Web Components 初探

原文

任何UI框架或库最期望目标之一是帮助我们建立通用的模式或约定。这些约定使UI代码易于共享并为其提供理论基础。很长一段时间，每个框架或库都有自己的实现或UI组件版本。仅在该组件的生态中，这些组件可以实现代码复用。如果给定的UI组件/插件需要在不同的技术依赖中使用，往往由于特定的生态系统限制而成为局限。 例如，如果我编写一个Angular库并想在我的Vue应用程序中使用我的Angular下拉列表，目前还无法直接做到。如果有一个基于任意JavaScript库或框架编写的通用标准组件可以在任何浏览器中用，那就很好了！这是Web Components的愿景。

Web Components是标准化的底层浏览器API的集合，方便我们创建共享的可重用UI组件。在这次介绍中，我们通过构建一个Web组件的例子来介绍其中的一些API。我们的组件是一个简单的计数器组件，当有单击操作时实现数字加减。

为了制作我们的计数器组件，将介绍三种不同的API，Custom Elements，Templates 和Shadow DOM API。首先介绍Custom Elements API。

Custom Elements

Custom Elements API允许我们自定义HTML节点并添加行为给这些节点。使用Custom Elements API，我们还可以扩展原生HTML节点。首先，让我们创建一个最小的自定义节点。

class XCounter extends HTMLElement {    constructor() {        super();    }    connectedCallback() {        this.innerHTML = `            <p>Hello From Web Component</p>        `;    }}customElements.define('x-counter', XCounter);  

上面我们用最少的代码量来创建我们的第一个自定义节点。我们继承HTMLElement类来创建自定义节点。在我们的自定义类中，可以定义模板和我们想要的任何行为。在特定生命周期的钩子函数connectedCallback（）中，我们将模板赋值给节点的innerHTML属性。构造函数执行完且节点插入DOM之后才会调用connectedCallback（）方法。

在我们定义Custom Element类之后，我们需要注册该节点。 customElements.define（'x-counter'，XCounter）;注册节点时，我们传递两个参数。类引用和我们将在HTML中引用的节点的名称。在命名我们的节点时，名称中必须至少有一个破折号。Custom Elements 命名规定至少需要一个破折号，以防止命名与现有HTML节点发生冲突。

此时我们已经创建了Web Component 的基本结构，下面通过添加一个完整的模板来创建我们的计数器组件。

Template and Shadow DOM APIs

const template = document.createElement('template');template.innerHTML = `        <style>            button, p {            display: inline-block;            }        </style>        <button aria-label="decrement">-</button>            <p>0</p>        <button aria-label="increment">+</button>    `;class XCounter extends HTMLElement {    constructor() {        super();        this.root = this.attachShadow({ mode: 'open' });        this.root.appendChild(template.content.cloneNode(true));    }}customElements.define('x-counter', XCounter);

Template和Shadow DOM API将允许我们创建高度封装的、高性能的组件。首先我们声明一个新的template节点。使用document.createElement（'template'）;我们可以定义一个独立的原生HTML template。创建template 让我们不必立即将其插入DOM就可以构建HTML节点树。通过使用template，我们可以做到只创建一次template，然后在每次创建组件实例时重复使用它。

我们通过Shadow DOM API而不是之前的innerHTML示例添加我们新创建的template。通过Shadow DOM API将模板添加到我们的组件，我们在构造函数中添加如下代码。

this.root = this.attachShadow({ mode: 'open' });this.root.appendChild(template.content.cloneNode(true));

在节点的构造函数中创建Shadow DOM，从而无需使用connectedCallback钩子函数来创建。 Shadow DOM为我们的组件创造一个高度封装的且隔离的DOM环境。 Shadow DOM会保护我们的HTML不被全局CSS或外部JavaScript污染。例如，在我们上面的模板中，我们有以下CSS：

button, p {    display: inline-block;}

在我们的Shadow DOM template中定义样式时，我们的Web组件中的按钮和段落标记将使用内联样式进行设置。样式不会全局泄露，全局CSS样式也不会覆盖我们的template。现在我们已经设置并创建了template，我们需要在按钮上添加一些click事件处理。

Properties

为了与Web Components通信，我们主要通过组件上定义的公共属性来进行数据传递。对于我们的组件，我们将创建一个公共属性value 。

const template = document.createElement('template');template.innerHTML = `<style>    button, p {    display: inline-block;    }</style><button aria-label="decrement">-</button>    <p>0</p><button aria-label="increment">+</button>`;class XCounter extends HTMLElement {    set value(value) {        this._value = value;        this.valueElement.innerText = this._value;    }    get value() {        return this._value;    }    constructor() {        super();        this._value = 0;        this.root = this.attachShadow({ mode: 'open' });        this.root.appendChild(template.content.cloneNode(true));        this.valueElement = this.root.querySelector('p');        this.incrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[1];        this.decrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[0];        this.incrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value++);        this.decrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value--);    }}customElements.define('x-counter', XCounter);

在我们的组件上，我们为value属性创建了一个get和set方法。使用getter和setter，我们可以触发对template的更新。我们有一个私有的变量value来保留计数器值。在我们的setter中，我们使用下面的代码来更新数值：this.valueElement.innerText = this.value;。

使用我们的公共的 value getter方法，我们可以动态设置计数器的值。例如，我们获得对节点的引用，像其他HTML节点一样与它进行交互。

<x-counter></x-counter>

import 'counter.js';const counter = document.querySelector('x-counter');counter.value = 10;

如您所见，我们可以查询自定义节点并像设置任何其他原生HTML节点一样设置自定义属性。使用我们的组件，我们可以通过输入属性将数据传递给它，但是如果我们希望组件在用户更改计数器值时通知我们怎么办？接下来，我们将介绍自定义事件。

Events

就像任何HTML节点一样，我们的自定义节点可以发出自定义事件供我们监听。在我们例子中，我们想知道用户何时更新了计数器组件的值。我们来看看组件值的更新。

const template = document.createElement('template');template.innerHTML = `<style>    button, p {    display: inline-block;    }</style><button aria-label="decrement">-</button>    <p>0</p><button aria-label="increment">+</button>`;    class XCounter extends HTMLElement {    set value(value) {        this._value = value;        this.valueElement.innerText = this._value;        // trigger our custom event 'valueChange'        this.dispatchEvent(new CustomEvent('valueChange', { detail: this._value }));    }    get value() {        return this._value;    }    constructor() {        super();        this._value = 0;        this.root = this.attachShadow({ mode: 'open' });        this.root.appendChild(template.content.cloneNode(true));        this.valueElement = this.root.querySelector('p');        this.incrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[1];        this.decrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[0];        this.incrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value++);        this.decrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value--);    }}customElements.define('x-counter', XCounter);

使用我们的组件，我们在value属性的setter方法中添加一个自定义事件。

this.dispatchEvent(new CustomEvent('valueChange', { detail: this._value }));

我们可以发送自定义事件。自定义事件类有两个参数。第一个参数是事件的名称;第二个参数是我们想要传回的数据。通常会传递包含已更改数据detail属性的对象。当我们的自定义事件发出时，我们能够监听事件，同时获取事件值以及节点触发事件的详细信息。为了监听事件，我们可以像标准HTML节点一样创建事件监听器。

import 'counter.js';const counter = document.querySelector('x-counter');counter.value = 10;counter.addEventListener('valueChange', v => console.log(v));

在我们的代码中，我们可以监听自定义valueChange事件，在这里我们记录该值。

Attributes

有时，通过特性而不是属性将信息传递给组件也很方便。例如，我们可能想要传递一个初始值给我们的计数器。

<x-counter value="5"></x-counter>

为此，我们需要为组件添加一些额外的代码。

const template = document.createElement('template');template.innerHTML = `<style>    button, p {    display: inline-block;    }</style><button aria-label="decrement">-</button>    <p>0</p><button aria-label="increment">+</button>`;    class XCounter extends HTMLElement {    // Attributes we care about getting values from.    static get observedAttributes() {        return ['value'];    }    set value(value) {        this._value = value;        this.valueElement.innerText = this._value;        this.dispatchEvent(new CustomEvent('valueChange', { detail: this._value }));    }    get value() {        return this._value;    }    constructor() {        super();        this._value = 0;        this.root = this.attachShadow({ mode: 'open' });        this.root.appendChild(template.content.cloneNode(true));        this.valueElement = this.root.querySelector('p');        this.incrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[1];        this.decrementButton = this.root.querySelectorAll('button')[0];        this.incrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value++);        this.decrementButton            .addEventListener('click', (e) => this.value--);    }    // Lifecycle hook called when a observed attribute changes    attributeChangedCallback(attrName, oldValue, newValue) {        if (attrName === 'value') {            this.value = parseInt(newValue, 10);        }    }}customElements.define('x-counter', XCounter);

在我们的组件上，我们必须添加两个部分。首先是我们希望在更改时收到通知的特性列表。这是Web Components所需的性能优化。

static get observedAttributes() {    return ['value'];}

在我们的组件上，我们还添加了一个生命周期中新的钩子函数。当HTML特性有更新时，就会调用attributeChangedCallback（）

attributeChangedCallback(attrName, oldValue, newValue) {    if (attrName === 'value') {        this.value = parseInt(newValue, 10);    }}

对于Web通信最佳实践，最好使用自定义属性而不是自定义特性。属性更灵活，可以处理复杂的数据类型，如对象或数组。使用属性时，因为HTML的限制所有值都被当做String类型。自定义特性虽然很有用，但始终从属性开始，并根据需要添加特性。如果使用Web Component创作工具（如StencilJS），该 工具 会自动连接属性中的特性并使其保持同步。

总结

使用Web Components，我们可以创建可重用的Web UI组件库。Web components在Chrome，Safari中已经支持，很快Firefox便会支持。通过polyfill，我们还可以支持Edge（现在正在实现Web Component API）和IE11。大多数现代JavaScript框架也支持Web Components，您可以在custom-elements-everywhere.com上看到完全支持。

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