自定义 Web 组件的完全指南:使用 Custom Elements 创建可重用的元素

随着 Web 技术的发展,前端应用的复杂性不断增加,需要更加高效和可维护的方式来管理代码和 UI 组件。在这种情况下,自定义 Web 组件已成为一种流行的解决方案。

在本文中,我们将介绍如何使用 Custom Elements API 来创建可重用的 Web 组件。我们将深入探讨 Custom Elements 的特性、用法和最佳实践,并提供示例代码和指导意义。

Custom Elements 的基础概念

Custom Elements 是 Web Component 规范的一部分,它允许开发者自定义 HTML 元素,提供一种更加模块化和可扩展的方式来构建应用。Custom Elements API 定义了两个核心部分:定义和注册。

定义 Custom Element

定义 Custom Element 的方式很简单:继承 HTMLElement 和使用 window.customElements.define API 进行注册。比如,我们可以通过下面的代码定义一个名为 hello-world 的元素。

class HelloWorld extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.innerHTML = "Hello, World!";
  }
}

window.customElements.define("hello-world", HelloWorld);

在这个示例中,我们定义了一个 HelloWorld 类,继承自 HTMLElement,然后使用 window.customElements.define API 进行注册,并将其名称设置为 "hello-world"。在元素被创建时,构造函数中的代码将会被执行,将 "Hello, World!" 添加为元素的内容。

注册 Custom Element

要注册 Custom Element,需要使用 window.customElements.define() 方法,并指定元素名称和元素构造函数。如果元素名称已被注册,将会抛出错误。

window.customElements.define('custom-element', CustomElement)

Custom Elements 的特性

在定义 Custom Element 之后,我们可以使用其提供的特性来定制化元素。Custom Element API 定义了如下属性:

  • extends:指定元素从哪种 DOM 元素扩展而来。可以使用 constructor.extends 属性或直接传入 extends 选项。
class FancyButton extends HTMLButtonElement {
  constructor() {
    super();
  }
}

customElements.define('fancy-button', FancyButton, { extends: 'button' });
  • observedAttributes:指定应该观察哪些属性的列表。在元素上使用 setAttribute() 或 removeAttribute() 方法修改时筛选指定属性的变化。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
  }

  static get observedAttributes() {
    return ['my-attribute'];
  }

  attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
    console.log(`Attribute: ${name} changed from ${oldValue} to ${newValue}`);
  }
}
  • connectedCallback:当元素首次连接到文档DOM树中触发钩子。典型用例为装载 Shadow DOM,注册事件监听器或设置计时器。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
  }

  connectedCallback() {
    console.log('Element added to the DOM');
  }
}
  • disconnectedCallback:当元素从文档DOM树中移除时触发钩子。典型用例包括清除计时器,销毁引用或取消注册事件监听器。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
  }

  disconnectedCallback() {
    console.log('Element removed from the DOM');
  }
}
  • adoptedCallback:当元素被移动到不同的文档时触发钩子。典型用例包括克隆模版和重新初始化子组件。
class MyElement extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
  }

  adoptedCallback() {
    console.log('Custom element adopted into a new document');
  }
}

自定义 Web 组件的最佳实践

创建自定义 Web 组件时,有一些最佳实践可供参考:

  • 包装原始元素:如果您计划扩展现有的 DOM 元素,可以使用 extends 属性将其包装在自定义元素中。这允许您继承现有的行为,并以更模块化的方式构建应用程序。您可以在自定义元素的构造函数中调用 super(),以确保父类功能得到继承。例如:
class FancyButton extends HTMLButtonElement {
  constructor() {
    super();
    this.style.backgroundColor = 'blue';
  }
}

customElements.define('fancy-button', FancyButton, { extends: 'button' });
  • 使用 Shadow DOM:Shadow DOM 为自定义元素提供了一种隔绝样式和元素的新方式。它允许您为自定义元素创建一个私有 DOM,其中的样式和事件不会泄漏到全局作用域。在您的自定义元素中使用 Shadow DOM 时,可以使用 :host 伪类样式访问自定义元素本身,而不是元素中的任何子元素。例如:
class HelloWorld extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.attachShadow({ mode: 'open' });
    this.shadowRoot.innerHTML = `
      <style>
        :host { color: red; }
      </style>
      <span>Hello, World!</span>
    `;
  }
}

customElements.define('hello-world', HelloWorld);
  • 使用模板:模板提供一种将标记和 JavaScript 分离的方式,使应用程序更易于维护。将您的模板添加到自定义元素的 shadow DOM 中,以便您可以同时更新组件的样式和结构。例如:
const template = document.createElement('template');
template.innerHTML = `
  <style>
    :host { color: red; }
  </style>
  <span>Hello, World!</span>
`;

class HelloWorld extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.attachShadow({ mode: 'open' });
    this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
  }
}

customElements.define('hello-world', HelloWorld);

自定义 Web 组件的示例代码

在下面的代码片段中,我们将结合前文介绍的 API 和最佳实践创建一个自定义 Web 组件,该组件可以在鼠标悬停时显示一条提示文本。我们将使用外部系统图标作为自定义元素的子元素,并使用 Shadow DOM 在元素中包装样式和行为。

class Tooltip extends HTMLElement {
  constructor() {
    super();
    this.attachShadow({ mode: 'open' });

    const icon = document.createElement('span');
    icon.setAttribute('class', 'icon');
    icon.innerText = '(i)';

    const tooltip = document.createElement('div');
    tooltip.setAttribute('class', 'tooltip');
    tooltip.innerText = this.getAttribute('text');

    const wrapper = document.createElement('div');
    wrapper.setAttribute('class', 'wrapper');

    wrapper.appendChild(icon);
    wrapper.appendChild(tooltip);

    this.shadowRoot.appendChild(wrapper);

    this.addEventListener('mouseenter', () => {
      tooltip.style.display = 'block';
    });

    this.addEventListener('mouseleave', () => {
      tooltip.style.display = 'none';
    });
  }

  static get observedAttributes() {
    return ['text'];
  }

  attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
    if (oldValue !== newValue) {
      this.shadowRoot.querySelector('.tooltip').innerText = newValue;
    }
  }

  connectedCallback() {
    const style = document.createElement('style');
    style.textContent = `
      .wrapper {
        position: relative;
        display: inline-block;
        cursor: pointer;
      }

      .tooltip {
        display: none;
        position: absolute;
        top: 100%;
        left: 50%;
        transform: translateX(-50%);
        background-color: #000;
        color: #fff;
        padding: 1rem;
        border-radius: 0.5rem;
      }

      .icon {
        font-weight: bold;
        color: #000;
        margin-right: 0.5rem;
      }
    `;

    this.shadowRoot.appendChild(style);
  }
}

customElements.define('x-tooltip', Tooltip);

总结

Custom Elements API 为开发者提供了一种创建可重用的 Web 组件的方式。本文介绍了 Custom Elements 的特性、用法和最佳实践,并提供了示例代码和指导意义。如果您正在开发 Web 应用程序,并希望获得更好的模块化和可维护性,请考虑使用 Custom Elements。

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