前端工程化入门03 - 前端组件化

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高内聚,低耦合

高内聚,低耦合是软件工程中的概念,它是判断代码好坏的一个重要指标。高内聚,就是指一个函数尽量只做一件事。低耦合,就是两个模块之间的关联程度低。
仅看文字可能不太好理解,下面来看一个简单的示例。
上面的 math.js 就是高内聚,低耦合的典型示例。add()mul() 一个函数只做一件事,它们之间也没有直接联系。如果要将这两个函数联系在一起,也只能通过传参和返回值来实现。
既然有好的示例,那就有坏的示例,下面再看一个不好的示例。
上面的代码是一个不太好的示例,因为母公司在计算利润时,直接操作了子公司的数据。更好的做法是,子公司直接将利润返回给母公司,然后母公司做一个汇总。
这样改就好多了,子公司增加了一个 getProfit() 方法,母公司在做汇总时直接调用这个方法。

高内聚,低耦合在业务场景中的运用

理想很美好,现实很残酷。刚才的示例是高内聚、低耦合比较经典的例子。但在业务场景中写代码不可能做到这么完美,很多时候会出现一个函数要处理多个逻辑的情况。
举个例子,用户注册。一般注册会在按钮上绑定一个点击事件回调函数 register(),用于处理注册逻辑。
这个示例属于很常见的需求,点击一个按钮处理多个逻辑。从代码中也可以发现,这样写的结果就是三个功能耦合在一起。
按照高内聚、低耦合的要求,一个函数应该尽量只做一件事。所以我们可以将函数中的另外两个功能:验证和转换单独提取出来,封装成一个函数。
这样修改以后,就比较符合高内聚、低耦合的要求了。以后即使要修改或移除、新增功能,也非常方便。

模块化、组件化

模块化

模块化,就是把一个个文件看成一个模块,它们之间作用域相互隔离,互不干扰。一个模块就是一个功能,它们可以被多次复用。另外,模块化的设计也体现了分治的思想。什么是分治?维基百科的定义如下:
字面上的解释是“分而治之”,就是把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题,直到最后子问题可以简单的直接求解,原问题的解即子问题的解的合并。
从前端方面来看,单独的 JavaScript 文件、CSS 文件都算是一个模块。
例如一个 math.js 文件,它就是一个数学模块,包含了和数学运算相关的函数:
一个 button.css 文件,包含了按钮相关的样式:

组件化

那什么是组件化呢?我们可以认为组件就是页面里的 UI 组件,一个页面可以由很多组件构成。例如一个后台管理系统页面,可能包含了 HeaderSidebarMain 等各种组件。
一个组件又包含了 template(html)scriptstyle 三部分,其中 scriptstyle 可以由一个或多个模块组成。
notion image
从上图可以看到,一个页面可以分解成一个个组件,每个组件又可以分解成一个个模块,充分体现了分治的思想(如果忘了分治的定义,请回头再看一遍)。
由此可见,页面成为了一个容器,组件是这个容器的基本元素。组件与组件之间可以自由切换、多次复用,修改页面只需修改对应的组件即可,大大的提升了开发效率。
最理想的情况就是一个页面元素全部由组件构成,这样前端只需要写一些交互逻辑代码。虽然这种情况很难完全实现,但我们要尽量往这个方向上去做,争取实现全面组件化。

Web Components

得益于技术的发展,目前三大框架在构建工具(例如 webpack、vite...)的配合下都可以很好的实现组件化。例如 Vue,使用 *.vue 文件就可以把 templatescriptstyle 写在一起,一个 *.vue 文件就是一个组件。
如果不使用框架和构建工具,还能实现组件化吗?
答案是可以的,组件化是前端未来的发展方向,Web Components 就是浏览器原生支持的组件化标准。使用 Web Components API,浏览器可以在不引入第三方代码的情况下实现组件化。

实战

现在我们来创建一个 Web Components 按钮组件,点击它将会弹出一个消息 Hello World!点击这可以看到 DEMO 效果。

Custom elements(自定义元素)

浏览器提供了一个 customElements.define() 方法,允许我们定义一个自定义元素和它的行为,然后在页面中使用。
上面的代码使用 customElements.define() 方法注册了一个新的元素,并向其传递了元素的名称 custom-button、指定元素功能的类 CustomButton。然后我们可以在页面中这样使用:
这个自定义元素继承自 HTMLElement(HTMLElement 接口表示所有的 HTML 元素),表明这个自定义元素具有 HTML 元素的特性。

使用 <template> 设置自定义元素内容

从上面的代码可以发现,我们为这个自定义元素设置了内容 <button>自定义按钮</button> 以及样式,样式放在 <style> 标签里。可以说 <template> 其实就是一个 HTML 模板。

Shadow DOM(影子DOM)

设置了自定义元素的名称、内容以及样式,现在就差最后一步了:将内容、样式挂载到自定义元素上。
元素的功能代码中有一个 attachShadow() 方法,它的作用是将影子 DOM 挂到自定义元素上。DOM 我们知道是什么意思,就是指页面元素。那“影子”是什么意思呢?“影子”的意思就是附加到自定义元素上的 DOM 功能是私有的,不会与页面其他元素发生冲突。
attachShadow() 方法还有一个参数 mode,它有两个值:
  1. open 代表可以从外部访问影子 DOM。
  1. closed 代表不可以从外部访问影子 DOM。

生命周期

自定义元素有四个生命周期:
  1. connectedCallback: 当自定义元素第一次被连接到文档 DOM 时被调用。
  1. disconnectedCallback: 当自定义元素与文档 DOM 断开连接时被调用。
  1. adoptedCallback: 当自定义元素被移动到新文档时被调用。
  1. attributeChangedCallback: 当自定义元素的一个属性被增加、移除或更改时被调用。
生命周期在触发时会自动调用对应的回调函数,例如本次示例中就设置了 connectedCallback() 钩子。
最后附上完整代码:

小结

用过 Vue 的同学可能会发现,Web Components 标准和 Vue 非常像。我估计 Vue 在设计时有参考过 Web Components(个人猜想,未考证)。
如果你想了解更多 Web Components 的信息,请参考 MDN 文档

参考资料

前端工程化入门04 - 构建工具前端工程化入门02 - 代码规范
前端技术
AI技术
拙见
工具应用
其他知识
编程知识