Go 语言标准库 text/template 包深入浅出

官方定义：

Package template implements data-driven templates for generating textual output.

template 包是数据驱动的文本输出模板，其实就是在写好的模板中填充数据。

模板

什么是模板？

下面是一个简单的模板示例：

// 模板定义
tepl := "My name is {{ . }}"

// 解析模板
tmpl, err := template.New("test").Parse(tepl)

// 数据驱动模板
data := "jack"
err = tmpl.Execute(os.Stdout, data)
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{{ 和 }} 中间的句号 . 代表传入模板的数据，根据传入的数据不同渲染不同的内容。

. 可以代表 go 语言中的任何类型，如结构体、哈希等。

至于 {{ 和 }} 包裹的内容统称为 action，分为两种类型：

• 数据求值（data evaluations）
• 控制结构（control structures）

action 求值的结果会直接复制到模板中，控制结构和我们写 Go 程序差不多，也是条件语句、循环语句、变量、函数调用等等...

将模板成功解析（Parse）后，可以安全地在并发环境中使用，如果输出到同一个 io.Writer 数据可能会重叠（因为不能保证并发执行的先后顺序）。

Actions

模板中的 action 并不多，我们一个一个看。

注释

{{/* comment */}}
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裁剪空格

// 裁剪 content 前后的空格
{{- content -}}

// 裁剪 content 前面的空格
{{- content }}

// 裁剪 content 后面的空格
{{ content -}}
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文本输出

{{ pipeline }}
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pipeline 代表的数据会产生与调用 fmt.Print 函数类似的输出，例如整数类型的 3 会转换成字符串 "3" 输出。

条件语句

{{ if pipeline }} T1 {{ end }}

{{ if pipeline }} T1 {{ else }} T0 {{ end }}

{{ if pipeline }} T1 {{ else if pipeline }} T0 {{ end }}

// 上面的语法其实是下面的简写
{{ if pipeline }} T1 {{ else }}{{ if pipeline }} T0 { {end }}{{ end }}

{{ if pipeline }} T1 {{ else if pipeline }} T2 {{ else }} T0 {{ end }}
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如果 pipeline 的值为空，不会输出 T1，除此之外 T1 都会被输出。

空值有 false、0、任意 nil 指针、接口值、数组、切片、字典和空字符串 "" （长度为 0 的字符串）。

循环语句

{{ range pipeline }} T1 {{ end }}

// 这个 else 比较有意思，如果 pipeline 的长度为 0 则输出 else 中的内容
{{ range pipeline }} T1 {{ else }} T0 {{ end }}

// 获取容器的下标
{{ range $index, $value := pipeline }} T1 {{ end }}
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pipeline 的值必须是数组、切片、字典和通道中的一种，即可迭代类型的值，根据值的长度输出多个 T1。

define

{{ define "name" }} T {{ end }}
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定义命名为 name 的模板。

template

{{ template "name" }}

{{ template "name" pipeline }}
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引用命名为 name 的模板。

block

{{ block "name" pipeline }} T1 {{ end }}
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block 的语义是如果有命名为 name 的模板，就引用过来执行，如果没有命名为 name 的模板，就是执行自己定义的内容。

也就是多做了一步模板是否存在的判断，根据这个结果渲染不同的内容。

with

{{ with pipeline }} T1 {{ end }}

// 如果 pipeline 是空值则输出 T0
{{ with pipeline }} T1 {{ else }} T0 {{ end }}

{{ with arg }}
    . // 此时 . 就是 arg
{{ end }}
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with 创建一个新的上下文环境，在此环境中的 . 与外面的 . 无关。

参数

参数的值有多种表现形式，可以求值任何类型，包括函数、指针（指针会自动间接取值到原始的值）：

• 布尔、字符串、字符、浮点数、复数的行为和 Go 类似
• 关键字 nil 代表 go 语言中的 nil
• 字符句号 . 代表值的结果
• 以 $ 字符开头的变量则为变量对应的值
• 结构体的字段表示为 .Field ，结果是 Field 的值，支持链式调用 .Field1.Field2
• 字典的 key 表示为 .Key 结果是 Key 对应的值
• 如果是结构体的方法集中的方法 .Method 结果是方法调用后返回的值（The result is the value of invoking the method with dot as the receiver）**
  • 方法要么只有一个任意类型的返回值要么第二个返回值为 error，不能再多了，如果 error 不为 nil，会直接报错，停止模板渲染
  • 方法调用的结果可以继续链式调用 .Field1.Key1.Method1.Field2.Key2.Method2
  • 声明变量方法集也可以调用 $x.Method1.Field
  • 用括号将调用分组 print (.Func1 arg1) (.Func2 arg2) 或 (.StructValuedMethod "arg").Field

这里最难懂的可能就是函数被调用的方式，如果访问结构体方法集中的函数和字段中的函数，此时的行为有什么不同?

写个 demo 测一下：

type T struct {
	Add func(int) int
}

func (t *T) Sub(i int) int {
	log.Println("get argument i:", i)
	return i - 1
}

func arguments() {
	ts := &T{
		Add: func(i int) int {
			return i + 1
		},
	}
	tpl := `
		// 只能使用 call 调用
		call field func Add: {{ call .ts.Add .y }}
		// 直接传入 .y 调用
		call method func Sub: {{ .ts.Sub .y }}
	`
	t, _ := template.New("test").Parse(tpl)
	t.Execute(os.Stdout, map[string]interface{}{
		"y": 3,
		"ts": ts,
	})
}

output:

call field func Add: 4
call method func Sub: 2
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可以得出结论：如果函数是结构体中的函数字段，该函数不会自动调用，只能使用内置函数 call 调用。

如果函数是结构体方法集中的方法，会自动调用该方法，并且会将返回值赋值给 . ，如果函数返回新的结构体、map，可以继续链式调用。

变量

action 中的 pipeline 可以初始化变量存储结果，语法也很简单：

$variable = pipeline
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此时，这个 action 声明了一个变量而没有产生任何输出。

range 循环可以声明两个变量：

range $index, $element := pipeline
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在 if、with 和 range 中，变量的作用域拓展到 {{ end }} 所在的位置。

如果不是控制结构，声明的变量的作用域会扩展到整个模板。

例如在模板开始时声明变量：

{{ $pages := .pagination.Pages }}
{{ $current := .pagination.Current }}
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在渲染开始的时候， $ 变量会被替换成 . 开头的值，例如 $pages 会被替换成 .pagenation.Pages 。所以在模板间的相互引用不会传递变量，变量只在某个特定的作用域中产生作用。

函数

模板渲染时会在两个地方查找函数：

• 自定义的函数 map
• 全局函数 map，这些函数是模板内置的

自定义函数使用 func (t *Template) Funcs(funcMap FuncMap) *Template 注册。

全局函数列表：

and

返回参数之间 and 布尔操作的结果，其实就是 JavaScript 中的逻辑操作符 && ，返回第一个能转换成 false 的值，在 Go 中就是零值，如果都为 true 返回最后一个值。

tpl := "{{ and .x .y .z }}"
t, _ := template.New("test").Parse(tpl)
t.Execute(os.Stdout, map[string]interface{}{
    "x": 1,
    "y": 0,
    "z": 3,
})

output:

0
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or

逻辑操作符 || ，返回第一个能转换成 true 的值，在 Go 中就是非零值，如果都为 false 返回最后一个值。

tpl := "{{ or .x .y .z }}"
t, _ := template.New("test").Parse(tpl)
t.Execute(os.Stdout, map[string]interface{}{
    "x": 1,
    "y": 0,
    "z": 3,
})

output:

1
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call

返回调用第一个函数参数的结果，函数必须有一个或两个回值（第二个返回值必须是 error，如果值不为 nil 会停止模板渲染）

tpl := "call: {{ call .x .y .z }} \n"
t, _ := template.New("test").Parse(tpl)
t.Execute(os.Stdout, map[string]interface{}{
    "x": func(x, y int) int { return x+y},
    "y": 2,
    "z": 3,
})

output:

5
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html

返回转义后的 HTML 字符串，这个函数不能在 html/template 中使用。

js

返回转义后的 JavaScript 字符串。

index

在第一个参数是 array、slice、map 时使用，返回对应下标的值。

index x 1 2 3 等于 x[1][2][3] 。

len

返回复合类型的长度。

not

返回布尔类型参数的相反值。

print

等于 fmt.Sprint 。

printf

等于 fmt.Sprintf 。

println

等于 fmt.Sprintln 。

urlquery

对字符串进行 url Query 转义，不能在 html/template 包中使用。

// URLQueryEscaper returns the escaped value of the textual representation of
// its arguments in a form suitable for embedding in a URL query.
func URLQueryEscaper(args ...interface{}) string {
	return url.QueryEscape(evalArgs(args))
}
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从源码可以看到这个函数直接调用 url.QueryEscape 对字符串进行转义，并没有什么神秘的。

比较函数

eq
ge
gt
le
lt
ne

分析两个源码：

// eq evaluates the comparison a == b || a == c || ...
func eq(arg1 reflect.Value, arg2 ...reflect.Value) (bool, error) {
	v1 := indirectInterface(arg1)
	k1, err := basicKind(v1)
	if err != nil {
		return false, err
	}
	if len(arg2) == 0 {
		return false, errNoComparison
	}
	for _, arg := range arg2 {
		v2 := indirectInterface(arg)
		k2, err := basicKind(v2)
		if err != nil {
			return false, err
		}
		truth := false
		if k1 != k2 {
			// Special case: Can compare integer values regardless of type's sign.
			switch {
			case k1 == intKind && k2 == uintKind:
				truth = v1.Int() >= 0 && uint64(v1.Int()) == v2.Uint()
			case k1 == uintKind && k2 == intKind:
				truth = v2.Int() >= 0 && v1.Uint() == uint64(v2.Int())
			default:
				return false, errBadComparison
			}
		} else {
			switch k1 {
			case boolKind:
				truth = v1.Bool() == v2.Bool()
			case complexKind:
				truth = v1.Complex() == v2.Complex()
			case floatKind:
				truth = v1.Float() == v2.Float()
			case intKind:
				truth = v1.Int() == v2.Int()
			case stringKind:
				truth = v1.String() == v2.String()
			case uintKind:
				truth = v1.Uint() == v2.Uint()
			default:
				panic("invalid kind")
			}
		}
		if truth {
			return true, nil
		}
	}
	return false, nil
}

// ne evaluates the comparison a != b.
func ne(arg1, arg2 reflect.Value) (bool, error) {
	// != is the inverse of ==.
	equal, err := eq(arg1, arg2)
	return !equal, err
}
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eq 先判断接口类型是否相等，然后判断值是否相等，没什么特殊的地方。

ne 更是简单的调用 eq，然后取反。

ge、gt、le、lt 与 eq 类似，先判断类型，然后判断大小。

嵌套模板

下面是一个更复杂的例子：

// 加载模板
template.ParseFiles("templates/")

// 加载多个模板到一个命名空间（同一个命名空间的模块可以互相引用）
template.ParseFiles("header.tmpl", "content.tmpl", "footer.tmpl")

// must 加载失败时 panic
tmpl := template.Must(template.ParseFiles("layout.html"))

// 执行加载后的模板文件，默认执行第一个
tmpl.Execute(w, "test")

// 如果 tmpl 中有很多个模板，可以指定要执行的模板名
tmpl.ExecuteTemplate(w, "layout", "Hello world")
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ExecuteTemplate 指定的名字就是模板文件中 define "name" 的 name。

总结

Parse 系列函数初始化的 Template 类型实例。

Execute 系列函数则将数据传递给模板渲染最终的字符串。

模板本质上就是 Parse 函数加载多个文件到一个 Tempalte 类型实例中，解析文件中的 define 关键字注册命名模板，命名模板之间可以使用 template 互相引用， Execute 传入对应的数据渲染。