WebComponents使用以及思考

起因

说起来这个东西, 出来至少 2 年了, 但是因为最近两年我基本没做过 web 端的东西, 所以也没怎么解过了, 趁着这次放假, 补充一下知识点

先来看看 MDN 中对于他的描述:

Web Components旨在解决这些问题 — 它由三项主要技术组成，它们可以一起使用来创建封装功能的定制元素，可以在你喜欢的任何地方重用，不必担心代码冲突。

Custom elements（自定义元素）：一组JavaScript API，允许您定义custom elements及其行为，然后可以在您的用户界面中按照需要使用它们。
Shadow DOM（影子DOM）：一组JavaScript API，用于将封装的“影子”DOM树附加到元素（与主文档DOM分开呈现）并控制其关联的功能。通过这种方式，您可以保持元素的功能私有，这样它们就可以被脚本化和样式化，而不用担心与文档的其他部分发生冲突。
HTML templates（HTML模板）： <template> 和 <slot> 元素使您可以编写不在呈现页面中显示的标记模板。然后它们可以作为自定义元素结构的基础被多次重用。

Custom elements（自定义元素）

Web Components 标准非常重要的一个特性是，它使开发者能够将HTML页面的功能封装为 custom elements（自定义标签），而往常，开发者不得不写一大堆冗长、深层嵌套的标签来实现同样的页面功能。

CustomElementRegistry

用来处理 web 文档中的 custom elements — 该对象允许你注册一个 custom element，返回已注册 custom elements 的信息，等等。

共有两种 custom elements：

Autonomous custom elements 是独立的元素，它不继承其他内建的HTML元素。你可以直接把它们写成HTML标签的形式，来在页面上使用。例如 <popup-info>，或者是document.createElement("popup-info")这样。
Customized built-in elements 继承自基本的HTML元素。在创建时，你必须指定所需扩展的元素（正如上面例子所示），使用时，需要先写出基本的元素标签，并通过 is 属性指定custom element的名称。例如<p is="word-count">, 或者 document.createElement("p", { is: "word-count" })。

customElements.define

用来注册一个 custom element，该方法接受以下参数

表示所创建的元素名称的符合 DOMString 标准的字符串。注意，custom element 的名称不能是单个单词，且其中必须要有短横线。
用于定义元素行为的类。
可选参数，一个包含 extends 属性的配置对象，是可选参数。它指定了所创建的元素继承自哪个内置元素，可以继承任何内置元素。

小栗子:

<div is="my-name"></div>
<gender-info></gender-info>
<script>
    // 基础 HTML 的元素
    class Names extends HTMLDivElement {
        constructor() {
            super();
            // this 指向的就是当前元素
            this.innerText = 'Grewer wrote example'
        }
    }

    customElements.define('my-name', Names, {extends: 'div'});


    // 自定义标签:
    class Gender extends HTMLElement {
        constructor() {
            // 必须首先调用 super方法
            super();

            this.innerText = 'Grewer gender is male'

            // 添加方法
            this.onclick = () => {
                console.log('run in customElement')
            }
        }
    }

    customElements.define('gender-info', Gender)
</script>

页面的显示:

DOM 中的显示:

组件名注意点

必须有 "-" 如果组件名是 gender 则直接报错, 即使是这样的名称也可以 "gender-"
首字母也不能大写, 比如就不能写成 Gender-info

生命周期

在custom element的构造函数中，可以指定多个不同的回调函数，它们将会在元素的不同生命时期被调用：

connectedCallback：当 custom element首次被插入文档DOM时，被调用。
disconnectedCallback：当 custom element从文档DOM中删除时，被调用。
adoptedCallback：当 custom element被移动到新的文档时，被调用。
attributeChangedCallback: 当 custom element增加、删除、修改自身属性时，被调用。

大部分生命周期和其他框架的类似, 但是其中有一个 attributeChangedCallback 需要说明下:


<life-test></life-test>

<script>

    class Life extends HTMLElement {
        // 用来搭配 attributeChangedCallback, 控制要监听的具体属性
        static get observedAttributes() {
            return ['style', 'test'];
        }

        constructor() {
            super();
            this.innerText = 'life test  click'
            this.onclick = this.change
        }

        change = () => {
            console.log('add run')
            this.style.background = `rgba(0, 0, 0, ${Math.random()})`
            this.setAttribute('test', Math.random() * 100)
        }
        
        attributeChangedCallback(...arg) {
            // 打印的值分别是: 属性值名, 旧值, 新值  如果没有就为 null
            // 如果同时改变了 2 个属性, 则触发此函数两次
            console.log('changed', arg)
        }
    }

    customElements.define('life-test', Life)
    
</script>

想要使用 attributeChangedCallback 生命周期, 就必须搭配上 observedAttributes
在线查看上述 dom: 点击查看

shadow DOM

Web components 的一个重要属性是封装——可以将标记结构、样式和行为隐藏起来，并与页面上的其他代码相隔离，保证不同的部分不会混在一起，可使代码更加干净、整洁。其中，Shadow DOM 接口是关键所在，它可以将一个隐藏的、独立的 DOM 附加到一个元素上。

有了组件的定义之后, 当然少不了 scoped 的掌控, 而 shadow DOM 就是用来做这个的

Shadow DOM 允许将隐藏的 DOM 树附加到常规的 DOM 树中——它以 shadow root 节点为起始根节点，在这个根节点的下方，可以是任意元素，和普通的 DOM 元素一样。

这里，有一些 Shadow DOM 特有的术语需要我们了解：

Shadow host：一个常规 DOM节点，Shadow DOM 会被附加到这个节点上。
Shadow tree：Shadow DOM内部的DOM树。
Shadow boundary：Shadow DOM结束的地方，也是常规 DOM开始的地方。
Shadow root: Shadow tree的根节点。

基本使用:

<div id="foo"></div>
<body>
<script>
    const div = document.getElementById('foo')
    // 将普通 dom 转换为 shadow dom
    let shadow = div.attachShadow({mode: 'open'});


    // 获取 shadow dom 对象
    // 如果 mode: 'open' 则能够正常获取, 如果为 closed  则 shadowObj 是 null
    const shadowObj = div.shadowRoot
    console.log(shadowObj)


    const p = document.createElement('p')
    p.textContent = 'this is p'
    // 关于 textContent 和 innerText 的区别: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Node/textContent#%E4%B8%8E_innertext_%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB

    shadow.append(p)
</script>

我感觉不足的地方在于, 只有在 dom 创建完毕之后在可以将他转变成 shadow dom, 而不是在浏览器的创建阶段

添加 styles

<style>
    p{
        background-color: #444444;
    }
</style>
<div id="foo"></div>
<p>不在 shadow 中的 p</p>
<body>
<script>
    //省略前一步的代码

    const style = document.createElement('style');

    style.textContent =  `
        p {
            background-color: #2c9edd;
        }
    `
    shadow.append(style)

    // 通过运行可以看到 p 的样式有了一个 scoped
</script>

在线查看: 点击查看

当然我们也可以使用外部样式:

// 将外部引用的样式添加到 Shadow DOM 上
const linkElem = document.createElement('link');
linkElem.setAttribute('rel', 'stylesheet');
linkElem.setAttribute('href', 'style.css');

// 将所创建的元素添加到 Shadow DOM 上
shadow.appendChild(linkElem);

Shadow Dom 和 Custom Element 搭配使用

<life-test></life-test>
<script>
  class Life extends HTMLElement {

    constructor() {
      super();
      const shadow = this.attachShadow({mode: 'closed'});
        
      const p = document.createElement('p')
      p.textContent = 'click me'
      shadow.append(p)
      this.p = p

      this.onclick = this.change
    }

    change = () => {
      console.log('add run')
      this.p.style.background = `rgba(0, 0, 0, ${Math.random()})`
      this.p.setAttribute('test', Math.random() * 100)
    }

    connectedCallback() {
      console.log('connectedCallback', '初始化')
    }

  }

  customElements.define('life-test', Life)
</script>

在线查看: 点击查看

templates and slots

templates

顾名思义也就是模板, 最基本的使用:

正常情况下 template 并不会显示在网页中

<template id="my-paragraph">
    <p>My paragraph</p>
</template>
<p>2 秒钟后执行插入</p>
</body>
<script>
    function show() {
        let template = document.getElementById('my-paragraph');
        let templateContent = template.content;
        document.body.appendChild(templateContent);
    }
    // 这里我们就是要拿到模板中的内容 插入到网页
    // 就像框架中的组件的使用
    setTimeout(show, 2000)
</script>

slot

浏览器对这个功能的支持比<template>少，在Chrome 53, Opera 40, Safari 10, 火狐 59 和 Edge 79中支持

shadow dom 和 template,slot 的合并使用

<template id="my-paragraph">
    <p>
        下面会显示插槽的内容:
        <slot name="my-text"></slot>
    </p>
</template>
<div id="container">
    <span slot="my-text">Let's have some different text!</span>
</div>
<script>
    let template = document.getElementById('my-paragraph');
    let templateContent = template.content;

    const shadowRoot = document.getElementById('container').attachShadow({mode: 'open'})
        .appendChild(templateContent.cloneNode(true));
</script>

在线查看: 点击查看

这里的 slot 和 Vue 框架中的基本差不多

完全 WebComponents 使用:

我们再深入一步, 加上 Custom Element, 组成完全的 Web Components

<template id="my-paragraph">
    <p>
        下面会显示插槽的内容:
        <slot name="my-text"></slot>
    </p>
</template>
<my-paragraph>
    <span slot="my-text">Let's have some different text!</span>
</my-paragraph>
<script>
    customElements.define('my-paragraph',
        class extends HTMLElement {
            constructor() {
                super();
                let template = document.getElementById('my-paragraph');
                let templateContent = template.content;

                const shadowRoot = this.attachShadow({mode: 'open'})
                    .appendChild(templateContent.cloneNode(true));
            }
        })
</script>

在线查看: 点击查看

查看 Chrome 中的 dom 显示更加有利于理解:

兼容以及 polyfill

说到这,我们要说下兼容问题了, 通过 caniuse 我们可以查看他的兼容程度:

可以看到, 除了 slot 之外, 其他的兼容都已经到了 94% 以上, 当然遗憾的是没有 ie11

slot 的兼容稍差, 但也有 92%:

polyfill

如果对于上述的兼容还不够完美, 我们还有 polyfill 来帮助你:

这是 webComponents的 polyfill 仓库: https://github.com/webcompone...

使用了 polyfill 之后, 兼容程度现在是这样:

Polyfill	Edge	IE11+	Chrome*	Firefox*	Safari 9+*	Chrome Android*	Mobile Safari*
Custom Elements	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓
Shady CSS/DOM	✓	✓	✓	✓	✓	✓	✓

*表示浏览器的当前版本

该polyfill可能在较旧的浏览器中工作，但是需要使用其他的polyfill（例如classList或其他平台的polyfill）。我们不能保证在兼容性列表之外对浏览器的支持。

现在加上了 polyfill 之后, 他的兼容就比较稳妥了

框架拓展

下面列出了几个基于 WebComponents 的框架, 有兴趣的可以看一看:

LitElement (Google)
Fast (Microsoft)
LWC (salesforce)
Stencil
Cybernetically enhanced web apps

结语

webComponents 展示了一套全面的原生支持组件方案, 但是呢, 因为现在框架的发展, 想要在原生支持上在下功夫, 就比较麻烦了
对于我们开发者来说, 现在有 3 种选择

从 0 开始, 基于原生 WebComponents 使用或者搭建基础
关注大框架(如 Vue/React), 对于此 API 的使用倾向以及进程
尝试使用我上面展示的一些基于 WebComponents 的框架

不过看了网上的一些评论还是有一些痛点在的

在作者写此文的时候, 有一个想法 -- WebComponents 应该也可以是一种微前端的实现方案

这个话题还可以继续延伸下去, 有兴趣我会在后面讲述

参考:

WebComponents使用以及思考

起因

Custom elements（自定义元素）

CustomElementRegistry

customElements.define

小栗子:

组件名注意点

生命周期

shadow DOM

基本使用:

添加 styles

Shadow Dom 和 Custom Element 搭配使用

templates and slots

templates

slot

shadow dom 和 template,slot 的合并使用

完全 WebComponents 使用:

兼容以及 polyfill

polyfill

框架拓展

结语

Grewer

引用和评论

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