Go 每日一库之 go-app

简介

go-app是一个使用 Go + WebAssembly 技术编写渐进式 Web 应用的库。WebAssembly 是一种可以运行在现代浏览器中的新式代码。近两年来,WebAssembly 技术取得了较大的发展。我们现在已经可以使用 C/C++/Rust/Go 等高级语言编写 WebAssembly 代码。本来就来介绍go-app这个可以方便地使用 Go 语言来编写 WebAssembly 代码的库。

快速使用

go-app对 Go 语言版本有较高的要求(Go 1.14+),而且必须使用Go module。先创建一个目录并初始化Go Module(Win10 + Git Bash):

$ mkdir go-app && cd go-app
$ go mod init

然后下载安装go-app包:

$ go get -u -v github.com/maxence-charriere/go-app/v6

至于Go module的详细使用,去看煎鱼大佬的Go Modules 终极入门

首先,我们要编写 WebAssembly 程序:

package main

import "github.com/maxence-charriere/go-app/v6/pkg/app"

type Greeting struct {
  app.Compo
  name string
}

func (g *Greeting) Render() app.UI {
  return app.Div().Body(
    app.Main().Body(
      app.H1().Body(
        app.Text("Hello, "),
        app.If(g.name != "",
          app.Text(g.name),
        ).Else(
          app.Text("World"),
        ),
      ),
    ),
    app.Input().
      Value(g.name).
      Placeholder("What is your name?").
      AutoFocus(true).
      OnChange(g.OnInputChange),
  )
}

func (g *Greeting) OnInputChange(src app.Value, e app.Event) {
  g.name = src.Get("value").String()
  g.Update()
}

func main() {
  app.Route("/", &Greeting{})
  app.Run()
}

go-app中使用组件来划分功能模块,每个组件结构中必须内嵌app.Compo。组件要实现Render()方法,在需要显示该组件时会调用此方法返回显示的页面。go-app使用声明式语法,完全使用 Go 就可以编写 HTML 页面,上面绘制 HTML 的部分比较好理解。上面代码中还实现了一个输入框的功能,并为它添加了一个监听器。每当输入框内容有修改,OnInputChange方法就会调用,g.Update()会使该组件重新渲染显示。

最后将该组件挂载到路径/上。

编写 WebAssembly 程序之后,需要使用交叉编译的方式将它编译为.wasm文件:

$ GOARCH=wasm GOOS=js go build -o app.wasm

如果编译出现错误,使用go version命令检查 Go 是否是 1.14 或更新的版本。

接下来,我们需要编写一个 Go Web 程序使用这个app.wasm

package main

import (
  "log"
  "net/http"

  "github.com/maxence-charriere/go-app/v6/pkg/app"
)

func main() {
  h := &app.Handler{
    Title:  "Go-App",
    Author: "dj",
  }

  if err := http.ListenAndServe(":8080", h); err != nil {
    log.Fatal(err)
  }
}

go-app提供了一个app.Handler结构,它会自动查找同目录下的app.wasm(这也是为什么将目标文件设置为app.wasm的原因)。然后我们将前面编译生成的app.wasm放到同一目录下,执行该程序:

$ go run main.go

默认显示"Hello World"

在输入框中输入内容之后,显示会随之变化:

可以看到,go-app为我们设置了一些基本的样式,网页图标等。

简单原理

GitHub 上这张图很好地说明了 HTTP 请求的执行流程:

用户请求先到app.Handler层,它会去app.wasm中执行相关的路由逻辑、去磁盘上查找静态文件。响应经由app.Handler中转返回给用户。用户就看到了app.wasm渲染的页面。实际上,在本文中我们只需要编写一个 Go Web 程序,每次编写新的 WebAssembly 之后,将新编译生成的 app.wasm 文件拷贝到 Go Web 目录下重新运行程序即可。注意,如果页面未能及时刷新,可能是缓存导致的,可尝试清理浏览器缓存

组件

自定义一个组件很简单,只需要将app.Compo内嵌到结构中即可。实现Render()方法可定义组件的外观,实际上app.Compo有一个默认的外观,我们可以这样来查看:

func main() {
  app.Route("/app", &app.Compo{})
  app.Run()
}

编译生成app.wasm之后,一开始的 Go Web 程序不需要修改,直接运行,打开浏览器查看:

事件处理

快速开始中,我们还介绍了如何使用事件。使用声明式语法app.Input().OnChange(handler)即可监听内容变化。事件处理函数必须为func (src app.Value, e app.Event)类型,app.Value是触发对象,app.Event是事件的内容。通过app.Value我们可以得到输入框内容、选择框的选项等信息,通过app.Event可以得到事件的信息,是鼠标事件、键盘事件还是其它事件:

type ShowSelect struct {
  app.Compo
  option string
}

func (s *ShowSelect) Render() app.UI {
  return app.Div().Body(
    app.Main().Body(
      app.H1().Body(
        app.If(s.option == "",
          app.Text("Please select!"),
        ).Else(
          app.Text("You've selected "+s.option),
        ),
      ),
    ),
    app.Select().Body(
      app.Option().Body(
        app.Text("apple"),
      ),
      app.Option().Body(
        app.Text("orange"),
      ),
      app.Option().Body(
        app.Text("banana"),
      ),
    ).
      OnChange(s.OnSelectChange),
  )
}

func (s *ShowSelect) OnSelectChange(src app.Value, e app.Event) {
  s.option = src.Get("value").String()
  s.Update()
}

func main() {
  app.Route("/", &ShowSelect{})
  app.Run()
}

上面代码显示一个选择框,当选项改变时上面显示的文字会做相应的改变。初始时:

选择后:

嵌套组件

组件可以嵌套使用,即在一个组件中使用另一个组件。渲染时将内部的组件表现为外部组件的一部分:

type Greeting struct {
  app.Compo
}

func (g *Greeting) Render() app.UI {
  return app.P().Body(
    app.Text("Hello, "),
    &Name{name: "dj"},
  )
}

type Name struct {
  app.Compo
  name string
}

func (n *Name) Render() app.UI {
  return app.Text(n.name)
}

func main() {
  app.Route("/", &Greeting{})
  app.Run()
}

上面代码在组件Greeting中内嵌了一个Name组件,运行显示:

生命周期

go-app提供了组件的 3 个生命周期的钩子函数:

  • OnMount:当组件插入到 DOM 时调用;
  • OnNav:当一个组件所在页面被加载、刷新时调用;
  • OnDismount:当一个组件从页面中移除时调用。

例如:

type Foo struct {
  app.Compo
}

func (*Foo) Render() app.UI {
  return app.P().Body(
    app.Text("Hello World"),
  )
}

func (*Foo) OnMount() {
  fmt.Println("component mounted")
}

func (*Foo) OnNav(u *url.URL) {
  fmt.Println("component navigated:", u)
}

func (*Foo) OnDismount() {
  fmt.Println("component dismounted")
}

func main() {
  app.Route("/", &Foo{})
  app.Run()
}

编译运行,在浏览器中打开页面,打开浏览器控制台观察输出:

component mounted
component navigated: http://localhost:8080/

编写 HTML

在前面的例子中我们已经看到了如何使用声明式语法编写 HTML 页面。go-app为所有标准的 HTML 元素都提供了相关的类型。创建这些对象的方法名也比较好记,就是元素名的首字母大写。如app.Div()创建一个div元素,app.P()创建一个p元素,app.H1()创建一个h1元素等等。在go-app中,这些结构都是暴露出对应的接口供开发者使用的,如div对应HTMLDiv接口:

type HTMLDiv interface {
  Body(nodes ...Node) HTMLDiv
  Class(v string) HTMLDiv
  ID(v string) HTMLDiv
  Style(k, v string) HTMLDiv

  OnClick(h EventHandler) HTMLDiv
  OnKeyPress(h EventHandler) HTMLDiv
  OnMouseOver(h EventHandler) HTMLDiv
}

可以看到每个方法都返回该HTMLDiv自身,所以支持链式调用。调用这些方法可以设置元素的各方面属性:

  • Class:添加 CSS Class;
  • ID:设置 ID 属性;
  • Style:设置内置样式;
  • Body:设置元素内容,可以随意嵌套。div中包含h1pp中包含img等;

和设置事件监听:

  • OnClick:点击事件;
  • OnKeyPress:按键事件;
  • OnMouseOver:鼠标移过事件。

例如下面代码:

app.Div().Body(
  app.H1().Body(
    app.Text("Title"),
  ),
  app.P().ID("id").
    Class("content").Body(
      app.Text("something interesting"),
    ),
)

相当于 HTML 代码:

<div>
  <h1>title</h1>
  <p id="id" class="content">
    something interesting
  </p>
</div>

原生元素

我们可以在app.Raw()中直接写 HTML 代码,app.Raw()会生成对应的app.UI返回:

svg := app.Raw(`
<svg width="100" height="100">
    <circle cx="50" cy="50" r="40" stroke="green" stroke-width="4" fill="yellow" />
</svg>
`)

但是这种写法是不安全的,因为没有检查 HTML 的结构。

条件

我们在最开始的例子中就已经用到了条件语句,条件语句对应 3 个方法:If()/ElseIf()/Else()

IfElseIf接收两个参数,第一个参数为bool值。如果为true,则显示第二个参数(类型为app.UI),否则不显示。

Else必须在IfElseIf后使用,如果前面的条件都不满足,则显示传入Else方法的app.UI

type ScoreUI struct {
  app.Compo
  score int
}

func (c *ScoreUI) Render() app.UI {
  return app.Div().Body(
    app.If(c.score >= 90,
      app.H1().
        Style("color", "green").
        Body(
          app.Text("Good!"),
        ),
    ).ElseIf(c.score >= 60,
      app.H1().
        Style("color", "orange").
        Body(
          app.Text("Pass!"),
        ),
    ).Else(
      app.H1().
        Style("color", "red").
        Body(
          app.Text("fail!"),
        ),
    ),
    app.Input().
      Value(c.score).
      Placeholder("Input your score?").
      AutoFocus(true).
      OnChange(c.OnInputChange),
  )
}

func (c *ScoreUI) OnInputChange(src app.Value, e app.Event) {
  score, _ := strconv.ParseUint(src.Get("value").String(), 10, 32)
  c.score = int(score)
  c.Update()
}

func main() {
  app.Route("/", &ScoreUI{})
  app.Run()
}

上面我们根据输入的分数显示对应的文字,90及以上显示绿色的Good!60-90之间显示橙色的Pass!,小于60显示红色的Fail!。下面是运行结果:

Range

假设我们要编写一个 HTML 列表,当前有一个字符串的切片。如果一个个写就太繁琐了,而且不够灵活,且容易出错。这时就可以使用Range()方法了:

type RangeUI struct {
  app.Compo
  name string
}

func (*RangeUI) Render() app.UI {
  langs := []string{"Go", "JavaScript", "Python", "C"}
  return app.Ul().Body(
    app.Range(langs).Slice(func(i int) app.UI {
      return app.Li().Body(
        app.Text(langs[i]),
      )
    }),
  )
}

func main() {
  app.Route("/", &RangeUI{})
  app.Run()
}

Range()可以对切片或map中每一项生成一个app.UI,然后平铺在某个元素的Body()方法中。

运行结果:

上下文菜单

go-app中,我们可以很方便的自定义右键弹出的菜单,并且为菜单项编写响应:

type ContextMenuUI struct {
  app.Compo
  name string
}

func (c *ContextMenuUI) Render() app.UI {
  return app.Div().Body(
    app.Text("Hello, World"),
  ).OnContextMenu(c.OnContextMenu)
}

func (*ContextMenuUI) OnContextMenu(src app.Value, event app.Event) {
  event.PreventDefault()

  app.NewContextMenu(
    app.MenuItem().
      Label("item 1").
      OnClick(func(src app.Value, e app.Event) {
        fmt.Println("item 1 clicked")
      }),
    app.MenuItem().Separator(),
    app.MenuItem().
      Label("item 2").
      OnClick(func(src app.Value, e app.Event) {
        fmt.Println("item 2 clicked")
      }),
  )
}

func main() {
  app.Route("/", &ContextMenuUI{})
  app.Run()
}

我们在OnContextMenu中调用了event.PreventDefault()阻止默认菜单的弹出。看运行结果:

点击菜单项,观察控制台输出~

app.Handler

上面我们都是使用go-app内置的app.Handler处理客户端的请求。我们只设置了简单的两个属性AuthorTitleapp.Handler还有其它很多字段可以定制:

type Handler struct {
  Author string
  BackgroundColor string
  CacheableResources []string
  Description string
  Env Environment
  Icon Icon
  Keywords []string
  LoadingLabel string
  Name string
  RawHeaders []string
  RootDir string
  Scripts []string
  ShortName string
  Styles []string
  ThemeColor string
  Title string

  UseMinimalDefaultStyles bool
  Version string
}
  • Icon:设置应用图标;
  • Styles:CSS 样式文件;
  • Scripts:JS 脚本文件。

CSS 和 JS 文件必须在app.Handler中声明。下面是一个示例app.Handler

h := &app.Handler{
  Name:        "Luck",
  Author:      "Maxence Charriere",
  Description: "Lottery numbers generator.",
  Icon: app.Icon{
    Default: "/web/icon.png",
  },
  Keywords: []string{
    "EuroMillions",
    "MEGA Millions",
    "Powerball",
  },
  ThemeColor:      "#000000",
  BackgroundColor: "#000000",
  Styles: []string{
    "/web/luck.css",
  },
  Version: "wIKiverSiON",
}

本文代码

本文中 WebAssembly 代码都在各自的目录中。Go Web 演示代码在 web 目录中。先进入某个目录,使用下面的命令编译:

$ GOARCH=wasm GOOS=js go build -o app.wasm

然后将生成的app.wasm拷贝到web目录:

$ cp app.wasm ../web/

切换到 web 目录,启动服务器:

$ cd ../web/
$ go run main.go

总结

本文介绍如何使用go-app编写基于 WebAssembly 的 Web 应用程序。可能有人会觉得,go-app编写 HTML 的方式有点繁琐。但是我们可以写一个转换程序将普通的 HTML 代码转为go-app代码,感兴趣可以自己实现一下。WebAssembly 技术非常值得关注一波~

大家如果发现好玩、好用的 Go 语言库,欢迎到 Go 每日一库 GitHub 上提交 issue😄

参考

  1. go-app GitHub:https://github.com/maxence-charriere/go-app
  2. Go 每日一库 GitHub:https://github.com/darjun/go-daily-lib

我的博客:https://darjun.github.io

欢迎关注我的微信公众号【GoUpUp】,共同学习,一起进步~

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