JavaScript模版引擎的基本实现方法浅析
模板分离了数据与展现，使得展现的逻辑和效果更易维护。利用javascript的Function对象，一步步构建一个极其简单的模板转化引擎
模板简介
模板通常是指嵌入了某种动态编程语言代码的文本，数据和模板通过某种形式的结合，可以变化出不同的结果。模板通常用来定义显示的形式，能够使得数据展现更为丰富，而且容易维护。例如，下面是一个模板的例子：
<ul>
<%for(variinitems){%>
<liclass='<%=items[i].status%>'><%=items[i].text%></li>
<%}%>
</ul>
如果有如下items数据：
items:[
{text:'text1',status:'done'},
{text:'text2',status:'pending'},
{text:'text3',status:'pending'},
{text:'text4',status:'processing'}
]
通过某种方式的结合，可以产生下面的Html代码：
<ul> <liclass='done'>text1<li> <liclass='pending'>text2<li> <liclass='pending'>text3<li> <liclass='processing'>text4<li> </ul>
如果不使用模板，想要达到同样的效果，即将上面的数据展现成结果的样子，需要像下面这样做：
vartemp='<ul>';
for(variinitems){
temp+="<liclass='"+items[i].status+"'>"+items[i].text+"</li>";
}
temp+='</ul>';
可以看出使用模板有如下好处：
简化了html的书写
通过编程元素（比如循环和条件分支），对数据的展现更具有控制的能力
分离了数据与展现，使得展现的逻辑和效果更易维护
模板引擎
通过分析模板，将数据和模板结合在一起输出最后的结果的程序称为模板引擎，模板有很多种，相对应的模板引擎也有很多种。一种比较古老的模板称为ERB，在很多的web框架中被采用，比如：ASP.NET、Rails…上面的例子就是ERB的例子。在ERB中两个核心的概念：evaluate和interpolate。表面上evaluate是指包含在<%%>中的部分，interpolate是指包含在<%=%>中的部分。从模板引擎的角度，evaluate中的部分不会直接输出到结果中，一般用于过程控制；而interpolate中的部分将直接输出到结果中。
从模板引擎的实现上看，需要依赖编程语言的动态编译或者动态解释的特性，以简化实现和提高性能。例如：ASP.NET利用.NET的动态编译，将模板编译成动态的类，并利用反射动态执行类中的代码。这种实现实际上是比较复杂的，因为C#是一门静态的编程语言，但是使用javascript可以利用Function，以极少的代码实现一个简易的模板引擎。本文就来实现一个简易的ERB模板引擎，以展现javascript的强大之处。
模板文本转化
针对上面的例子，回顾一下使用模板和不使用模板的差别：
模板写法：
<ul>
<%for(variinitems){%>
<liclass='<%=items[i].status%>'><%=items[i].text%></li>
<%}%>
</ul>
非模板写法：
vartemp='<ul>';
for(variinitems){
temp+="<liclass='"+items[i].status+"'>"+items[i].text+"</li>";
}
temp+='</ul>';
仔细观察，实际上这两种方法十分“相似”，能够找到某种意义上的一一对应。如果能够将模板的文本变成代码执行，那么就能实现模板转化。在转化过程中有两个原则：
遇到普通的文本直接当成字符串拼接
遇到interpolate(即<%=%>)，将其中的内容当成变量拼接在字符串中
遇到evaluate(即<%%>)，直接当成代码
将上面的例子按照上述原则进行变换，再添加一个总的函数：
vartemplate=function(items){
vartemp='';
//开始变换
temp+='<ul>';
for(variinitems){
temp+="<liclass='"+items[i].status+"'>"+items[i].text+"</li>";
}
temp+='</ul>';
}
最后执行这个函数，传入数据参数即可：
varresult=template(items);
javascript动态函数
可见上面的转化逻辑其实十分简单，但是关键的问题是，模板是变化的，这意味着生成的程序代码也必须是在运行时生成并执行的。好在javascript有许多动态特性，其中一个强大的特性就是Function。我们通常使用function关键字在js中声明函数，很少用Function。在js中function是字面语法，js的运行时会将字面的function转化成Function对象，所以实际上Function提供了更为底层和灵活的机制。
用Function类直接创建函数的语法如下：
varfunction_name=newFunction(arg1,arg2,...,argN,function_body)
例如：
//创建动态函数
varsayHi=newFunction("sName","sMessage","alert(\"Hello\"+sName+sMessage);");
//执行
sayHi('Hello','World');
函数体和参数都能够通过字符串来创建！Socool！有了这个特性，可以将模板文本转化成函数体的字符串，这样就可以创建动态的函数来动态的调用了。
实现思路
首先利用正则式来描述interpolate和evaluate，括号用来分组捕获：
varinterpolate_reg=/<%=([\s\S]+?)%>/g; varevaluate_reg=/<%([\s\S]+?)%>/g;
为了对整个模板进行连续的匹配将这两个正则式合并在一起，但是注意，所有能够匹配interpolate的字符串都能匹配evaluate，所以interpolate需要有较高的优先级：
varmatcher=/<%=([\s\S]+?)%>|<%([\s\S]+?)%>/g
设计一个函数用于转化模板，输入参数为模板文本字串和数据对象
varmatcher=/<%=([\s\S]+?)%>|<%([\s\S]+?)%>/g
//text:传入的模板文本字串
//data:数据对象
vartemplate=function(text,data){...}
使用replace方法，进行正则的匹配和“替换”，实际上我们的目的不是要替换interpolate或evaluate，而是在匹配的过程中构建出“方法体”：
varmatcher=/<%=([\s\S]+?)%>|<%([\s\S]+?)%>/g
//text:传入的模板文本字串
//data:数据对象
vartemplate=function(text,data){
varindex=0;//记录当前扫描到哪里了
varfunction_body="vartemp='';";
function_body+="temp+='";
text.replace(matcher,function(match,interpolate,evaluate,offset){
//找到第一个匹配后，将前面部分作为普通字符串拼接的表达式
function_body+=text.slice(index,offset);
//如果是<%...%>直接作为代码片段，evaluate就是捕获的分组
if(evaluate){
function_body+="';"+evaluate+"temp+='";
}
//如果是<%=...%>拼接字符串，interpolate就是捕获的分组
if(interpolate){
function_body+="'+"+interpolate+"+'";
}
//递增index，跳过evaluate或者interpolate
index=offset+match.length;
//这里的return没有什么意义，因为关键不是替换text，而是构建function_body
returnmatch;
});
//最后的代码应该是返回temp
function_body+="';returntemp;";
}
至此，function_body虽然是个字符串，但里面的内容实际上是一段函数代码，可以用这个变量来动态创建一个函数对象，并通过data参数调用：
varrender=newFunction('obj',function_body);
returnrender(data);
这样render就是一个方法，可以调用，方法内部的代码由模板的内容构造，但是大致的框架应该是这样的：
functionrender(obj){
vartemp='';
temp+=...
...
returntemp;
}
注意到，方法的形参是obj，所以模板内部引用的变量应该是obj：
<scriptid='template'type='javascript/template'>
<ul>
<%for(variinobj){%>
<liclass="<%=obj[i].status%>"><%=obj[i].text%></li>
<%}%>
</ul>
</script>
看似到这里就OK了，但是有个必须解决的问题。模板文本中可能包含\r\n\u2028\u2029等字符，这些字符如果出现在代码中，会出错，比如下面的代码是错误的：
temp+=' <ul> '+...;
我们希望看到的应该是这样的代码：
temp+='\n\t\t<ul>\n'+...;
这样需要把\n前面的\转义成\\即可，最终变成字面的\\n。
另外，还有一个问题是，上面的代码无法将最后一个evaluate或者interpolate后面的部分拼接进来，解决这个问题的办法也很简单，只需要在正则式中添加一个行尾的匹配即可：
varmatcher=/<%=([\s\S]+?)%>|<%([\s\S]+?)%>|$/g;
相对完整的代码
varmatcher=/<%=([\s\S]+?)%>|<%([\s\S]+?)%>|$/g
//模板文本中的特殊字符转义处理
varescaper=/\\|'|\r|\n|\t|\u2028|\u2029/g;
varescapes={
"'":"'",
'\\':'\\',
'\r':'r',
'\n':'n',
'\t':'t',
'\u2028':'u2028',
'\u2029':'u2029'
};
//text:传入的模板文本字串
//data:数据对象
vartemplate=function(text,data){
varindex=0;//记录当前扫描到哪里了
varfunction_body="vartemp='';";
function_body+="temp+='";
text.replace(matcher,function(match,interpolate,evaluate,offset){
//找到第一个匹配后，将前面部分作为普通字符串拼接的表达式
//添加了处理转义字符
function_body+=text.slice(index,offset)
.replace(escaper,function(match){return'\\'+escapes[match];});
//如果是<%...%>直接作为代码片段，evaluate就是捕获的分组
if(evaluate){
function_body+="';"+evaluate+"temp+='";
}
//如果是<%=...%>拼接字符串，interpolate就是捕获的分组
if(interpolate){
function_body+="'+"+interpolate+"+'";
}
//递增index，跳过evaluate或者interpolate
index=offset+match.length;
//这里的return没有什么意义，因为关键不是替换text，而是构建function_body
returnmatch;
});
//最后的代码应该是返回temp
function_body+="';returntemp;";
varrender=newFunction('obj',function_body);
returnrender(data);
}
调用代码可以是这样：
<scriptid='template'type='javascript/template'>
<ul>
<%for(variinobj){%>
<liclass="<%=obj[i].status%>"><%=obj[i].text%></li>
<%}%>
</ul>
</script>
...
vartext=document.getElementById('template').innerHTML;
varitems=[
{text:'text1',status:'done'},
{text:'text2',status:'pending'},
{text:'text3',status:'pending'},
{text:'text4',status:'processing'}
];
console.log(template(text,items));
可见，我们只用了很少的代码就实现了一个简易的模板。
遗留的问题
还有几个细节的问题需要注意：
- 因为<%或者%>都是模板的边界字符，如果模板需要输出<%或者%>，那么需要设计转义的办法
- 如果数据对象中包含有null，显然不希望最后输出'null',所以需要在function_body的代码中考虑null的情况
- 在模板中每次使用obj的形参引用数据，可能不太方便，可以在function_body添加with(obj||{}){...}，这样模板中可以直接使用obj的属性
- 可以设计将render返回出去，而不是返回转化的结果，这样外部可以缓存生成的函数，以提高性能