Web Components详解-Custom Elements

引言

演变过程

概述

使用方式

创建标签

定义标签

使用标签

获取标签

异步定义标签

升级标签

完整案例

结语

相关代码

参考文章

引言

随着项目体量的增大，组件化和模块化的优势也愈发明显了，构建可重复使用、独立、可互操作的组件变得尤为重要，在JS中我们可以通过class和函数对代码解耦，使某段代码可以复用。在TS中我们也可以通过模块对代码进行模块化开发，在HTML页面中同样有一种技术可以实现独立的、可复用的组件，这便是本篇文章讲到的Web Components

Web Components主要包括Custom Elements、Shadow DOM、HTML Templates和JavaScript这四部分，在后文及后续的文章中我会详细展开说说

演变过程

在熟悉web组件之前，我们可以了解一下早期的开发人员如何进行业务组件复用的？

聊聊我使用过的三种复用方式

一是使用JQ的load()进行ajax请求，将结果渲染到某个div或者组件中，以我原先公司的页面为例子，可以将图中画框的部分分别在多个html页面中实现，然后使用JQ进行请求加载到主页的标签中，达到组件化效果，此时如果要传递参数则可以通过url或者共用localstorage等形式共享状态

这样做确实可以将某个页面或者标签模块进行复用，但是缺点也很明显，一是页面加载是异步的，需要通过ajax请求html文件的形式完成，二是传参的方式仅限于query的方式，复杂的参数支持率较为薄弱

第二种是Iframe的方式，这种方式和jq的load类似，同样拥有独立上下文，可以在当前环境使用自己的CSS和JS，并且在加载时独立于主页面。当然这么做的缺点也是有的，和load函数一样，它的页面单独加载和渲染多出了性能开销，以及异步加载问题

最后一种是使用JS的代码进行动态HTML拼接，介于其强大的兼容性，动态HTML拼接在早期的前端开发中被广泛使用，并且能够在绝大多数浏览器上良好运行，比如：

function createCustomTag(tagName, text, attributes) {
  var tag = "<" + tagName;
  for (var attr in attributes) {
    if (attributes.hasOwnProperty(attr)) {
      tag += " " + attr + '="' + attributes[attr] + '"';
    }
  }
  tag += ">" + text + "</" + tagName + ">";
  return tag;
}

这么做的好处是兼容性高，灵活性强，原生JS即可支持；但是其缺点是使JS语法以及CSS样式的隔离变得困难，代码可读性和可维护性降低，最终也被摒弃。

那么回到新生代的web components，它能解决什么问题，又有什么注意点？感兴趣的话就接着往下看吧

概述

自定义元素（Custom Elements）在许多框架和UI组件中广泛使用，比如elementUI：；vant：等。开发者可以通过创建自定义的HTML元素，使其在页面中表现和使用类似于内置的HTML元素。开发者通过自定义元素创建自定义的HTML元素，使其在页面中表现和使用类似于内置的HTML元素，它是通过 JavaScript 创建一个自定义元素类，并通过继承HTMLElement类来定义其行为和样式。

使用方式

创建标签

首先是创建标签，通过继承HTMLElement类的方式来创建自定义标签的行为和样式。

在构造函数中可以进行自定义标签的初始化工作，例如设置默认属性、添加事件监听器等

class MyCustomElement extends HTMLElement {
    constructor() {
        super();
        this.textContent = "my-custom-element"
        // 自定义元素被创建时的初始化逻辑
    }
}

此外自定义标签类可以包含以下几种函数：

连接回调（connectedCallback）：自定义元素被插入到DOM树中时调用
断开回调（disconnectedCallback）：自定义元素从DOM树中删除时调用
移动回调（adoptedCallback）：当自定义元素被移动到新文档时调用
属性变化回调（attributeChangedCallback）：自定义元素的属性被添加、删除或修改时调用
静态属性（observedAttributes）：指定attributeChangedCallback要监听哪些属性的数组

使用示例可以参考以下代码（具体效果及用法会在后文贴出）

class MyCustomElement extends HTMLElement {
    constructor() {
        super();
        // 自定义元素被创建时的初始化逻辑
        this.textContent = "my-custom-element"
    }
    connectedCallback() {
        // 元素被插入到DOM时调用
        console.log("元素被插入到DOM");
    }
    disconnectedCallback() {
        // 元素从DOM中移除时调用
        console.log("元素从DOM中移除");
    }
    adoptedCallback() {
        // 元素被移动到新文档时调用
        console.log("元素移动到新文档");
    }
    attributeChangedCallback(attrName, oldValue, newValue) {
        // 元素的属性被添加、删除或修改时调用
        console.log(`${attrName}属性的旧值：${oldValue}，新值：${newValue}`);
    }
    // 或使用静态属性代替get方法
    static get observedAttributes() {
        // 指定要监听的元素的属性数组
        return ['name', 'date'];
    }
}

定义标签

在创建标签后，我们需要通过customElements.define来定义一个自定义标签

customElements.define("my-custom-element", MyCustomElement)

tips：需要注意的是创建的标签的中间必须带 ‘-‘短横线，与原生标签隔开，比如：custom-element，而像：customElement，-customElement，customElement-，这几种是无法作为自定义名称使用的。

define函数可以传入三个参数，第三个可选参数是ElementDefinitionOptions，这个参数在使用自定义元素继承时才会用到，当我们定义一个自定义元素时，可以选择让它继承自内置的 HTML 元素。参考下面的代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>CustomElements</title>
</head>

<body>
    <button is="my-custom-button"></button>
    <script>
        customElements.define("my-custom-button", class extends HTMLButtonElement {
            constructor() {
                super()
                this.textContent = "按钮";
            }
            connectedCallback() {
                this.addEventListener("click", () => console.log("点击了"))
            }
        }, { extends: "button" })// 继承自原生的按钮标签
    </script>
</body>

</html>

需要注意的是，自定义标签类同样需要继承于对应的HTML标签类（比如：HTMLButtonElement），其次在标签中使用时需要增加is属性，相当于是对button进行拓展

使用标签

使用自定义元素的方式有两种，分别是通过document.createElement(‘my-custom-element’)和直接在页面中使用标签，这和原生语法一致，只需要把常用的div，a，span等标签换成自定义的标签即可

<body>
    <my-custom-element>my-custom-element</my-custom-element>
    <script>
        const ele = document.createElement("my-custom-element")
        ele.textContent = "my-custom-element"
        document.body.appendChild(ele)
    </script>
</body>

获取标签

通过customElements.get(elemName)可以获取标签为elemName的自定义标签类，如果在定义之前获取则显示未定义

console.log(customElements.get(elemName));// undefined
customElements.define(elemName, MyCustomElement)
console.log(customElements.get(elemName).name);// class MyCustomElement extends HTMLElement {...}

异步定义标签

使用customElements.whenDefined(elemName)函数可以在标签定义时触发回调函数

setTimeout(() => {
    customElements.define(elemName, MyCustomElement)
}, 1000)
customElements.whenDefined(elemName).then(console.log)// class MyCustomElement
console.log(customElements.get(elemName));// undefined

升级标签

升级标签的目的是将自定义标签（ele）和自定义标签的构造函数或类（MyCustomElement）进行绑定，使标签（ele）可以访问类（MyCustomElement）的属性及方法。通过customElements.upgrade(ele)函数可以对自定义标签进行升级操作

class MyCustomElement extends HTMLElement {
    bgColor = "red"
    constructor() {
        super();
    }
}
const elemName = "my-custom-element"
const ele = document.createElement(elemName)
customElements.define(elemName, MyCustomElement)
console.log(Reflect.ownKeys(ele), ele.bgColor);// [] undefined
customElements.upgrade(ele);// 升级ele，使其与自定义标签类绑定，也就是说可以访问MyCustomElement的属性及方法
console.log(Reflect.ownKeys(ele), ele.bgColor);// ['bgColor'] red

完整案例

最后我们结合上面的知识点，实现一个完整的自定义标签的示例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>CustomElements</title>
</head>

<body>
    <iframe src="./temp.html" width="100" height="100"></iframe>
    <script>
        const elemName = "my-custom-element"
        const ele = document.createElement(elemName)
        const iframeEle = document.querySelector("iframe")
        class MyCustomElement extends HTMLElement {
            bgColor = "red"
            constructor() {
                super();
                // 自定义元素被创建时的初始化逻辑
                this.textContent = elemName
            }
            connectedCallback() {
                // 元素被插入到DOM时调用
                console.log("元素被插入到DOM");
            }
            disconnectedCallback() {
                // 元素从DOM中移除时调用
                console.log("元素从DOM中移除");
            }
            adoptedCallback() {
                // 元素被移动到新文档时调用
                console.log("元素移动到新文档");
            }
            attributeChangedCallback(attrName, oldValue, newValue) {
                // 元素的属性被添加、删除或修改时调用
                console.log(`${attrName}属性的旧值：${oldValue}，新值：${newValue}`);
            }
            // 或使用静态属性代替get方法
            static get observedAttributes() {
                // 指定要监听的元素的属性数组
                return ['name', 'date'];
            }
        }
        customElements.whenDefined(elemName).then(() => {
            const tempBox = iframeEle.contentDocument // 获取iframe的dom
            document.body.appendChild(ele)// 元素被插入到DOM
            ele.setAttribute("name", elemName)// name属性的旧值：null，新值：my-custom-element
            ele.setAttribute("date", "date")// date属性的旧值：null，新值：date
            ele.setAttribute("name", "my-custom-element2")// name属性的旧值：my-custom-element，新值：my-custom-element2
            ele.remove()// 元素从DOM中移除
            // 元素移动到新文档，通过iframe进行举例
            tempBox.body.appendChild(tempBox.adoptNode(ele))// 元素被插入到DOM
        })// 异步检查自定义标签定义，标签定义时触发该函数
        console.log(customElements.get(elemName));// 获取自定义标签，此时未定义
        console.log(ele instanceof MyCustomElement); // false
        iframeEle.onload = () => {
            setTimeout(() => {// 加个setTimeout明显一点
                customElements.define(elemName, MyCustomElement)
                console.log(Reflect.ownKeys(ele), ele.bgColor);// [] undefined
                customElements.upgrade(ele);// 升级ele，使其与自定义标签类绑定，也就是说可以访问MyCustomElement的属性及方法
                console.log(Reflect.ownKeys(ele), ele.bgColor);// ['bgColor'] red
                console.log(ele instanceof MyCustomElement);// true
                console.log(customElements.get(elemName).name);//  MyCustomElement ， 获取自定义标签，此时已定义
            }, 1000);
        }
    </script>
</body>

</html>

上述代码展示了一个简单的自定义元素的定义和使用过程，包括自定义元素的构造函数、移动、生命周期回调方法以及属性变化回调方法的使用，以及customElements中的几种方法

结语

Custom Elements允许我们创建自定义的HTML元素，使其在页面中表现和使用类似于内置的HTML元素。我们可以通过继承HTMLElement类来定义自定义元素的行为和样式，并在构造函数中进行初始化工作。通过类的机制，我们可以达到复用自定义元素的目的。后面的系列文章我会基于其强大的Api与Shadow DOM和HTML Templates实现组件化效果，敬请期待。

文章到这也就结束了，感谢你的阅读，如果觉得文章对你有帮助的话，还望三连支持一下作者，感谢！