高性能JavaScript模板引擎原理解析

隨著 web 發展，前端應用變得越來越復雜，基于后端的 javascript(Node.js) 也開始嶄露頭角，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 模板引擎作為數據與界面分離工作中最重要一環，越來越受開發者關注，在開源社區中更是百花齊放，在 Twitter、淘寶網、新浪微博、騰訊QQ空間、騰訊微博等大型網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有的 javascript 模板引擎的原理，包括新一代 javascript 模板引擎 artTemplate 的特性實現原理，歡迎共同探討。

artTemplate 介紹

artTemplate 是新一代 javascript 模板引擎，它采用預編譯方式讓性能有了質的飛躍，并且充分利用 javascript 引擎特性，使得其性能無論在前端還是后端都有極其出色的表現。在 chrome 下渲染效率測試中分別是知名引擎 Mustache 與 micro tmpl 的 25 、 32 倍。

除了性能優勢外，調試功能也值得一提。模板調試器可以精確定位到引發渲染錯誤的模板語句，解決了編寫模板過程中無法調試的痛苦，讓開發變得高效，也避免了因為單個模板出錯導致整個應用崩潰的情況發生。

artTemplate 這一切都在 1.7kb(gzip) 中實現！

javascript 模板引擎基本原理

雖然每個引擎從模板語法、語法解析、變量賦值、字符串拼接的實現方式各有所不同，但關鍵的渲染原理仍然是動態執行 javascript 字符串。

關于動態執行 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 (邏輯語句閉合標簽)，若 openTag 后面緊跟 “=” 則會輸出變量的內容。

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：

在上面 render 方法中，模板變量賦值采用了 with 語句，字符串拼接采用數組的 push 方法以提升在 IE6、7 下的性能，jQuery 作者 john 開發的微型模板引擎 tmpl 是這種方式的典型代表，參見： http:ejohn.org/blog/javascript-micro-templating/

由原理實現可見，傳統 javascript 模板引擎中留下兩個待解決的問題：

1、性能：模板引擎渲染的時候依賴 Function 構造器實現，Function 與 eval、setTimeout、setInterval 一樣，提供了使用文本訪問 javascript 解析引擎的方法，但這樣執行 javascript 的性能非常低下。

2、調試：由于是動態執行字符串，若遇到錯誤調試器無法捕獲錯誤源，導致模板 BUG 調試變得異常痛苦。在沒有進行容錯的引擎中，局部模板若因為數據異常甚至可以導致整個應用崩潰，隨著模板的數目增加，維護成本將劇增。

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