隨著 web 發(fā)展，前端應(yīng)用變得越來越復(fù)雜，基于后端的 javascript(Node.js) 也開始嶄露頭角，此時 javascript 被寄予了更大的期望，與此同時 javascript MVC 思想也開始流行起來。javascript 模板發(fā)動機(jī)作為數(shù)據(jù)與界面分離工作中最重要一環(huán)，越來越受開發(fā)者關(guān)注，近一年來在開源社區(qū)中更是百花齊放，在 Twitter、淘寶網(wǎng)、新浪微博、騰訊QQ空間、騰訊微博等大型網(wǎng)站中均能看到它們的身影。
本文將用最簡單的示例代碼描述現(xiàn)有的 javascript 模板發(fā)動機(jī)的原理，包括新一代 javascript 模板發(fā)動機(jī) artTemplate 的特性實現(xiàn)原理，歡迎共同探討。
artTemplate 是新一代 javascript 模板發(fā)動機(jī)，它采用預(yù)編譯方式讓性能有了質(zhì)的飛躍，并且充分利用 javascript 發(fā)動機(jī)特性，使得其性能無論在前端還是后端都有極其出色的表現(xiàn)。在 chrome 下渲染效率測試中分別是知名發(fā)動機(jī) Mustache 與 micro tmpl 的 25 、 32 倍。
除了性能優(yōu)勢外，調(diào)試功能也值得一提。模板調(diào)試器可以精確定位到引發(fā)渲染錯誤的模板語句，解決了編寫模板過程中無法調(diào)試的痛苦，讓開發(fā)變得高效，也避免了因為單個模板出錯導(dǎo)致整個應(yīng)用崩潰的情況發(fā)生。
artTemplate 這一切都在 1.7kb(gzip) 中實現(xiàn)！
雖然每個發(fā)動機(jī)從模板語法、語法解析、變量賦值、字符串拼接的實現(xiàn)方式各有所不同，但關(guān)鍵的渲染原理仍然是動態(tài)執(zhí)行 javascript 字符串。
關(guān)于動態(tài)執(zhí)行 javascript 字符串，本文以一段模板代碼舉例：
這是一段非常樸素的模板寫法，其中，”” 為 closeTag (邏輯語句閉合標(biāo)簽)，若 openTag 后面緊跟 “=” 則會輸出變量的內(nèi)容。
HTML語句與變量輸出語句被直接輸出，解析后的字符串類似：
語法分析完畢一般還會返回渲染方法：
渲染測試：
由原理實現(xiàn)可見，傳統(tǒng) javascript 模板發(fā)動機(jī)中留下兩個待解決的問題：
1、性能：模板發(fā)動機(jī)渲染的時候依賴 Function 構(gòu)造器實現(xiàn)，F(xiàn)unction 與 eval、setTimeout、setInterval 一樣，提供了使用文本訪問 javascript 解析發(fā)動機(jī)的方法，但這樣執(zhí)行 javascript 的性能非常低下。
2、調(diào)試：由于是動態(tài)執(zhí)行字符串，若遇到錯誤調(diào)試器無法捕獲錯誤源，導(dǎo)致模板 BUG 調(diào)試變得異常痛苦。在沒有進(jìn)行容錯的發(fā)動機(jī)中，局部模板若因為數(shù)據(jù)異常甚至可以導(dǎo)致整個應(yīng)用崩潰，隨著模板的數(shù)目增加，維護(hù)成本將劇增。
1、預(yù)編譯
在上述模板發(fā)動機(jī)實現(xiàn)原理中，因為要對模板變量進(jìn)行賦值，所以每次渲染都需要動態(tài)編譯 javascript 字符串完成變量賦值。而 artTemplate 的編譯賦值過程卻是在渲染之前完成的，這種方式稱之為“預(yù)編譯”。artTemplate 模板編譯器會根據(jù)一些簡單的規(guī)則提取好所有模板變量，聲明在渲染函數(shù)頭部，這個函數(shù)類似：
這個自動生成的函數(shù)就如同一個手工編寫的 javascript 函數(shù)一樣，同等的執(zhí)行次數(shù)下無論 CPU 還是內(nèi)存占用都有顯著減少，性能近乎極限。
值得一提的是：artTemplate 很多特性都基于預(yù)編譯實現(xiàn)，如沙箱規(guī)范與自定義語法等。
2、更快的字符串相加方式
很多人誤以為數(shù)組 push 方法拼接字符串會比 += 快，要知道這僅僅是 IE6-8 的瀏覽器下。實測表明現(xiàn)代瀏覽器使用 += 會比數(shù)組 push 方法快，而在 v8 發(fā)動機(jī)中，使用 += 方式比數(shù)組拼接快 4.7 倍。所以 artTemplate 根據(jù) javascript 發(fā)動機(jī)特性采用了兩種不同的字符串拼接方式。
前端模板發(fā)動機(jī)不像后端模板發(fā)動機(jī)，它是動態(tài)解析，所以調(diào)試器無法定位到錯誤行號，而 artTemplate 通過巧妙的方式讓模板調(diào)試器可以精確定位到引發(fā)渲染錯誤的模板語句，例如：
artTemplate 支持兩種類型的錯誤捕獲，一是渲染錯誤(Render Error)與編譯錯誤(Syntax Error)。
1、渲染錯誤
渲染錯誤一般是因為模板數(shù)據(jù)錯誤或者變量錯誤產(chǎn)生的，渲染的時候只有遇到錯誤才會進(jìn)入調(diào)試模式重新編譯模板，而不會影響正常的模板執(zhí)行效率。模板編譯器根據(jù)模板換行符記錄行號，編譯后的函數(shù)類似：
當(dāng)執(zhí)行過程遇到錯誤，立馬拋出異常模板對應(yīng)的行號，模板調(diào)試器再根據(jù)行號反查模板對應(yīng)的語句并打印到控制臺。
2、編譯錯誤
編譯錯誤一般是模板語法錯誤，如不合格的套嵌、未知語法等。由于 artTemplate 沒有進(jìn)行完整的詞法分析，故無法確定錯誤源所在的位置，只能對錯誤信息與源碼進(jìn)行原文輸出，供開發(fā)者判斷。
artTemplate 基于開源協(xié)議發(fā)布，無論是商業(yè)公司還是個人都可以免費在項目中使用，歡迎共同完善。
下載地址：
https://github.com/aui/artTemplate
在線預(yù)覽：
http://aui.github.com/artTemplate/
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