摘要：套頁面的過程實際就是將靜態頁面變成切割成一塊塊，每一塊都是一個，或文件，它們是后端模板引擎的處理對象其實模板是不局限于后端還是前端的，模板的本質是用于從數據變量到實際的視覺表現代碼這項工作的一種實現手段。

時下流行什么react, avalon, angular, vue什么，其核心都離不開前端模板。理解前端模板，是我們了解MV* 的關鍵。

前端框架最重要的目的是將頁面渲染出來。“渲染”（render）這個詞最初不是前端的東西的。前端之前叫做切圖，將設計師做的PSD變成一個靜態頁面，然后加上動態交互。但是我們有許多數據是來自后端，如何將數據加入靜態頁面呢？于是又多了一套工序叫“套頁面”。套頁面的過程實際就是將靜態頁面變成切割成一塊塊，每一塊都是一個php，jsp或vm文件，它們是后端模板引擎的處理對象！

其實模板是不局限于后端還是前端的， 模板的本質是用于從數據（變量）到實際的視覺表現（HTML代碼）這項工作的一種實現手段。由于后端近水樓臺先得月（取數據比較方便），因此先在后端發展出這種技術。這些后端模板文件是活動于服務器的，然后經過復雜的處理，最后由瀏覽器渲染出來。這時的渲染是將服務器拼接好的靜態文本變成一個DOM樹的過程。

如果要實現前端實現MVC或MVP，那些工序必須發生改變。靜態文件產出是不變，尤其是大公司，分工夠細，有專門的切圖組（大多數是妹子）將它們做出來。接著是套頁面，這時就不能使用后端模板引擎，需要引入前端模板引擎。由于實現一個前端模板引擎太簡單了，經過多年的發展，已經有眾多好用的輪子：

https://github.com/janl/musta...
基于JavaScript的Logic-less（無邏輯或輕邏輯）模板。

https://github.com/twitter/ho...
上面的優化版，twitter出品

https://github.com/wycats/han...
完全兼容mustcache的語法

https://github.com/paularmstr...
擁有更強悍的模板繼承與block 重寫功能

https://github.com/mozilla/nu...
跟django的模板系統相似，可以說swig的升級版，是gitbook的御用前端模板

其它推薦的還有ejs， 易學易用，對有過ASP/PHP/JSP編程經驗的人來說，非常親切自然，缺點就是功能有點簡單。

其他doT, xtempalate， Underscore Templates。

最不推薦是jade， 有點華而不實，過度設計，導致套頁面工作量大，性能其差。

虛擬DOM時代流行的jsx就是無邏輯模板。之所以流行無邏輯或輕邏輯模板，其主要原因是改動成本比較少，像jade這樣自造語法糖太多，從美工手中拿來的html需要大動干戈，進行摧心折骨般的改造才能套數據。對于模板來說，最簡單而言，就是將某個可變數據放到適當的地方（填空），而其次，可以控制這個區域輸出不輸入（if指令)，或讓其個區域循環輸入多次（for指令)，更強制，實現模板互相套嵌（layout與block）。為了實現if與for有兩種方法，一種是單純的區域，插入一個js 語句，里面有if語句與for語句，另一種是使用語法糖，比如說 ms-for, ms-repeat, ng-if, ng-repeat。語法糖的用法比直接使用JS語句簡單，但是帶來學習成本與拓展功能。每一個模板 if, for指令的語法都不一樣的，并且你想在循環做一些處理，比如過濾一些數據，或突然在某處中斷，這又得引用一些新的語句。隨著模板要求前后共用，就有了傳輸成本，直接寫JS語句在模板里面肯定比不過語法糖。因此基于這種種原因，mustache風格的模板就成為主流。

現在三種模板風格：

PHP/ASP/JSP風格：

<% if ( list.length ) { %>
  

    <% for ( n=0; n
      

        <%= list[n] %>
      
    <% } %>
  
<% } %>

mustcache風格，高級語法有限，通常難自定義拓展：

{{#if list.length}}
  

    {{#each list item}}
      

        {{ item }}
      
    {{/each}}
  
{{/if}}

屬性綁定風格：

  

      {{item}}
  

前兩者只能出現于script, textarea等容器元素內部。因此<分隔符與標簽的<容器造成沖突，并且也不利于IDE的格式化處理。屬性綁定風格則是MVVM時期最流行的模板定義風格，某頁面某個區域就是一個模板，不需要進行入append等操作。

我們再來看如何實現前端模板。前端模板的本質就是一個可以轉換函數（渲染函數）的字符串。渲染函數放進一個充滿數據的對象后，還原為一個全新的字符串。因此重點是如何構建一個渲染函數。最簡單的方式是正則，還記得第二章的format方法嗎，這就是一個輕型的填充數據的方法。

function format(str, object) {
    var array = Array.prototype.slice.call(arguments, 1);
    return str.replace(/?#{([^{}]+)}/gm, function(match, name) {
        if (match.charAt(0) == "")
            return match.slice(1);
        var index = Number(name)
        if (index >= 0)
            return array[index];
        if (object && object[name] !== void 0)
            return  object[name];
        return  "";
    });
}

format方法是通過#{ }來劃分靜態內容與動態內容的，一般來說它們稱之為定界符（delimiter）。#{為前定界符，}為后界符，這個#{}其實是ruby風格的定界符。通常的定界符是<%與%>，{{與}} 。通常在前定界符中還有一些修飾符號，比如=號，表示這個會輸出到頁面，-號，表示會去掉兩旁的空白。
將下例，要編譯成一個渲染函數

var tpl = "你好,我的名字啊<%name%>, 今年已經 <%info.age%>歲了"
 var data = {
     name: "司徒正美",
     age: 20
 }

大抵是這樣

var body = "你好,我的名字叫"+ data.name+ ", 今年已經 "+data.info.age+ "歲了"
var render = new Function("data", "return "+ body)

或者聰明一點，使用數組來join:

var array = ["return "]
array.push("你好,我的名字叫"）
array.push(data.name)
array.push(", 今年已經")
array.push(data.info.age)
array.push( "歲了")
var render = new Function("data", array.join("+"))

這就得區分靜態內容與為變量前加data.前綴。這一步可以用正則來做，也可以用純字符串。我們試一下純字符串方式。假令前定界符為openTag，后定界符為closeTag，通過indexOf 與slice方法，就可以將它切成一塊塊。

function tokenize(str) {
    var openTag = "<%"
    var closeTag = "%>"
    var ret = []
    do {
        var index = str.indexOf(openTag)
        index = index === -1 ? str.length : index
        var value = str.slice(0, index)
        //抽取{{前面的靜態內容
        ret.push({
            expr: value,
            type: "text"
        })
        //改變str字符串自身
        str = str.slice(index + openTag.length)
        if (str) {
            index = str.indexOf(closeTag)
            var value = str.slice(0, index)
            //抽取{{與}}的動態內容
            ret.push({
                expr: value.trim(),//JS邏輯兩旁的空白可以省去
                type: "js"
            })
            //改變str字符串自身
            str = str.slice(index + closeTag.length)
        }
    } while (str.length)
    return ret
}
console.log(tokenize(tpl))

然后通過render方法將它們拼接起來。

function render(str) {
     var tokens = tokenize(str)
     var ret = []
     for (var i = 0, token; token = tokens[i++]; ) {
         if (token.type === "text") {
             ret.push(""" + token.expr + """)
         } else {
             ret.push(token.expr)
         }
     }
     console.log("return "+ ret.join("+"))
 }

打印出來如下

return "你好,我的名字叫"+name+", 今年已經 "+info.age+"歲了"

這個方法還不完整。首先光是在兩旁加上雙引號是不可靠的，萬一里面還有雙引號怎么辦。因此我們需要引入第二章介紹的quote方法，當類型為文本時，ret.push(+quote(token.expr)+）。其次需要對動態部分的變量加上.data。怎么知道它是一個變量呢。我們回想一下變量的定義，就是以_,$或字母開頭的字符組合。為了簡潔起見，我們暫時不用里會中文的情況。不過，info.age這個字符串里面，其實有兩個符合變量的子串，而我只需要在info前面加data.。這時，我們需要設法在匹配變量前，將對象的子級屬性替換掉，替換成不符合變量的字符，然后再替換為去。為此，我搞了一個dig與fill方法，將子級屬性變成??12這樣的字符串:

 var quote = JSON.stringify//自己到第二章找完整函數
 var rident = /[$a-zA-Z_][$a-zA-Z0-9_]*/g
 var rproperty = /.s*[w.$]+/g
 var number = 1
 var rfill = /??d+/g
 var stringPool = {}
 function dig(a) {
     var key = "??" + number++
     stringPool[key] = a
     return key
 }
 function fill(a) {
     return stringPool[a]
 }
 function render(str) {
     stringPool = {}
     var tokens = tokenize(str)
     var ret = []
     for (var i = 0, token; token = tokens[i++]; ) {
         if (token.type === "text") {
             ret.push(quote(token.expr))
         } else {
             // 先去掉對象的子級屬性,減少干擾因素
             var js = token.expr.replace(rproperty, dig)
             js = js.replace(rident, function (a) {
                 return "data." + a
             })
             js = js.replace(rfill, fill)
             ret.push(js)
         }
     }
     console.log("return " + ret.join("+"))
 }
render(tpl)

輸出為

return "你好,我的名字叫"+data.name+", 今年已經 "+data.info.age+"歲了"

最后，我們修改一下后面兩行，得到我們夢魅以求的渲染函數，它的實現過程比format方法復雜多了，但卻是所有擴展性極強的前端模板的一般實現過程。

  function render(str){
  //略。。。
     return new Function("data", "return " + ret.join("+"))
  }
  var fn = render(tpl)
  console.log(fn+"")
  console.log(fn(data))

我們再看一下如何引入循環語句，比如將上面的模板與數據改成這樣

var tpl = "你好,我的名字叫<%name%>, 今年已經 <%info.age%>歲了,喜歡<% for(var i = 0, el; el = list[i++];){%><% el %> <% } %>"
 var data = {
     name: "司徒正美",
     info: {
         age: 20
     },
     list: ["蘋果","香蕉","雪梨"]
 }

這時我們就添加一種新的類型，不輸出到頁面的動態內容。這在token方法中做一些修改

value = value.trim()
if (/^(if|for|})/.test(value)) {
    ret.push({
        expr: value,
        type: "logic"
    })
} else {
    ret.push({
        expr: value,
        type: "js"
    })
}

但render方法怎么修改好呢，顯示這時繼續用＋已經不行了，否則下場是這樣

return "你好,我的名字叫"+data.name+", 今年已經 "+data.info.age+"歲了,喜歡"+for(var i = 0, el; el = list[i++];){+""+data.el+" "+}

這時， 我們需要借用數組，將要輸入的數據（text, js類型 ）放進去，logic類型不放進去。

function addPrefix(str) {
   // 先去掉對象的子級屬性,減少干擾因素
   var js = str.replace(rproperty, dig)
   js = js.replace(rident, function (a) {
       return "data." + a
   })
   return js.replace(rfill, fill)
}
function addView(s) {
   return "__data__.push(" + s + ")"
}
function render(str) {
    stringPool = {}
    var tokens = tokenize(str)
    var ret = ["var __data__ = []"]
    tokens.forEach(function(token){
       if (token.type === "text") {
           ret.push(addView(quote(token.expr)))
       } else if (token.type === "logic") {
           //邏輯部分都經過addPrefix方法處理
           ret.push(addPrefix(token.expr))
       } else {
           ret.push(addView(addPrefix(token.expr)))
       }
    })
    ret.push("return __data__.join("")")
    console.log( ret.join("
"))
  }
var fn = render(tpl)

得到的內部結構是這樣的，顯然addPrefix方法出問題，我們應該過濾掉if, for等關鍵字與保留字。

var __data__ = []
__data__.push("你好,我的名字叫")
__data__.push(data.name)
__data__.push(", 今年已經 ")
__data__.push(data.info.age)
__data__.push("歲了,喜歡")
data.for(data.var data.i = 0, data.el; data.el = data.list[data.i++]){
__data__.push("")
__data__.push(data.el)
__data__.push(" ")
}
return __data__.join("")

但即使我們處理掉關鍵字與保留字，對于中間生成i, el怎么區分呢？是區分不了。于是目前有兩種方法，一是使用with， 這時我們就不需要加data.前綴。第二種引入新的語法。比如，前面是@就替換為data.。

先看第一種：

function render(str) {
     stringPool = {}
     var tokens = tokenize(str)
     var ret = ["var __data__ = [];", "with(data){"]
     for (var i = 0, token; token = tokens[i++]; ) {
         if (token.type === "text") {
             ret.push(addView(quote(token.expr)))
         } else if (token.type === "logic") {
             ret.push(token.expr)
         } else {
             ret.push(addView(token.expr))
         }
     }
     ret.push("}")
     ret.push("return __data__.join("")")
     return new Function("data", ret.join("
"))
 }
 var fn = render(tpl)
 console.log(fn + "")
 console.log(fn(data))

許多迷你模板都是用with減少替換工作。

第二種方法，使用引導符@, avalon2就是這么玩。這樣addPrefix方法可以減少許多代碼。相對應，模板也要改動一下

 var tpl = "你好,我的名字叫<%@name%>, 今年已經 <%@info.age%>歲了,喜歡<% for(var i = 0, el; el = @list[i++];){%><% el %> <% } %>"
 var rguide = /(^|[^wu00c0-uFFFF_])(@|##)(?=[$w])/g
 function addPrefix(str) {
     return str.replace(rguide, "$1data.")
 }
 function render(str) {
     stringPool = {}
     var tokens = tokenize(str)
     var ret = ["var __data__ = [];"]
     for (var i = 0, token; token = tokens[i++]; ) {
         if (token.type === "text") {
             ret.push(addView(quote(token.expr)))
         } else if (token.type === "logic") {
             //邏輯部分都經過addPrefix方法處理
             ret.push(addPrefix(token.expr))
         } else {
             ret.push(addView(addPrefix(token.expr)))
         }
     }
    
     ret.push("return __data__.join("")")
     return new Function("data", ret.join("
"))
 }
 var fn = render(tpl)
 console.log(fn + "")
 console.log(fn(data))

第二種比第一種的優勢在于，性能更高，并且避開es5嚴格模式的限制。

我們再認真思考一下，其實循環語句與條件語句，不單是for, if兩個，還有while, do while, else什么。因此這需要優化。這也有兩種方法，添加更多語法符合，比如上面所說的=就是輸出，沒有則不輸出。這是ASP/JSP/PHP等模板采用的手段：

//tokenize方法
if (value.charAt(0) === "=") {
     ret.push({
         expr: value, 
         type: "js"
     })
 } else {
     ret.push({
         expr: value, 
         type: "logic"
     })
 }

另一種，使用語法糖，如#each (el, index) in @list , "#eachEnd", "#if ","#ifEnd"。還是改動tokenize方法

 if (value.charAt(0) === "#") {
    if (value === "#eachEnd" || value === "#ifEnd") {
        ret.push({
            expr: "}",
            type: "logic"
        })
    } else if (value.slice(0, 4) === "#if ") {
        ret.push({
            expr: "if(" + value.slice(4) + "){",
            type: "logic"
        })
    } else if (value.slice(0, 6) === "#each ") {
        var arr = value.slice(6).split(" in ")
        var arrayName = arr[1]
        var args = arr[0].match(/[$w_]+/g)
        var itemName = args.pop()
        var indexName = args.pop() || "$index"
        value = ["for(var ", " = 0;", "<" + arrayName + ".length;", "++){"].join(indexName) +
                "
var " + itemName + " = " + arrayName + "[" + indexName + "];"
        ret.push({
            expr: value,
            type: "logic"
        })
    
    }
    
} else{
   //...
}

對應的模板改成

var tpl = "你好,我的名字叫<%@name%>, 今年已經 <%@info.age%>歲了,喜歡<%#each el in @list %><% el %> <% #eachEnd %>"
var fn = render(tpl)
console.log(fn + "")
console.log(fn(data))

可能有人覺#for, #forEnd這樣的語法糖比較丑，無問題，這個可以改，主要我們的tokenize方法足夠強大，就能實現mustache這樣的模板引擎。但所有模板引擎也基本上是這么實現的，有的還支持過濾器，也就是在js 類型的語句再進行處理，將｜后面的字符器再切割出來。

如果虛擬DOM呢？那就需要一個html parser，這個工程巨大，比如reactive這個庫，早期不使用html parser與虛擬DOM，只有3，4千行，加入這些炫酷功能后就達到1W6K行。返回一個字符串與返回一個類似DOM樹的對象樹結構是不一樣。