你到底理解 Web Component 是什么吗？ - 哈喽比特

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前言

虽然对 Web Component 这个东西早有耳闻，但是一直也没怎么仔细看过，所以就深入了解了一下，今天给大家做个简单分享 :)

下面的实践代码都放在 Github 这个仓库里了[1]。

是什么

Web Components 实际上一系列技术的组合，主要包含 3 部分：

自定义元素。 在 HTML 基础标签外扩展自定义标签元素
Shadow DOM。 主要用于将 Shadow DOM 的内容与外层 document DOM 隔离
HTML 模板。 使用 <template> 来定义组件模板，使用 <slot> 作为插槽使用

也正是因为它是一系列 API 的组合，所以在使用时，我们要同时关注这些 API 的兼容性：

Custom Elements Shadow DOM HTML templates

将上面技术合理使用后，就可以 将功能、逻辑封装到自定义标签中，通过复用这些自定义的组件来提高开发效率。 听起来就像是 Vue.js 和 React 做的那一套，实际上，在使用 Web Components 的时候，也是很像的。

上手

接下来我们通过实现一个 <book-card> Web Component 来学习一下怎么使用它吧。

自定义元素

首先，创建一个 index.html，在里面直接调用 <book-card> 组件。

<body>
  <book-card></book-card>
  <script src="./BookCard.js"></script>
</body>

因为浏览器不认识 <book-card> 所以，我们需要在 BookCard.js 里注册它，并在 index.html 中引入并执行 BookCard.js。

class BookCard extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();

    const container = document.createElement('div')
    container.className = 'container'

    const image = document.createElement('img')
    image.className = 'image'
    image.src = "https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp"

    const title = document.createElement('p')
    title.className = 'title'
    title.textContent = '切尔诺贝利的祭祷'

    const desc = document.createElement('p')
    desc.className = 'desc'
    desc.textContent = 'S·A·阿列克谢耶维奇'

    const price = document.createElement('p')
    price.className = 'price'
    price.textContent = `￥25.00`

    container.append(image, title, desc, price)

    this.appendChild(container)
  }
}

customElements.define('book-card', BookCard)

上面已经实现了最基础的 DOM 结构了：

上面一直执行 createElement 并设置属性值的行为是否有点像 React 的 React.createElement 呢？

HTML 模板

这样一行一行地生成 DOM 结构不仅写的累，读的人也很难一下子看明白。为了解决这个问题，我们可以使用 HTML 模板 。直接在 HTML 里写一个 <template> 模板：

<body>
  <template id="book-card-template">
    <div class="container">
      <img class="image" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp" alt="">
      <p class="title">切尔诺贝利的祭祷</p>
      <p class="desc">S·A·阿列克谢耶维奇</p>
      <p class="price">￥25.00</p>
    </div>
  </template>

  <book-card></book-card>
  <script src="BookCard.js"></script>
</body>

然后在注册组件中直接调用这个模板即可：

class BookCard extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();

    const templateElem = document.getElementById('book-card-template')
    const clonedElem = templateElem.content.cloneNode(true)

    this.appendChild(clonedElem)
  }
}

customElements.define('book-card', BookCard)

这样的 <template> 书写方式是不是又有点像我们熟悉的 Vue 框架了呢？

写样式

搞定了 DOM 之后，我们就可以写样式了，直接在 <template> 里面新加一个 <style> 元素，然后开始写 CSS：

<body>
  <template id="book-card-template">
    <style>
      p { margin: 0 }

      .container { display: inline-flex; flex-direction: column; border-radius: 6px; border: 1px solid silver; padding: 16px; margin-right: 16px }
      .image { border-radius: 6px; }
      .title { font-weight: 500; font-size: 16px; line-height: 22px; color: #222; margin-top: 14px; margin-bottom: 9px; }
      .desc { margin-bottom: 12px; line-height: 1; color: #8590a6; font-size: 14px; }
      .price { color: #8590a6; font-size: 14px; }
    </style>

    <div class="container">
      <img class="image" src="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp" alt="">
      <p class="title">切尔诺贝利的祭祷</p>
      <p class="desc">S·A·阿列克谢耶维奇</p>
      <p class="price">￥25.00</p>
    </div>
  </template>

  <book-card></book-card>
  <script src="BookCard.js"></script>
</body>

相信大家都会写这样的 CSS，所以为了缩减篇幅就把 CSS 折叠了，最后效果如下：

Shadow DOM

为了不让 <template> 里的 <style> CSS 和全局的 CSS 有冲突，我们可以将组件挂在到 Shadow Root 上，再用 Shadow Root 挂到外层的 document DOM 上，这样就可以实现 CSS 的隔离啦：

class BookCard extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();

    this.attachShadow({ mode: 'open' })

    const templateElem = document.getElementById('book-card-template')
    const clonedElem = templateElem.content.cloneNode(true)

    this.shadowRoot.appendChild(clonedElem)
  }
}

customElements.define('book-card', BookCard)

打开控制台，可以看到 <template> 的 DOM 都被挂到 Shadow Root 上了：

整个 DOM 架构大致是这样的：

Shadow DOM 的一大优点是能将 DOM 结构、样式、行为与 Document DOM 隔离开，非常适合做组件的封装，因此它能成为 Web Component 的重要组成部分之一。

Shadow DOM 也经常出现在我们日常开发中，比如 <video> 元素里的 controls 控件 DOM 结构也是挂在 Shadow Root 下的：

Props

和 Vue 和 React 的组件一样，我们也可以在 Web Component 上传递属性：

<body>
  <template id="book-card-template">
    <style>
      ...
    </style>

    <div class="container">
      <img class="image" src="" alt="">
      <p class="title"></p>
      <p class="desc"></p>
      <p class="price"></p>
    </div>
  </template>

  <book-card
    data-image="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp"
    data-title="切尔诺贝利的祭祷"
    data-desc="S·A·阿列克谢耶维奇"
    data-price="25.00"
  ></book-card>

  <script src="BookCard.js"></script>
</body>

然后将这些属性再更新到 DOM 上：

const prefix = 'data-'

class BookCard extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();

    this.attachShadow({ mode: 'open' })

    const templateElem = document.getElementById('book-card-template')
    const clonedElem = templateElem.content.cloneNode(true)

    clonedElem.querySelector('.container > .image').src = this.getAttribute(`${prefix}image`)
    clonedElem.querySelector('.container > .title').textContent = this.getAttribute(`${prefix}title`)
    clonedElem.querySelector('.container > .desc').textContent = this.getAttribute(`${prefix}desc`)
    clonedElem.querySelector('.container > .price').textContent = `￥${this.getAttribute(`${prefix}price`)}`

    this.shadowRoot.appendChild(clonedElem)
  }
}

customElements.define('book-card', BookCard)

一般来说，对于自定义属性，我们习惯使用 data-xxx 来命名。

如果你能进一步思考的话，可以直接拿到这些 attributes，然后用来做 Proxy 代理、响应式赋值等操作。嗯，有 Vue 那味了！

const prefix = 'data-'

const attrList = Array.from(this.attributes);
const props = attrList.filter(attr => attr.name.startsWith(prefix))
// 监听 props
watch(props)

Slot

HTML 模板的另一个好处是可以像 Vue 一样使用 <slot>。比如，现在我们可以在这个 <book-card> 最下面添加一个 action 插槽：

<template id="book-card-template">
  <style>
    ...
  </style>

  <div class="container">
    <img class="image" src="" alt="">
    <p class="title"></p>
    <p class="desc"></p>
    <p class="price"></p>
    <div class="action">
      <slot name="action-btn"></slot>
    </div>
  </div>
</template>

当别人要使用 <book-card> 组件时，就可以通过插槽的方式来使用注入他们自定义的内容了：

<book-card
  data-image="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp"
  data-title="切尔诺贝利的祭祷"
  data-desc="S·A·阿列克谢耶维奇"
  data-price="25.00"
>
  <button slot="action-btn" class="btn primary">购买</button>
</book-card>

<book-card
    data-image="https://pic1.zhimg.com/50/v2-a6d65e05ec8db74369f3a7c0073a227a_200x0.webp"
    data-title="切尔诺贝利的祭祷"
    data-desc="S·A·阿列克谢耶维奇"
    data-price="25.00"
>
  <button slot="action-btn" class="btn danger">删除</button>
</book-card>

交互

我们还能像 React 那样去给元素绑定事件，比如这里对这个 action <slot> 添加点击事件：

class BookCard extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();

    this.attachShadow({ mode: 'open' })

    const templateElem = document.getElementById('book-card-template')
    const clonedElem = templateElem.content.cloneNode(true)

    ...
    clonedElem.querySelector('.container > .action').addEventListener('click', this.onAction)

    this.shadowRoot.appendChild(clonedElem)
  }

  onAction = () => {
    alert('Hello World')
  }
}

注意：这里的 onAction 为箭头函数，因为需要绑定 this，将其指向这个 BookCard 组件。

UI 库

或许有的同学已经开始想：既然这玩意能用来封装组件，那是有对应的 Web Component UI 库呢？答案是肯定的。

目前比较出名的有微软出品的 FAST[2]：

有 Google 出品的 Lit[3]：

还有有我厂腾讯的 OMI[4]：

总结

上面主要给大家分享了一下 Web Component 的一些使用方法。总的来说，Web Component 是一系列 API 的组合：

Custom Element：注册和使用组件
Shadow DOM：隔离 CSS
HTML template 和 slot：灵活的 DOM 结构

关于 Web Component 的内容，已经差不多说完了，不知大家看完有什么感受。给我的感觉是好像提供了原生组件化封装功能，但是又有好多事没有做完，比如我们希望看到的：

像 Vue 那样的响应式地对数据进行追踪
像 Vue 那样的模板语法、数据绑定
像 React 那样的 DOM Diff
像 React 那样的 React.createElement 的 JSX 写法
...

这些我们希望的 “框架特性” Web Component 都是没有提供的。这是因为 Web Component 的内容都是由 API 组成，而这些 API 作为规范要保持功能单一、正交的原则，而不是要做得像 Vue, React 那样的组件化 “框架”。这也是知乎的《Web Component 和类 React、Angular、Vue 组件化技术谁会成为未来？》[5] 回答里说的：

框架的职责在于提供一整套的解决方案，而平台 API 的设计要求是绝不能提供一整套的解决方案（即保证零耦合、正交），这是无法调和的基本矛盾所在。

Web Component 最主要的好处还是在于原生支持、无需外部依赖。一个 index.html + main.js 就可以完成组件注册以及使用。

目前，它依然在发展，也能用于生产环境中，像 single-spa Layout Engine 以及 MicroApp 就是例子，另一个场景则是可以在 TextArea, Video 这样的功能组件中使用到 Web Component 来封装。

参考资料

[1]项目代码: https://github.com/haixiangyan/bookcard-web-component

[2]FAST: https://www.fast.design/

[3]Lit: https://lit.dev/

[4]OMI: https://tencent.github.io/omi/

[5]《Web Component 和类 React、Angular、Vue 组件化技术谁会成为未来？》: https://www.zhihu.com/question/58731753/answer/158331367