目录

• 1. 前言
• 2. 问题的提出
• 3. 模板引擎和 Virtual-DOM 结合 —— Virtual-Template
• 4. Virtual-Template 的实现
  • 4.1 编译原理相关
  • 4.2 模版引擎的EBNF
  • 4.3 词法分析
  • 4.4 语法分析与抽象语法树
  • 4.5 代码生成
• 5. 完整的 Virtual-Template
• 6. 结语

1. 前言

本文尝试构建一个 Web 前端模板引擎，并且把这个引擎和 Virtual-DOM 进行结合。把传统模板引擎编译成 HTML 字符串的方式改进为编译成 Virtual-DOM 的 render 函数，可以有效地结合模板引擎的便利性和 Virtual-DOM 的性能。类似 ReactJS 中的 JSX。

阅读本文需要一些关于 ReactJS 实现原理或者 Virtual-DOM 的相关知识，可以先阅读这篇博客：深度剖析：如何实现一个 Virtual DOM 算法 ， 进行相关知识的了解。

同时还需要对编译原理相关知识有基本的了解，包括 EBNF，LL(1)，递归下降的方法等。

2. 问题的提出

本人在就职的公司维护一个比较朴素的系统，前端渲染有两种方式：

1. 后台直接根据模板和数据直接把页面吐到前端。
2. 后台只吐数据，前端用前端模板引擎渲染数据，动态塞到页面。

当数据状态变更的时候，前端用 jQuery 修改页面元素状态，或者把局部界面用模板引擎重新渲染一遍。当页面状态很多的时候，用 jQuery 代码中会就混杂着很多的 DOM 操作，编码复杂且不便于维护；而重新渲染虽然省事，但是会导致一些性能、焦点消失的问题（具体可以看这篇博客介绍）。

因为习惯了 MVVM 数据绑定的编码方式，对于用 jQuery 选择器修改 wordings 等细枝末节的劳力操作个人感觉不甚习惯。于是就构思能否在这种朴素的编码方式上做一些改进，解放双手，提升开发效率。其实只要加入数据状态 -> 视图的 one-way data-binding 开发效率就会有较大的提升。

而这种已经在运作多年的多人维护系统，引入新的 MVVM 框架并不是一个非常好的选择，在兼容性和风险规避上大家都有诸多的考虑。于是就构思了一个方案，在前端模板引擎上做手脚。可以在几乎零学习成本的情况下，做到 one-way data-binding，大量减少 jQuery DOM 操作，提升开发效率。

3. 模板引擎和 Virtual-DOM 结合 —— Virtual-Template

考虑以下模板语法：

这只一个普通的模板引擎语法（类似 artTemplate），支持循环语句（each）、条件语句（if elseif else ..）、和文本填充（{…}）， 应该比较容易看懂，这里就不解释。当用下面数据渲染该模板的时候：

会得到下面的 HTML 字符串：

把这个字符串塞入文档当中就可以生成 DOM 。但是问题是如果数据变更了，例如data.title由Users List修改成Users，你只能用 jQuery 修改 DOM 或者直接重新渲染一个新的字符串塞入文档当中。

然而我们可以参考 ReactJS 的 JSX 的做法，不把模板编译成 HTML， 而是把模板编译成一个返回 Virtual-DOM 的 render 函数。render 函数会根据传入的 state 不同返回不一样的 Virtual-DOM ，然后就可以根据 Virtual-DOM 算法进行 diff 和 patch：

这样做好处就是：既保留了原来模板引擎的语法，又结合了 Virtual-DOM 特性：当状态改变的时候不再需要 jQuery 了，而是跑一遍 Virtual-DOM 算法把真正的 DOM 给patch了，达到了 one-way data-binding 的效果，总结流程就是：

1. 先把模板编译成一个 render 函数，这个函数会根据数据状态返回 Virtual-DOM
2. 用 render 函数构建 Virtual-DOM；并根据这个 Virtual-DOM 构建真正的 DOM 元素，塞入文档当中
3. 当数据变更的时候，再用 render 函数渲染一个新的 Virtual-DOM
4. 新旧的 Virtual-DOM 进行 diff，然后 patch 已经在文档中的 DOM 元素

（恩，其实就是一个类似于 JSX 的东西）

这里重点就是，如何能把模板语法编译成一个能够返回 Virtual-DOM 的 render 函数？例如上面的模板引擎，不再返回 HTML 字符串了，而是返回一个像下面那样的 render 函数：