Vue编译器中的自定义AST Transform：实现组件级的A11y（可访问性）自动检查与修复 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

Vue 编译器中的自定义 AST Transform：实现组件级的 A11y 自动检查与修复

大家好，今天我们要探讨一个非常实用且重要的主题：如何在 Vue 编译器中利用自定义 AST Transform 实现组件级的 A11y（可访问性）自动检查与修复。这不仅能提高我们应用的包容性，还能显著减少开发过程中潜在的 A11y 问题。

1. 为什么要在 Vue 编译器中进行 A11y 检查？

传统的 A11y 检查通常依赖于 Lint 工具（如 eslint-plugin-jsx-a11y）或浏览器插件（如 Axe）。这些方法虽然有效，但存在一些局限性：

运行时检查的滞后性： Lint 工具主要在开发时提供警告，而浏览器插件则在运行时检测。这意味着一些 A11y 问题可能直到上线后才被发现。
无法进行深度优化： Lint 工具通常基于静态代码分析，难以理解 Vue 组件的动态渲染逻辑。浏览器插件则只能被动地检测渲染后的 DOM 结构。
修复成本较高： 在项目后期发现 A11y 问题，修复成本往往较高，可能需要重构组件结构。

将 A11y 检查集成到 Vue 编译器中，可以克服这些局限性：

编译时检查： 在组件编译阶段进行 A11y 检查，可以及早发现并修复问题，降低修复成本。
深度优化： 编译器可以理解 Vue 组件的内部结构和动态渲染逻辑，从而进行更精准的 A11y 检查和修复。
自动化修复： 通过 AST Transform，我们可以自动修改组件模板，修复一些常见的 A11y 问题。

2. 什么是 AST 和 AST Transform？

AST（Abstract Syntax Tree，抽象语法树）是源代码的抽象语法结构的树状表示。编译器会将源代码解析成 AST，然后对 AST 进行各种转换和优化，最终生成目标代码。

AST Transform 是一种对 AST 进行修改的技术。通过编写 AST Transform 函数，我们可以遍历 AST，查找特定的节点，并对其进行修改、添加或删除。

在 Vue 编译器中，我们可以利用自定义 AST Transform 来实现 A11y 检查和修复。

3. Vue 编译器中的 AST Transform Pipeline

Vue 编译器的工作流程大致如下：

解析 (Parse): 将模板字符串解析成 AST。
转换 (Transform): 对 AST 进行转换，包括应用各种优化和自定义 Transform。
代码生成 (Generate): 根据转换后的 AST 生成渲染函数。

自定义 AST Transform 位于转换阶段。 Vue 提供了 transform 选项，允许我们在编译过程中插入自定义的 Transform 函数。

4. 实现一个简单的 A11y 检查 Transform

让我们从一个简单的例子开始，实现一个检查 img 标签是否包含 alt 属性的 Transform。

// a11yPlugin.js
export function a11yPlugin() {
  return {
    name: 'a11y-alt-text', // 插件名称
    transformElement(node, context) {
      if (node.tag === 'img') {
        const hasAlt = node.props.some(prop => prop.name === 'alt');
        if (!hasAlt) {
          context.onError(new Error('<img> 标签缺少 alt 属性，这对于屏幕阅读器来说很重要。'));
        }
      }
    },
  };
}

这段代码定义了一个名为 a11y-alt-text 的插件，它包含一个 transformElement 函数。 transformElement 函数会在编译器遍历到 HTML 元素节点时被调用。

node: 当前遍历到的 AST 节点。
context: 编译器上下文，包含一些有用的方法，如 onError 用于报告错误。

这个 Transform 函数会检查 img 标签是否包含 alt 属性。如果缺少 alt 属性，它会调用 context.onError 报告一个错误。

如何使用这个插件？

在你的 vue.config.js 或相应的构建配置中，添加以下配置：

// vue.config.js
const { defineConfig } = require('@vue/cli-service')
const { a11yPlugin } = require('./a11yPlugin');

module.exports = defineConfig({
  configureWebpack: {
    plugins: [
      {
        apply: (compiler) => {
          compiler.options.module.rules.forEach(rule => {
            if (rule.use && Array.isArray(rule.use)) {
              rule.use.forEach(useEntry => {
                if (typeof useEntry === 'object' && useEntry.loader === 'vue-loader') {
                  useEntry.options = useEntry.options || {};
                  useEntry.options.compilerOptions = useEntry.options.compilerOptions || {};
                  useEntry.options.compilerOptions.plugins = useEntry.options.compilerOptions.plugins || [];
                  useEntry.options.compilerOptions.plugins.push(a11yPlugin());
                }
              });
            }
          });
        }
      }
    ]
  },
})

现在，当你编译包含缺少 alt 属性的 img 标签的 Vue 组件时，编译器会报告一个错误。

5. 实现一个自动修复 A11y 问题的 Transform

除了检查 A11y 问题，我们还可以利用 AST Transform 自动修复一些常见的问题。例如，我们可以自动为缺少 alt 属性的 img 标签添加一个默认的 alt 值。

// a11yPlugin.js (修改后的版本)
import { createSimpleExpression, createAttribute } from '@vue/compiler-core';

export function a11yPlugin() {
  return {
    name: 'a11y-alt-text', // 插件名称
    transformElement(node, context) {
      if (node.tag === 'img') {
        const hasAlt = node.props.some(prop => prop.name === 'alt');
        if (!hasAlt) {
          // 自动添加 alt 属性
          node.props.push(
            createAttribute(
              'alt',
              createSimpleExpression('图像', true) // 字符串 '图像'  isStatic 为 true
            )
          );
          context.warn('<img> 标签缺少 alt 属性，已自动添加默认值 "图像"。');
        }
      }
    },
  };
}

在这个修改后的版本中，我们使用了 @vue/compiler-core 提供的 createAttribute 和 createSimpleExpression 函数来创建新的 alt 属性。当 img 标签缺少 alt 属性时，我们会自动添加一个 alt="图像" 属性，并调用 context.warn 报告一个警告。

注意: 自动修复功能需要谨慎使用。默认的 alt 值可能不适用于所有情况，因此建议开发者在自动修复后检查并修改 alt 属性的值。

6. 更复杂的 A11y 检查和修复示例

除了 alt 属性，还有很多其他的 A11y 问题需要关注。下面是一些更复杂的 A11y 检查和修复示例：

检查表单元素是否包含关联的 label 标签：

// 检查表单元素是否包含关联的 `label` 标签
transformElement(node, context) {
  if (['input', 'textarea', 'select'].includes(node.tag)) {
    const idProp = node.props.find(prop => prop.name === 'id');
    if (idProp) {
      const idValue = idProp.value && idProp.value.content;
      if (idValue) {
        // 检查是否存在与该 id 关联的 label
        let hasLabel = false;
        context.root.children.forEach(child => {
          if (child.type === 1 /* ELEMENT */ && child.tag === 'label') {
            const htmlForProp = child.props.find(prop => prop.name === 'for');
            if (htmlForProp && htmlForProp.value && htmlForProp.value.content === idValue) {
              hasLabel = true;
            }
          }
        });
        if (!hasLabel) {
          context.onError(new Error(`${node.tag} 元素缺少关联的 label 标签 (id: ${idValue})`));
        }
      }
    } else {
      context.onError(new Error(`${node.tag} 元素缺少 id 属性，无法关联 label 标签`));
    }
  }
}

为 button 元素添加 type 属性：

// 为 `button` 元素添加 `type` 属性
transformElement(node, context) {
  if (node.tag === 'button') {
    const hasType = node.props.some(prop => prop.name === 'type');
    if (!hasType) {
      // 自动添加 type="button" 属性
      node.props.push(
        createAttribute(
          'type',
          createSimpleExpression('button', true)
        )
      );
      context.warn('<button> 元素缺少 type 属性，已自动添加默认值 "button"。建议明确指定 type 属性，例如 "button"、"submit" 或 "reset"。');
    }
  }
}

检查 a 标签是否包含 rel="noopener noreferrer" 属性（当 target="_blank" 时）：

// 检查 `a` 标签是否包含 `rel="noopener noreferrer"` 属性（当 `target="_blank"` 时）
transformElement(node, context) {
  if (node.tag === 'a') {
    const targetBlank = node.props.some(prop => prop.name === 'target' && prop.value && prop.value.content === '_blank');
    if (targetBlank) {
      const relProp = node.props.find(prop => prop.name === 'rel');
      if (!relProp || !relProp.value || !relProp.value.content.includes('noopener')) {
        context.warn('<a> 标签使用 target="_blank" 时，建议添加 rel="noopener noreferrer" 属性，以防止安全漏洞。');
      }
    }
  }
}

7. 最佳实践和注意事项

保持 Transform 函数的简洁性： Transform 函数应该只关注特定的 A11y 问题，避免过度复杂。
提供清晰的错误和警告信息： 错误和警告信息应该足够清晰，能够帮助开发者快速定位和修复问题。
谨慎使用自动修复功能： 自动修复功能可能会引入新的问题，因此需要谨慎使用。
定期更新 A11y 规则： A11y 规范会不断更新，因此需要定期更新 A11y 规则。
进行充分的测试： 在生产环境中使用 A11y Transform 之前，需要进行充分的测试。

8. 案例分析：更复杂的组件级别A11y检查与修复

假设我们有一个自定义组件，用于显示可折叠的内容区域：

<!-- Collapsible.vue -->
<template>
  <div class="collapsible">
    <button @click="toggle" :aria-expanded="isOpen">
      {{ title }}
    </button>
    <div v-if="isOpen" class="collapsible-content">
      <slot />
    </div>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  props: {
    title: {
      type: String,
      required: true
    }
  },
  data() {
    return {
      isOpen: false
    };
  },
  methods: {
    toggle() {
      this.isOpen = !this.isOpen;
    }
  }
};
</script>

这个组件存在一些 A11y 问题：

button 缺少 aria-controls 属性，无法将按钮与可折叠内容区域关联起来。
可折叠内容区域缺少 id 属性，无法被 aria-controls 引用。

我们可以编写一个 AST Transform 来解决这些问题：

// a11yPlugin.js (针对 Collapsible 组件的修改)
import { createSimpleExpression, createAttribute } from '@vue/compiler-core';

export function a11yPlugin() {
  return {
    name: 'a11y-collapsible',
    transformNode(node, context) {
      if (node.type === 1 && node.tag === 'Collapsible') { // 检查组件标签名
        // 找到 button 和 content div
        let buttonNode = null;
        let contentNode = null;

        node.children.forEach(child => {
          if (child.type === 1 && child.tag === 'button') {
            buttonNode = child;
          } else if (child.type === 1 && child.tag === 'div' && child.props.some(prop => prop.name === 'class' && prop.value && prop.value.content === 'collapsible-content')) {
            contentNode = child;
          }
        });

        if (buttonNode && contentNode) {
          // 确保 content div 有 id
          let contentId = null;
          const idProp = contentNode.props.find(prop => prop.name === 'id');
          if (idProp) {
            contentId = idProp.value && idProp.value.content;
          } else {
            // 生成一个唯一的 id
            contentId = `collapsible-content-${context.filename.replace(/[^a-zA-Z0-9]/g, '-')}-${context.startOffset}`; // 使用 filename 和 offset 生成唯一ID
            contentNode.props.push(createAttribute('id', createSimpleExpression(contentId, true)));
            context.warn(`Collapsible 组件的内容区域缺少 id 属性，已自动添加 id="${contentId}"。`);
          }

          // 确保 button 有 aria-controls
          const ariaControlsProp = buttonNode.props.find(prop => prop.name === 'aria-controls');
          if (!ariaControlsProp) {
            buttonNode.props.push(createAttribute('aria-controls', createSimpleExpression(contentId, true)));
            context.warn(`Collapsible 组件的按钮缺少 aria-controls 属性，已自动添加 aria-controls="${contentId}"。`);
          }
        }
      }
    }
  };
}

这个 Transform 函数会检查 Collapsible 组件，找到 button 和内容区域 div。如果内容区域 div 缺少 id 属性，它会自动生成一个唯一的 id 并添加到 div 上。然后，它会为 button 添加 aria-controls 属性，将其与内容区域关联起来。

使用案例组件:

<template>
  <div>
    <Collapsible title="Section 1">
      <p>Some content for section 1.</p>
    </Collapsible>
    <Collapsible title="Section 2">
      <p>Some content for section 2.</p>
    </Collapsible>
  </div>
</template>

<script>
import Collapsible from './components/Collapsible.vue';

export default {
  components: {
    Collapsible
  }
};
</script>

9. 总结:

这篇文章详细介绍了如何在 Vue 编译器中利用自定义 AST Transform 实现组件级的 A11y 自动检查与修复。通过示例，我们展示了如何检查 img 标签的 alt 属性，如何为表单元素添加关联的 label 标签，以及如何处理更复杂的组件级别的 A11y 问题。

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