发布于 由admin

什么是 Web Components？Shadow DOM, Custom Elements, HTML Templates 的作用和它们如何实现组件化？

各位听众，早上好（或者下午好、晚上好，取决于你现在身处哪个时区）。今天咱们来聊聊 Web Components，这个听起来高大上，但实际上用起来却非常亲民的技术。我会尽量用大白话把 Web Components 拆解开，让大家彻底明白它到底是个什么玩意儿，以及它怎么帮助我们实现组件化。

开场白：组件化的必要性

在咱们开始之前，先简单聊聊为什么我们需要组件化。想象一下，你要盖一栋房子。你是想一块砖一块砖地自己砌，还是想直接买一些预制好的墙板、门窗，然后像搭积木一样把它们拼起来？

显然，后一种方式效率更高，也更容易维护。这就是组件化的魅力：

  • 复用性： 相同的组件可以在不同的地方重复使用，避免重复造轮子。
  • 可维护性： 组件内部的修改不会影响到其他部分，方便维护和升级。
  • 可测试性： 可以单独测试每个组件，确保其功能正常。
  • 可组合性： 可以将多个组件组合成更复杂的组件，构建更强大的应用。

Web Components：组件化的原生解决方案

好了，现在进入正题。Web Components 是一套 Web 标准，它提供了一套原生的方式来创建可重用的自定义 HTML 元素。这意味着，你可以像使用 <div>、<p> 这样的内置 HTML 元素一样，使用你自定义的元素。

Web Components 主要由三个核心技术组成：

  1. Custom Elements (自定义元素): 定义新的 HTML 元素。
  2. Shadow DOM (影子 DOM): 封装组件的内部结构和样式。
  3. HTML Templates (HTML 模板): 定义组件的结构，可以延迟渲染。

接下来，我们一个一个地来扒一扒它们。

1. Custom Elements：创造属于你的 HTML 标签

Custom Elements 允许你定义自己的 HTML 标签，并赋予它们特定的行为。你可以创建全新的元素，也可以扩展已有的元素。

1.1 定义自定义元素

要创建一个自定义元素，你需要使用 customElements.define() 方法。这个方法接受两个参数：

  • tag name (标签名): 你要定义的元素的名称，必须包含一个短横线 "-"，比如 my-element。 这是为了避免与未来的标准 HTML 元素冲突。
  • constructor (构造函数): 一个 JavaScript 类，用来定义元素的行为。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super(); // 必须调用 super()
    // 在这里初始化你的元素
    this.innerHTML = '<h1>Hello, Web Components!</h1>';
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

这段代码定义了一个名为 my-element 的自定义元素。当你把 <my-element> 放到你的 HTML 中时，它就会显示 "Hello, Web Components!"。

1.2 自定义元素生命周期回调函数

Custom Elements 提供了一些生命周期回调函数，让你可以在元素的不同阶段执行特定的操作：

  • connectedCallback(): 当元素被添加到 DOM 时调用。
  • disconnectedCallback(): 当元素从 DOM 中移除时调用。
  • attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue): 当元素的属性发生变化时调用。需要通过 observedAttributes 静态属性来声明需要监听的属性。
  • adoptedCallback(): 当元素被移动到新的 document 时调用（很少用到）。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    console.log('Constructor called');
  }

  connectedCallback() {
    console.log('Element added to DOM');
  }

  disconnectedCallback() {
    console.log('Element removed from DOM');
  }

  static get observedAttributes() {
    return ['name']; // 监听 name 属性的变化
  }

  attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
    console.log(`Attribute ${name} changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

现在，当你添加、移除或修改 <my-element name="World"> 的 name 属性时，控制台都会打印相应的消息。

1.3 扩展现有元素

除了创建全新的元素，你还可以扩展已有的元素。比如，你可以扩展 HTMLButtonElement 来创建一个自定义的按钮。

class MyButton extends HTMLButtonElement {
  constructor() {
    super();
    this.addEventListener('click', () => {
      alert('Button clicked!');
    });
  }
}

customElements.define('my-button', MyButton, { extends: 'button' });

注意，这里使用了 extends 选项，指定了要扩展的元素是 button。现在，你就可以这样使用你的自定义按钮：

<button is="my-button">Click Me</button>

2. Shadow DOM：给组件穿上隐身衣

Shadow DOM 允许你将组件的内部结构和样式封装起来，使其与外部的 DOM 隔离。这意味着，组件内部的样式不会影响到外部的元素，外部的样式也不会影响到组件内部的元素。这就像给组件穿上了一件隐身衣，让它免受外部世界的干扰。

2.1 创建 Shadow DOM

要创建一个 Shadow DOM，你需要使用 attachShadow() 方法。这个方法接受一个参数：

  • mode (模式): 可以是 open 或 closed。open 模式允许你通过 JavaScript 访问 Shadow DOM 的内部，closed 模式则不允许。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    const shadow = this.attachShadow({ mode: 'open' }); // 创建 Shadow DOM
    shadow.innerHTML = `
      <style>
        h1 {
          color: blue;
        }
      </style>
      <h1>Hello, Shadow DOM!</h1>
    `;
  }
}

customElements.define('my-element', MyElement);

这段代码创建了一个 Shadow DOM，并在其中添加了一个带有蓝色标题的 "Hello, Shadow DOM!"。即使你的页面上有其他的 <h1> 标签，它们的颜色也不会变成蓝色，因为 Shadow DOM 将组件的样式隔离了起来。

2.2 访问 Shadow DOM

如果你的 Shadow DOM 的模式是 open，你可以通过元素的 shadowRoot 属性来访问它。

const myElement = document.querySelector('my-element');
const shadow = myElement.shadowRoot;
const h1 = shadow.querySelector('h1');
console.log(h1.textContent); // 输出 "Hello, Shadow DOM!"

如果 Shadow DOM 的模式是 closed，你就无法通过 shadowRoot 属性来访问它。

3. HTML Templates：组件的蓝图

HTML Templates 允许你定义一段 HTML 代码，但不会立即渲染到页面上。你可以使用 JavaScript 来克隆模板的内容，并将其添加到 DOM 中。这非常适合用来定义组件的结构，可以避免重复编写 HTML 代码。

3.1 定义 HTML 模板

要定义一个 HTML 模板，你需要使用 <template> 标签。

<template id="my-template">
  <style>
    p {
      font-style: italic;
    }
  </style>
  <p>This is a template.</p>
</template>

注意，模板中的内容不会立即显示在页面上。

3.2 使用 HTML 模板

要使用 HTML 模板，你需要使用 JavaScript 来获取模板，克隆其内容，并将其添加到 DOM 中。

const template = document.getElementById('my-template');
const clone = template.content.cloneNode(true); // 克隆模板的内容
document.body.appendChild(clone); // 将克隆的内容添加到 DOM 中

这段代码会将模板中的内容添加到 <body> 标签中，并显示在页面上。

Web Components 的组合：构建完整的组件

现在，让我们把 Custom Elements、Shadow DOM 和 HTML Templates 组合起来，创建一个完整的 Web Component。

<template id="my-card-template">
  <style>
    .card {
      border: 1px solid #ccc;
      padding: 10px;
      margin: 10px;
      width: 200px;
      text-align: center;
    }
    .card h2 {
      color: green;
    }
  </style>
  <div class="card">
    <h2></h2>
    <p></p>
  </div>
</template>

<script>
  class MyCard extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      const shadow = this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('my-card-template');
      const clone = template.content.cloneNode(true);
      shadow.appendChild(clone);

      this.titleElement = shadow.querySelector('h2');
      this.contentElement = shadow.querySelector('p');
    }

    static get observedAttributes() {
      return ['title', 'content'];
    }

    attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
      if (name === 'title') {
        this.titleElement.textContent = newValue;
      } else if (name === 'content') {
        this.contentElement.textContent = newValue;
      }
    }
  }

  customElements.define('my-card', MyCard);
</script>

现在，你就可以像这样使用你的自定义卡片组件：

<my-card title="My Title" content="My Content"></my-card>
<my-card title="Another Title" content="Another Content"></my-card>

这段代码会创建两个卡片，每个卡片都有自己的标题和内容。而且，卡片的样式是封装在 Shadow DOM 中的，不会影响到页面上的其他元素。

Web Components 的优势

  • 原生支持： Web Components 是 Web 标准，不需要额外的库或框架支持。
  • 互操作性： Web Components 可以与任何 JavaScript 框架一起使用，比如 React、Angular、Vue.js 等。
  • 封装性： Shadow DOM 提供了强大的封装能力，可以避免样式冲突和命名冲突。
  • 复用性： Web Components 可以被轻松地复用到不同的项目中，提高开发效率。

Web Components 的局限性

  • IE11 支持： 需要 polyfill 才能在 IE11 中使用 Web Components。
  • SEO： 早期 Shadow DOM 对 SEO 不友好，不过现在已经有了解决方案。
  • 学习曲线： 相比于使用现成的组件库，学习 Web Components 需要一定的成本。

Web Components 的应用场景

  • UI 组件库： 创建可重用的 UI 组件，比如按钮、表单、对话框等。
  • Web 应用： 构建模块化的 Web 应用，提高代码的可维护性和可测试性。
  • 第三方组件： 发布可供其他开发者使用的 Web Components。

总结

Web Components 是一套强大的 Web 标准，它提供了一种原生的方式来创建可重用的自定义 HTML 元素。通过 Custom Elements、Shadow DOM 和 HTML Templates 的组合使用，你可以构建出封装性好、复用性高、互操作性强的 Web 组件。虽然 Web Components 还有一些局限性，但随着 Web 技术的不断发展，相信它会变得越来越完善，并在未来的 Web 开发中扮演越来越重要的角色。

最后，给大家留个小作业：

尝试创建一个简单的 Web Component，比如一个计数器组件，或者一个可以显示用户信息的组件。通过实践，你才能真正掌握 Web Components 的精髓。

今天的讲座就到这里，谢谢大家！希望大家有所收获！

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注