使用Nunjucks

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Nunjucks

Nunjucks是什么东东?其实它是一个模板引擎。

那什么是模板引擎?

模板引擎就是基于模板配合数据构造出字符串输出的一个组件。比如下面的函数就是一个模板引擎:

function examResult (data) {
    return `${data.name}同学一年级期末考试语文${data.chinese}分,数学${data.math}分,位于年级第${data.ranking}名。`
}

如果我们输入数据如下:

examResult({
    name: '小明',
    chinese: 78,
    math: 87,
    ranking: 999
});

该模板引擎把模板字符串里面对应的变量替换以后,就可以得到以下输出:

小明同学一年级期末考试语文78分,数学87分,位于年级第999名。

模板引擎最常见的输出就是输出网页,也就是HTML文本。当然,也可以输出任意格式的文本,比如Text,XML,Markdown等等。

有同学要问了:既然JavaScript的模板字符串可以实现模板功能,那为什么我们还需要另外的模板引擎?

因为JavaScript的模板字符串必须写在JavaScript代码中,要想写出新浪首页这样复杂的页面,是非常困难的。

输出HTML有几个特别重要的问题需要考虑:

转义

对特殊字符要转义,避免受到XSS攻击。比如,如果变量name的值不是小明,而是小明<script>...</script>,模板引擎输出的HTML到了浏览器,就会自动执行恶意JavaScript代码。

格式化

对不同类型的变量要格式化,比如,货币需要变成12,345.00这样的格式,日期需要变成2016-01-01这样的格式。

简单逻辑

模板还需要能执行一些简单逻辑,比如,要按条件输出内容,需要if实现如下输出:

{{ name }}同学,
{% if score >= 90 %}
    成绩优秀,应该奖励
{% elif score >=60 %}
    成绩良好,继续努力
{% else %}
    不及格,建议回家打屁股
{% endif %}

所以,我们需要一个功能强大的模板引擎,来完成页面输出的功能。

Nunjucks

我们选择Nunjucks作为模板引擎。Nunjucks是Mozilla开发的一个纯JavaScript编写的模板引擎,既可以用在Node环境下,又可以运行在浏览器端。但是,主要还是运行在Node环境下,因为浏览器端有更好的模板解决方案,例如MVVM框架。

如果你使用过Python的模板引擎jinja2,那么使用Nunjucks就非常简单,两者的语法几乎是一模一样的,因为Nunjucks就是用JavaScript重新实现了jinjia2。

从上面的例子我们可以看到,虽然模板引擎内部可能非常复杂,但是使用一个模板引擎是非常简单的,因为本质上我们只需要构造这样一个函数:

function render(view, model) {
    // TODO:...
}

其中,view是模板的名称(又称为视图),因为可能存在多个模板,需要选择其中一个。model就是数据,在JavaScript中,它就是一个简单的Object。render函数返回一个字符串,就是模板的输出。

下面我们来使用Nunjucks这个模板引擎来编写几个HTML模板,并且用实际数据来渲染模板并获得最终的HTML输出。

我们创建一个use-nunjucks的VS Code工程结构如下:

use-nunjucks/
|
+- .vscode/
|  |
|  +- launch.json <-- VSCode 配置文件
|
+- views/
|  |
|  +- hello.html <-- HTML模板文件
|
+- app.js <-- 入口js
|
+- package.json <-- 项目描述文件
|
+- node_modules/ <-- npm安装的所有依赖包

其中,模板文件存放在views目录中。

我们先在package.json中添加nunjucks的依赖:

"nunjucks": "2.4.2"

注意,模板引擎是可以独立使用的,并不需要依赖koa。用npm install安装所有依赖包。

紧接着,我们要编写使用Nunjucks的函数render。怎么写?方法是查看Nunjucks的官方文档,仔细阅读后,在app.js中编写代码如下:

const nunjucks = require('nunjucks');

function createEnv(path, opts) {
    var
        autoescape = opts.autoescape && true,
        noCache = opts.noCache || false,
        watch = opts.watch || false,
        throwOnUndefined = opts.throwOnUndefined || false,
        env = new nunjucks.Environment(
            new nunjucks.FileSystemLoader('views', {
                noCache: noCache,
                watch: watch,
            }), {
                autoescape: autoescape,
                throwOnUndefined: throwOnUndefined
            });
    if (opts.filters) {
        for (var f in opts.filters) {
            env.addFilter(f, opts.filters[f]);
        }
    }
    return env;
}

var env = createEnv('views', {
    watch: true,
    filters: {
        hex: function (n) {
            return '0x' + n.toString(16);
        }
    }
});

变量env就表示Nunjucks模板引擎对象,它有一个render(view, model)方法,正好传入viewmodel两个参数,并返回字符串。

创建env需要的参数可以查看文档获知。我们用autoescape = opts.autoescape && true这样的代码给每个参数加上默认值,最后使用new nunjucks.FileSystemLoader('views')创建一个文件系统加载器,从views目录读取模板。

我们编写一个hello.html模板文件,放到views目录下,内容如下:

<h1>Hello {{ name }}</h1>

然后,我们就可以用下面的代码来渲染这个模板:

var s = env.render('hello.html', { name: '小明' });
console.log(s);

获得输出如下:

<h1>Hello 小明</h1>

咋一看,这和使用JavaScript模板字符串没啥区别嘛。不过,试试:

var s = env.render('hello.html', { name: '<script>alert("小明")</script>' });
console.log(s);

获得输出如下:

<h1>Hello &lt;script&gt;alert("小明")&lt;/script&gt;</h1>

这样就避免了输出恶意脚本。

此外,可以使用Nunjucks提供的功能强大的tag,编写条件判断、循环等功能,例如:

<!-- 循环输出名字 -->
<body>
    <h3>Fruits List</h3>
    {% for f in fruits %}
    <p>{{ f }}</p>
    {% endfor %}
</body>

Nunjucks模板引擎最强大的功能在于模板的继承。仔细观察各种网站可以发现,网站的结构实际上是类似的,头部、尾部都是固定格式,只有中间页面部分内容不同。如果每个模板都重复头尾,一旦要修改头部或尾部,那就需要改动所有模板。

更好的方式是使用继承。先定义一个基本的网页框架base.html

<html><body>
{% block header %} <h3>Unnamed</h3> {% endblock %}
{% block body %} <div>No body</div> {% endblock %}
{% block footer %} <div>copyright</div> {% endblock %}
</body>

base.html定义了三个可编辑的块,分别命名为headerbodyfooter。子模板可以有选择地对块进行重新定义:

{% extends 'base.html' %}

{% block header %}<h1>{{ header }}</h1>{% endblock %}

{% block body %}<p>{{ body }}</p>{% endblock %}

然后,我们对子模板进行渲染:

console.log(env.render('extend.html', {
    header: 'Hello',
    body: 'bla bla bla...'
}));

输出HTML如下:

<html><body>
<h1>Hello</h1>
<p>bla bla bla...</p>
<div>copyright</div> <-- footer没有重定义,所以仍使用父模板的内容
</body>

性能

最后我们要考虑一下Nunjucks的性能。

对于模板渲染本身来说,速度是非常非常快的,因为就是拼字符串嘛,纯CPU操作。

性能问题主要出现在从文件读取模板内容这一步。这是一个IO操作,在Node.js环境中,我们知道,单线程的JavaScript最不能忍受的就是同步IO,但Nunjucks默认就使用同步IO读取模板文件。

好消息是Nunjucks会缓存已读取的文件内容,也就是说,模板文件最多读取一次,就会放在内存中,后面的请求是不会再次读取文件的,只要我们指定了noCache: false这个参数。

在开发环境下,可以关闭cache,这样每次重新加载模板,便于实时修改模板。在生产环境下,一定要打开cache,这样就不会有性能问题。

Nunjucks也提供了异步读取的方式,但是这样写起来很麻烦,有简单的写法我们就不会考虑复杂的写法。保持代码简单是可维护性的关键。

参考源码

use-nunjucks



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