.Subdir||''}}"
   filename="{{ctx.Filename}}"
   render=":ctx"
   do="this.renew(sel(`#panel details[repo='${data.owner}/${data.repo}']`))"
   break
 >

   <summary>{{ctx.Description}}</summary>
   <div if="':';" each="ctx.Package,val-pkg">
     <p title="{{pkg.Progress}}: {{pkg.Synopsis}}">{{pkg.Import}}</p>
   </div>
 </details>
 <dl func="list" param="data"
   if="!sel(`#panel details[sha='${data.sha}']`)&&':'||'';"
   each="data.content,data.sha,val-rep"
   do="this.appendTo(sel('#panel'))">

   <details sha="{{sha}}" repo="{{rep.repo}}">
     <summary>{{rep.synopsis}}</summary>
   </details>
 </dl>
</template>


多数模板引擎都会实现 if 、each 这些指令,上面的 PowJS 模板中还有:


  • 全局对象 is、sel

  • 模板(函数)命名 repo 、list

  • 模板(函数)入口形参 data

  • 自定义局部变量 ctx

  • 下层模板(函数)形参推导 data.sha->sha

  • 遍历值到下层模板形参推导 (ctx.Package,val-pkg)->pkg 、(data.content,val-rep)->rep

  • DOM 节点操作 this.renew、 this.appendTo,这直接渲染到页面 DOM 树

  • 流程控制 break

  • 伪节点 if="':';",渲染时根本不生成 div 节点,它是个伪节点,相当于块代码符号 "{}"


关键是整个模板结构,指令语义和 ECMAScript 函数完全一致:


  • 没有数据绑定,你写的是 ECMAScript 函数,传参数好了,要什么绑定

  • 没有事件绑定,每个节点都是真实存在的,直接写 addEventListener 就好了

  • 要调试,随便找个 do 或 if 或 let 插入 _=console.log(x), 就好了,逗号表达式几乎可以无缝插入所有原生语句

  • 所有的业务逻辑都是使用者自己写的,PowJS 只负责把他们粘合成一个函数

  • 导出视图是 ECMAScript 源码,下图截取自演示 My Folders





那么 PowJS 是最终的选择么?PowJS 的理念是原生性,原生的 DOM,原生的 ECMAScript。


原生也同样是 PowJS 的问题所在,不是所有的使用者都喜欢原生,我相信有的使用者更喜欢更抽象风格,他们眼中的原生总是带了点 "原始"。


原生意味着你可以扩展,引入其它 library 进行搭配,但 PowJS 永远不会出现 define setter/getter实现的 watcher,那超出了模板引擎的范围,如果有那一定是独立的项目。


最后,我的观点依然是:你的需求才是选择模板的关键,适合你的才是好的。



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