Taro Next H5 跨框架组件库实践

使用 Stencil 打造 Taro Next H5 端的跨框架组件库

Taro 是一款多端开发框架。开发者只需编写一份代码,即可生成各小程序端、H5 以及 React Native 的应用。

Taro Next 近期已发布 beta 版本,全面完善对小程序以及 H5 的支持,欢迎体验!

过去的 Taro 1 与 Taro 2 只能使用 React 语法进行开发,但下一代的 Taro 框架对整体架构进行了升级,支持使用 React、Vue、Nerv 等框架开发多端应用。

为了支持使用多框架进行开发,Taro 需要对自身的各端适配能力进行改造。本文将重点介绍对 Taro H5 端组件库的改造工作。

Taro 遵循以微信小程序为主,其他小程序为辅的组件与 API 规范。

但浏览器并没有小程序规范的组件与 API 可供使用,例如我们不能在浏览器上使用小程序的 view 组件和 getSystemInfo API。因此我们需要在 H5 端实现一套基于小程序规范的组件库和 API 库。

Taro H5 架构图:

在 Taro 1 和 Taro 2 中,Taro H5 的组件库使用了 React 语法进行开发。但如果开发者在 Taro Next 中使用 Vue 开发 H5 应用,则不能和现有的 H5 组件库兼容。

所以本文需要面对的核心问题就是:我们需要在 H5 端实现 React、Vue 等框架都可以使用的组件库

我们最先想到的是使用 Vue 再开发一套组件库,这样最为稳妥,工作量也没有特别大。

但考虑到以下两点,我们遂放弃了此思路:

  1. 组件库的可维护性和拓展性不足。每当有问题需要修复或新功能需要添加,我们需要分别对 React 和 Vue 版本的组件库进行改造。
  2. Taro Next 的目标是支持使用任意框架开发多端应用。倘若将来支持使用 Angular 等框架进行开发,那么我们需要再开发对应支持 Angular 等框架的组件库。

那么是否存在着一种方案,使得只用一份代码构建的组件库能兼容所有的 web 开发框架呢?

答案就是 Web Components

但在组件库改造为 Web Components 的过程并不是一凡风顺的,我们也遇到了不少的问题,故借此文向大家娓娓道来。

Web Components 由一系列的技术规范所组成,它让开发者可以开发出浏览器原生支持的组件。

Web Components 的主要技术规范为:

  • Custom Elements
  • Shadow DOM
  • HTML Template

Custom Elements 让开发者可以自定义带有特定行为的 HTML 标签。

Shadow DOM 对标签内的结构和样式进行一层包装。

<template> 标签为 Web Components 提供复用性,还可以配合 <slot> 标签提供灵活性。

定义模板:

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<template id="template">
<h1>Hello World!</h1>
</template>

构造 Custom Element:

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class App extends HTMLElement {
constructor () {
super(...arguments)

// 开启 Shadow DOM
const shadowRoot = this.attachShadow({ mode: 'open' })

// 复用 <template> 定义好的结构
const template = document.querySelector('#template')
const node = template.content.cloneNode(true)
shadowRoot.appendChild(node)
}
}
window.customElements.define('my-app', App)

使用:

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<my-app></my-app>

使用原生语法去编写 Web Components 相当繁琐,因此我们需要一个框架帮助我们提高开发效率和开发体验。

业界已经有很多成熟的 Web Components 框架,一番比较后我们最终选择了 Stencil,原因有二:

  1. Stencil 由 Ionic 团队打造,被用于构建 Ionic 的组件库,证明经受过业界考验。
  2. Stencil 支持 JSX,能减少现有组件库的迁移成本。

Stencil 是一个可以生成 Web Components 的编译器。它糅合了业界前端框架的一些优秀概念,如支持 Typescript、JSX、虚拟 DOM 等。

创建 Stencil Component:

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import { Component, Prop, State, h } from '@stencil/core'

@Component({
tag: 'my-component'
})
export class MyComponent {
@Prop() first = ''
@State() last = 'JS'

componentDidLoad () {
console.log('load')
}

render () {
return (
<div>
Hello, my name is {this.first} {this.last}
</div>
)
}
}

使用组件:

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<my-component first='Taro' />

到目前为止一切都那么美好:使用 Stencil 编写出 Web Components,即可以在 React 和 Vue 中直接使用它们。

但实际使用上却会出现一些问题,Custom Elements Everywhere 通过一系列的测试用例,罗列出业界前端框架对 Web Components 的兼容问题及相关 issues。下面将简单介绍 Taro H5 组件库分别对 React 和 Vue 的兼容工作。

React 使用 setAttribute 的形式给 Web Components 传递参数。当参数为原始类型时是可以运行的,但是如果参数为对象或数组时,由于 HTML 元素的 attribute 值只能为字符串或 null,最终给 WebComponents 设置的 attribute 会是 attr="[object Object]"

attribute 与 property 区别

采用 DOM Property 的方法传参。

我们可以把 Web Components 包装一层高阶组件,把高阶组件上的 props 设置为 Web Components 的 property:

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const reactifyWebComponent = WC => {
return class extends React.Component {
ref = React.createRef()

update () {
Object.entries(this.props).forEach(([prop, val]) => {
if (prop === 'children' || prop === 'dangerouslySetInnerHTML') {
return
}
if (prop === 'style' && val && typeof val === 'object') {
for (const key in val) {
this.ref.current.style[key] = val[key]
}
return
}
this.ref.current[prop] = val
})
}

componentDidUpdate () {
this.update()
}

componentDidMount () {
this.update()
}

render () {
const { children, dangerouslySetInnerHTML } = this.props
return React.createElement(WC, {
ref: this.ref,
dangerouslySetInnerHTML
}, children)
}
}
}

const MyComponent = reactifyWebComponent('my-component')

注意:

  • children、dangerouslySetInnerHTML 属性需要透传。
  • React 中 style 属性值可以接受对象形式,这里需要额外处理。

因为 React 有一套合成事件系统,所以它不能监听到 Web Components 发出的自定义事件。

以下 Web Component 的 onLongPress 回调不会被触发:

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<my-view onLongPress={onLongPress}>view</my-view>

通过 ref 取得 Web Component 元素,手动 addEventListener 绑定事件。

改造上述的高阶组件:

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const reactifyWebComponent = WC => {
return class Index extends React.Component {
ref = React.createRef()
eventHandlers = []

update () {
this.clearEventHandlers()

Object.entries(this.props).forEach(([prop, val]) => {
if (typeof val === 'function' && prop.match(/^on[A-Z]/)) {
const event = prop.substr(2).toLowerCase()
this.eventHandlers.push([event, val])
return this.ref.current.addEventListener(event, val)
}

...
})
}

clearEventHandlers () {
this.eventHandlers.forEach(([event, handler]) => {
this.ref.current.removeEventListener(event, handler)
})
this.eventHandlers = []
}

componentWillUnmount () {
this.clearEventHandlers()
}

...
}
}

我们为了解决 Props 和 Events 的问题,引入了高阶组件。那么当开发者向高阶组件传入 ref 时,获取到的其实是高阶组件,但我们希望开发者能获取到对应的 Web Component。

domRef 会获取到 MyComponent,而不是 <my-component></my-component>

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<MyComponent ref={domRef} />

使用 forwardRef 传递 ref。

改造上述的高阶组件为 forwardRef 形式:

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const reactifyWebComponent = WC => {
class Index extends React.Component {
...

render () {
const { children, forwardRef } = this.props
return React.createElement(WC, {
ref: forwardRef
}, children)
}
}
return React.forwardRef((props, ref) => (
React.createElement(Index, { ...props, forwardRef: ref })
))
}

在 Stencil 里我们可以使用 Host 组件为 host element 添加类名。

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import { Component, Host, h } from '@stencil/core';

@Component({
tag: 'todo-list'
})
export class TodoList {
render () {
return (
<Host class='todo-list'>
<div>todo</div>
</Host>
)
}
}

然后在使用 <todo-list> 元素时会展示我们内置的类名 “todo-list” 和 Stencil 自动加入的类名 “hydrated”:

但如果我们在使用时设置了动态类名,如: <todo-list class={this.state.cls}>。那么在动态类名更新时,则会把内置的类名 “todo-list” 和 “hydrated” 抹除掉。

关于类名 “hydrated”:

Stencil 会为所有 Web Components 加上 visibility: hidden; 的样式。然后在各 Web Component 初始化完成后加入类名 “hydrated”,将 visibility 改为 inherit。如果 “hydrated” 被抹除掉,Web Components 将不可见。

因此我们需要保证在类名更新时不会覆盖 Web Components 的内置类名。

高阶组件在使用 ref 为 Web Component 设置 className 属性时,对内置 class 进行合并。

改造上述的高阶组件:

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const reactifyWebComponent = WC => {
class Index extends React.Component {
update (prevProps) {
Object.entries(this.props).forEach(([prop, val]) => {
if (prop.toLowerCase() === 'classname') {
this.ref.current.className = prevProps
// getClassName 在保留内置类名的情况下,返回最新的类名
? getClassName(this.ref.current, prevProps, this.props)
: val
return
}

...
})
}

componentDidUpdate (prevProps) {
this.update(prevProps)
}

componentDidMount () {
this.update()
}

...
}
return React.forwardRef((props, ref) => (
React.createElement(Index, { ...props, forwardRef: ref })
))
}

不同于 React,虽然 Vue 在传递参数给 Web Components 时也是采用 setAttribute 的方式,但 v-bind 指令提供了 .prop 修饰符,它可以将参数作为 DOM property 来绑定。另外 Vue 也能监听 Web Components 发出的自定义事件。

因此 Vue 在 Props 和 Events 两个问题上都不需要额外处理,但在与 Stencil 的配合上还是有一些兼容问题,接下来将列出主要的三点。

同上文兼容 React 第四部分,在 Vue 中更新 host element 的 class,也会覆盖内置 class。

同样的思路,需要在 Web Components 上包装一层 Vue 的自定义组件。

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function createComponent (name, classNames = []) {
return {
name,
computed: {
listeners () {
return { ...this.$listeners }
}
},
render (createElement) {
return createElement(name, {
class: ['hydrated', ...classNames],
on: this.listeners
}, this.$slots.default)
}
}
}

Vue.component('todo-list', createComponent('todo-list', ['todo-list']))

注意:

  • 我们在自定义组件中重复声明了 Web Component 该有的内置类名。后续开发者为自定义组件设置类名时,Vue 将会自动对类名进行合并。
  • 需要把自定义组件上绑定的事件通过 $listeners 透传给 Web Component。

为了解决问题 1,我们给 Vue 中的 Web Components 都包装了一层自定义组件。同样地,开发者在使用 ref 时取到的是自定义组件,而不是 Web Component。

Vue 并没有 forwardRef 的概念,只可简单粗暴地修改 this.$parent.$refs

为自定义组件增加一个 mixin:

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export const refs = {
mounted () {
if (Object.keys(this.$parent.$refs).length) {
const refs = this.$parent.$refs

for (const key in refs) {
if (refs[key] === this) {
refs[key] = this.$el
break
}
}
}
},
beforeDestroy () {
if (Object.keys(this.$parent.$refs).length) {
const refs = this.$parent.$refs

for (const key in refs) {
if (refs[key] === this.$el) {
refs[key] = null
break
}
}
}
}
}

注意:

  • 上述代码没有处理循环 ref,循环 ref 还需要另外判断和处理。

我们在自定义组件中使用了渲染函数进行渲染,因此对表单组件需要额外处理 v-model。

使用自定义组件上的 model 选项,定制组件使用 v-model 时的 prop 和 event。

改造上述的自定义组件:

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export default function createFormsComponent (name, event, modelValue = 'value', classNames = []) {
return {
name,
computed: {
listeners () {
return { ...this.$listeners }
}
},
model: {
prop: modelValue,
event: 'model'
},
methods: {
input (e) {
this.$emit('input', e)
this.$emit('model', e.target.value)
},
change (e) {
this.$emit('change', e)
this.$emit('model', e.target.value)
}
},
render (createElement) {
return createElement(name, {
class: ['hydrated', ...classNames],
on: {
...this.listeners,
[event]: this[event]
}
}, this.$slots.default)
}
}
}

const Input = createFormsComponent('taro-input', 'input')
const Switch = createFormsComponent('taro-switch', 'change', 'checked')
Vue.component('taro-input', Input)
Vue.component('taro-switch', Switch)

当我们希望创建一些不拘泥于框架的组件时,Web Components 会是一个不错的选择。比如跨团队协作,双方的技术栈不同,但又需要公用部分组件时。

本次对 React 语法组件库进行 Web Components 化改造,工作量不下于重新搭建一个 Vue 组件库。但日后当 Taro 支持使用其他框架编写多端应用时,只需要针对对应框架与 Web Components 和 Stencil 的兼容问题编写一个胶水层即可,总体来看还是值得的。

关于胶水层,业界兼容 React 的方案颇多,只是兼容 Web Components 可以使用 reactify-wc,配合 Stencil 则可以使用官方提供的插件 Stencil DS Plugin。倘若 Vue 需要兼容 Stencil,或需要提高兼容时的灵活性,还是建议手工编写一个胶水层。

本文简单介绍了 Taro Next、Web Components、Stencil 以及基于 Stencil 的组件库改造历程,希望能为读者们带来一些帮助与启迪。

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