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讓我們一起來構(gòu)建一個模板引擎（二）

Anshiii / 2960人閱讀

摘要：首先我們來實現(xiàn)對語句的支持。下面我們就一起來讓我們的模板引擎的語法支持和可以從上下載可以看到，其實也是只增加了兩行代碼。效果就這樣我們的模板引擎對的支持算是比較完善了。

在 上篇文章中我們的模板引擎實現(xiàn)了變量和注釋功能，同時在文章的最后我給大家留了一個 問題：如何實現(xiàn)支持 if 和 for 的標(biāo)簽功能:

{% if user.is_admin %}
    admin, {{ user.name }}
{% elif user.is_staff %}
    staff
{% else %}
    others
{% endif %}

{% for name in names %}
    {{ name }}
{% endfor %}

在本篇文章中我們將一起來實現(xiàn)這個功能。

if ... elif ... else ... endif

首先我們來實現(xiàn)對 if 語句的支持。 if 語句的語法如下:

{% if True %}
...
{% elif True %}
...
{% else %}
...
{% endif %}

我們首先要做的跟之前一樣，那就是確定匹配標(biāo)簽語法的正則表達式。這里我們用的是下面 的正則來匹配標(biāo)簽語法:

re_tag = re.compile(r"{% .*? %}")

>>> re_tag.findall("{% if True %}...{% elif True %}...{% else %}...{% endif %}")
["{% if True %}", "{% elif True %}", "{% else %}", "{% endif %}"]

然后就是生成代碼了， if 語句跟之前的變量不一樣那就是：需要進行縮進切換，這一點需要注意一下。

下面我們來看一下為了支持 if 標(biāo)簽增加了哪些代碼吧(完整代碼可以從 Github 上下載 template2a.py ):

class Template:

    def __init__(self, ...):
        # ...
        # 注釋
        self.re_comment = re.compile(r"{# .*? #}")
        # 標(biāo)簽
        self.re_tag = re.compile(r"{% .*? %}")
        # 用于按變量，注釋，標(biāo)簽分割模板字符串
        self.re_tokens = re.compile(r"""(
            (?:{{ .*? }})
            |(?:{# .*? #})
            |(?:{% .*? %})
        )""", re.X)
    
        # 生成 def __func_name():
        # ...

    def _parse_text(self):
        # ...
        for token in tokens:
            # ...
            if self.re_variable.match(token):
                # ...
            elif self.re_comment.match(token):
                continue

            # {% tag %}
            elif self.re_tag.match(token):
                # 將前面解析的字符串，變量寫入到 code_builder 中
                # 因為標(biāo)簽生成的代碼需要新起一行
                self.flush_buffer()

                tag = token.strip("{%} ")
                tag_name = tag.split()[0]
                if tag_name in ("if", "elif", "else"):
                    # elif 和 else 之前需要向后縮進一步
                    if tag_name in ("elif", "else"):
                        self.code_builder.backward()
                    self.code_builder.add_line("{}:".format(tag))
                    # if 語句條件部分結(jié)束，向前縮進一步，為下一行做準(zhǔn)備
                    self.code_builder.forward()
                elif tag_name in ("endif",):
                    # if 語句結(jié)束，向后縮進一步
                    self.code_builder.backward()

            else:
                # ...

上面代碼的關(guān)鍵點是生成代碼時的縮進控制:

在遇到 if 的時候, 需要在 if 這一行之后將縮進往前移一步

在遇到 elif 和 else 的時候, 需要將縮進先往后移一步，待 elif/ else 那一行完成后還需要把縮進再移回來

在遇到 endif 的時候, 我們知道此時 if 語句已經(jīng)結(jié)束了，需要把縮進往后移一步， 離開 if 語句的主體部分

我們來看一下生成的代碼:

>>> from template2a import Template
>>> t = Template("""
   ... {% if score >= 80 %}
   ... A
   ... {% elif score >= 60 %}
   ... B
   ... {% else %}
   ... C
   ... {% endif %}
   ... """)
>>> t.code_builder
def __func_name():
    __result = []
    __result.extend(["
"])
    if score >= 80:
        __result.extend(["
A
"])
    elif score >= 60:
        __result.extend(["
B
"])
    else:
        __result.extend(["
C
"])
    __result.extend(["
"])
    return "".join(__result)

代碼中的 if 語句和縮進沒有問題。下面再看一下 render 的結(jié)果:

>>> t.render({"score": 90})
 "

A

"
>>> t.render({"score": 70})
 "

B

"
>>> t.render({"score": 50})
 "

C

"

對 if 語句的支持就這樣實現(xiàn)了。有了這次經(jīng)驗下面讓我們一起來實現(xiàn)對 for 循環(huán)的支持吧。

for ... endfor

模板中的 for 循環(huán)的語法如下:

{% for name in names %}
    ...
{% endfor %}

從語法上可以看出來跟 if 語句是很相似了，甚至比 if 語句還要簡單。只需在原有 if 語句代碼 的基礎(chǔ)上稍作修改就可以(完整版可以從 Github 上下載 template2b.py ):

class Template:

    # ...

    def _parse_text(self):
        # ...
            elif self.re_tag.match(token):
                # ...
                if tag_name in ("if", "elif", "else", "for"):
                    # ...
                elif tag_name in ("endif", "endfor"):
                    # ...

可以看到其實就是修改了兩行代碼。按照慣例我們先來看一下生成的代碼:

>>> from template2b import Template
>>> t = Template("""
   ... {% for number in numbers %}
   ... {{ number }}
   ... {% endfor %}
   ... """)
>>> t.code_builder
def __func_name():
    __result = []
    __result.extend(["
"])
    for number in numbers:
        __result.extend(["
",str(number),"
"])
    __result.extend(["
"])
    return "".join(__result)

render 效果:

>>> t.render({"numbers": range(3)})
"

0

1

2

"

for ... endfor 語法就這樣實現(xiàn)了。是不是很簡單?？但是還沒完?

相信大家都知道在 python 中 for 循環(huán)其實還支持 break 和 else 。 下面我們就一起來讓我們的模板引擎的 for 語法支持 break 和 else （可以從 Github 上下載: template2c.py ）

class Template:

    # ...

    def _parse_text(self):
        # ...
            elif self.re_tag.match(token):
                # ...
                if tag_name in ("if", "elif", "else", "for"):
                    # ...
                elif tag_name in ("break",):
                    self.code_builder.add_line(tag)
                elif tag_name in ("endif", "endfor"):
                    # ...

可以看到，其實也是只增加了兩行代碼。效果：

from template2c import Template

>>> t = Template("""
... {% for number in numbers %}
...    {% if number > 2 %}
...       {% break %}
...    {% else %}
...       {{ number }}
...    {% endif %}
... {% else %}
...    no break
... {% endfor %}
... """)
>>> t.code_builder
def __func_name():
    __result = []
    __result.extend(["
"])
    for number in numbers:
        __result.extend(["
   "])
        if number > 2:
            __result.extend(["
      "])
            break
            __result.extend(["
   "])
        else:
            __result.extend(["
      ",str(number),"
   "])
        __result.extend(["
"])
    else:
        __result.extend(["
   no break
"])
    __result.extend(["
"])
    return "".join(__result)

>>> t.render({"numbers": range(3)}).replace("
", "")
"         0            1            2      no break"
>>> t.render({"numbers": range(4)}).replace("
", "")
"         0            1            2            "

就這樣我們的模板引擎對 for 的支持算是比較完善了。 至于生成的代碼里的換行和空格暫時先不管，留待之后優(yōu)化代碼的時候再處理。

重構(gòu)

我們的 Template._parse_text 方法代碼隨著功能的增加已經(jīng)變成下面這樣了:

def _parse_text(self):
    """解析模板"""
    tokens = self.re_tokens.split(self.raw_text)

    for token in tokens:
        if self.re_variable.match(token):
            variable = token.strip("{} ")
            self.buffered.append("str({})".format(variable))
        elif self.re_comment.match(token):
            continue
        elif self.re_tag.match(token):
            self.flush_buffer()

            tag = token.strip("{%} ")
            tag_name = tag.split()[0]
            if tag_name in ("if", "elif", "else", "for"):
                if tag_name in ("elif", "else"):
                    self.code_builder.backward()
                self.code_builder.add_line("{}:".format(tag))
                self.code_builder.forward()
            elif tag_name in ("break",):
                self.code_builder.add_line(tag)
            elif tag_name in ("endif", "endfor"):
                self.code_builder.backward()
        else:
            self.buffered.append("{}".format(repr(token)))

有什么問題呢？問題就是 for 循環(huán)里的代碼太長了，我們需要分割 for 循環(huán)里的 代碼。比如把對變量，if/for 的處理封裝到多帶帶的方法里。

下面展示了一種方法（可以從 Github 下載 template2d.py ):

def _parse_text(self):
    """解析模板"""
    tokens = self.re_tokens.split(self.raw_text)
    handlers = (
        (self.re_variable.match, self._handle_variable),   # {{ variable }}
        (self.re_tag.match, self._handle_tag),             # {% tag %}
        (self.re_comment.match, self._handle_comment),     # {# comment #}
    )
    default_handler = self._handle_string                  # 普通字符串

    for token in tokens:
        for match, handler in handlers:
            if match(token):
                handler(token)
                break
        else:
            default_handler(token)

def _handle_variable(self, token):
    """處理變量"""
    variable = token.strip("{} ")
    self.buffered.append("str({})".format(variable))

def _handle_comment(self, token):
    """處理注釋"""
    pass

def _handle_string(self, token):
    """處理字符串"""
    self.buffered.append("{}".format(repr(token)))

def _handle_tag(self, token):
    """處理標(biāo)簽"""
    # 將前面解析的字符串，變量寫入到 code_builder 中
    # 因為標(biāo)簽生成的代碼需要新起一行
    self.flush_buffer()
    tag = token.strip("{%} ")
    tag_name = tag.split()[0]
    self._handle_statement(tag, tag_name)

def _handle_statement(self, tag, tag_name):
    """處理 if/for"""
    if tag_name in ("if", "elif", "else", "for"):
        # elif 和 else 之前需要向后縮進一步
        if tag_name in ("elif", "else"):
            self.code_builder.backward()
        # if True:, elif True:, else:, for xx in yy:
        self.code_builder.add_line("{}:".format(tag))
        # if/for 表達式部分結(jié)束，向前縮進一步，為下一行做準(zhǔn)備
        self.code_builder.forward()
    elif tag_name in ("break",):
        self.code_builder.add_line(tag)
    elif tag_name in ("endif", "endfor"):
        # if/for 結(jié)束，向后縮進一步
        self.code_builder.backward()

這樣處理后是不是比之前那個都放在 _parse_text 方法里要好很多？

至此，我們的模板引擎已經(jīng)支持了如下語法:

變量: {{ variable }}

注釋: {# comment #}

if 語句: {% if ... %} ... {% elif ... %} ... {% else %} ... {% endif %}

for 循環(huán): {% for ... in ... %} ... {% break %} ... {% else %} ... {% endfor %}

之后的文章還將實現(xiàn)其他實用的模板語法，比如 include, extends 模板繼承等。

include 的語法(item.html 是個獨立的模板文件, list.html 中 include item.html):

{# item.html #}

  • {{ item }}
    • 

{# list.html #}

      
    {% for name in names %}
        {% include "item.html" %}
    {% endfor %}

    list.html 渲染后將生成類似下面這樣的字符串:

      
    
    • Tom
      • 
    
    • Jim
    •

    extends 的語法(base.html 是基礎(chǔ)模板, child.html 繼承 base.html 然后重新定義 base.html 中定義過的 block):

    {# base.html #}

    
{% block content %}
    parent_content
{% endblock content %}

    

    
{% block footer %}
    (c) 2016 example.com
{% endblock footer %}

    child.html:

    {% extends "base.html" %}

{% block content %}
    child_content
    {{ block.super }}
{% endblock content %}

    child.html 渲染后將生成類似下面這樣的字符串:

    
    child_content
    parent_content

    

    
    (c) 2016 example.com

    那么，該如何實現(xiàn) include 和 extends 功能呢？ 我將在 第三篇文章 中向你詳細(xì)的講解。敬請期待。

    文章版權(quán)歸作者所有，未經(jīng)允許請勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為，您可以聯(lián)系管理員刪除。

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