什么是 Web Components

开发项目的时候为什么不手写原生 JS，而是要用现如今非常流行的前端框架，原因有很多，例如：

良好的生态
数据驱动试图
模块化
组件化
等

Web Components 就是为了解决“组件化”而诞生的，它是浏览器原生支持的组件化，不依赖任何库、依赖和打包工具就可以在浏览器中运行。

Vue、React 的组件化并不是真正的组件化，虽然写代码时写的是确实的组件化代码，但是编译后就不再是组件化了。

例如用 Vue + ElementUI 开发的应用，ElementUI 的组件都是 el 开头的，如 <el-button>，但编译后显示在页面上的就不再是 <el-button> 标签了。

这有点类似于 CSS 预处理器（如 Sass、Less），那些在开发阶段编译的变量（如 $color: red;）其实并不是真正的变量，而是伪变量。在编译过后就没有变量的概念了，所以很难和 JS 通信。

例如有一个需求，在页面上给用户提供一个输入框，用户输入什么颜色（如 red、#ff00000），网站就会变成相应颜色的主题色，可是在我们获取到用户输入后，却没有变法将它们赋值给 Sass 变量上去。因为 Sass 代码在编译后已经变成了 CSS 代码，没有 Sass 变量了，例如 color: $color; 编译为 color: red;。

所以此时就需要一个浏览器原生就支持的，不需要编译就能够运行的变量，于是 CSS 变量就出现了（--color: red;、color: var(--color)），可以非常方便地与 JS 进行通信，因为它是浏览器级别地原生变量。

同理，框架的组件化也不是真正的标准，每家都用自己的组件化标准，这就导致了生态的分裂，而且这些框架的组件化也都是靠编译才能实现的，并且非常依赖于这个框架，是一种共生的关系，就像使用 Vue 时，后缀以 .vue 结尾的文件，根本没有办法在浏览器中运行，必须下载 Node、Webpack、vue-loader 等工具进行打包，但还是无法在脱离 Vue 这个框架的安装包的情况下进行运行。

通常来说，浏览器厂商会吸收一些前端非常流行框架之中的可取之处，然后推动其成为标准，并在浏览器中原生实现这些功能，最经典的莫过于 jQuery 的 $() 选择器。

“都 21 世纪了，还提 jQuery？”

尽管这几年风生水起的 Vue 和 React 加剧了 jQuery 的没落，但全世界仍有超过 6600 万个网站在使用 jQuery，同时 jQuery 也给业界留下了产生深远影响的遗产，W3C 就仿照 $() 函数实现了 querySelector() 和 querySelectorAll() 方法。

而讽刺的是，也正是这两个原生方法的出现，大大加快了 jQuery 的没落，因为它们取代了 jQuery 最常用的功能之一：快捷的选择 DOM 元素。

那么浏览器原生支持的组件化会取代现在所流行的库或框架么？

还记得当 document.querySelector 最开始被广泛的被浏览器支持并且结束了无处不在的JQuery。这最终给我们提供了一个原生的方法，虽然JQuery已经提供了很久。我觉得这同样将会发生在像Angular和React这的前端框架身上。

这些框架可以帮助我们去做一些做不到的事情，比如创建可以复用的前端组件，但是这样需要付出复杂度、专属语法、性能消耗的代价。但是这些将会得到改变。

现代浏览器的API已经更新到你不需要使用一个框架就可以去创建一个可服用的组件。Custom Element和Shadow DOM都可以让你去创造可复用的组件。

最早在2011年，Web Components就已经是一个只需要使用HTML、CSS、JavaScript就可以创建可复用的组件被介绍给大家。这也意味着你可以不使用类似React和Angular的框架就可以创造组件。甚至，这些组件可以无缝的接入到这些框架中。

—— 《Web Component可以取代你的前端框架吗？[译文]》

那么事实真的是这样么，其实不然。

Web Components 与如今非常流行的 MVVM 框架是一种共存的关系，而不是一种互斥的关系，就像 Sass 变量和 CSS 变量，两者可以非常完美的互补，而不是说用了 CSS 变量就不能用 Sass 变量。

再者来说，我们用那些 MVVM 框架也并不仅仅只是为了它们的组件化功能，虽然组件化是其中非常重要的一项功能，但是还有页面路由、数据绑定、模块化、CSS 预处理器、虚拟 DOM、Diff 算法，以及各种庞大的生态等功能。

Web Components 要解决的仅仅只是组件化的这么一项功能。

React 和 Web Components 为了解决不同的问题而生。Web Components 为可复用组件提供了强大的封装，而 React 则提供了声明式的解决方案，使 DOM 与数据保持同步。两者旨在互补。作为开发人员，可以自由选择在 Web Components 中使用 React，或者在 React 中使用 Web Components，或者两者共存。

—— 《Web Components – React》

我们认为 Vue 和 Web Components 主要是互补的技术。Vue 为使用和创建定制元素提供了出色的支持。无论你是将自定义元素集成到现有的 Vue 应用程序中，还是使用 Vue 来构建和分发自定义元素都很方便。

—— 《Vue 与 Web Components | Vue.js》

从 Vue 和 React 官网可以看到它们都对 Web Components 有很好的支持。

可以在 Custom Elements Everywhere 查看“自定义元素”（Web Components 的功能）在各个框架中的互操作性得分。

Making sure frameworks and custom elements can be BFFs

翻译：确保框架和自定义元素可以成为永远的最好的朋友（Best Friend Forever）。

—— Custom Elements Everywhere

既然 WebComponents 不会取代前端框架，那为什么还要学习？

一方面，浏览器原生支持的组件化我们肯定是需要了解的，这是为了跟上时代的步伐。

另一方面，那些流行框架想要顺应时代的趋势，不被大浪淘沙的淘汰掉，也必须要符合浏览器的标准，才能够在前端领域成为常青树。

而且我们无法保证现在流行的框架在几年后依然流行，当初用 jQuery 的大部分人也觉得有生之年它不会被替代。

Web Components 最重要的一点，就是组件化的概念其实是相通的，并不是一个全新的很复杂的概念，所以如果你用过 MVVM 框架，Web Components 其实是非常易于理解的，并不像学习一门全新框架那么耗费精力。而且如果你用过 Vue，那么 Web Components 简直就是手到擒来，因为尤雨溪在创建 Vue 的时候就大量参考了 Web Components 的语法，导致 Web Components 现在的写法有一部分和 Vue 长得几乎一摸一样。

Web Components 还有一个难能可贵的一点，就是它并不是一门单一的技术，它总共有三种规范：

HTML Template：HTML 模板
Custom Elements：自定义元素
Shadow DOM：影子 DOM

第四个规范 HTML Imports 已被弃用，原因是该规范从未在任何浏览器中实现，已经被 ES Modules 取代。

参考：

HTML Imports - Chrome Platform Status

HTML Imports | MDN

其中有 Custom Elements 和 Shadow DOM 都是可以在不依赖 Web Components 的情况下用在其他地方上去的，也就是说只要你的想象力足够丰富，脑洞够大，就可以利用它们把 DOM 玩出花来。

下面挑选了市面上既好玩，颜值又高的组件库来体验以下 Web Components：

css-doodle：直译 - css 涂鸦
fancy-components：直译 - 花式组件库，可惜没有官方文档

css-doodle

官方网站：css-doodle.com

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>css-doodle 静态效果</title>
  <script src="https://unpkg.com/css-doodle"></script>
  <style>
    html, body {
      
      
      height: 100%;
      margin: 0;
      overflow: hidden;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <css-doodle>
    :doodle {
      @grid: 20 / 100vmax;
      background: #12152f;
    }

    ::after {
      content: '\@hex(@rand(0x2500, 0x257f))';
      font-size: 5vmax;
      color: hsla(@rand(360), 70%, 70%, @rand(.9));
    }
  </css-doodle>
</body>
</html>

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>css-doodle 动态效果</title>
  <script src="https://unpkg.com/css-doodle"></script>
  <style>
    html, body {
      
      
      height: 100%;
      margin: 0;
      overflow: hidden;
      background:  #011627;
      display: grid;
      place-items: center;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <css-doodle>
    :doodle {
      @grid: 1x1x100 / 100vmax;
      animation: r 23s linear infinite;
    }

    @size: 100% 50%;
    position: absolute;
    top: 25%;
    transform: rotate(@r(360deg));
    perspective: @r(100px, 200px);

    ::after {
      content: '';
      position: absolute;
      @size: @r(.5vmin, 5vmin);
      color: @p(#fdffc2, #2ec4b6, #e71d36, #ff9f1c);
      background: currentColor;
      box-shadow: @m2(0 0 1.2vmin currentColor);
      animation: cycle @r(2s) linear infinite;
      --trans: scaleX(@r(1, 5)) translateZ(@r(10vmin, 20vmin));
      transform: rotateY(0) @var(--trans);
    }
    :empty::after { display: none; }

    @keyframes cycle {
      to {
        transform: rotateY(@p(-1turn, 1turn)) @var(--trans)
      }
    }

    @keyframes r {
      to {
        transform: rotate(1turn)
      }
    }
  </css-doodle>
</body>
</html>

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>css-doodle 水波效果</title>
  <script src="https://unpkg.com/css-doodle"></script>
  <style>
    html, body {
      
      
      height: 100%;
      margin: 0;
      overflow: hidden;
      background:  radial-gradient(#459dc1, #070729);
      display: grid;
      place-items: center;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <!-- 这个效果比较复杂，只能运行在 Google 内核的浏览器，Firefox 或 Safari 看不到效果 -->
  <css-doodle>
    :doodle {
      @grid: 80x1 / 100vw 100vh;
      @min-size: 100px;
      filter: url(#filter);
      animation: r 23s linear infinite;
    }

    @size: 100% 50%;
    position: absolute;
    top: 25%;
    transform: rotate(@r(360deg));
    perspective: 130px;

    ::after {
      content: '';
      position: absolute;
      @size: @r(10px);
      background: #fff;
      box-shadow: @m3(0 0 calc(.5vmin + 5px) #fff);
      animation: cycle @r(2s, 8s) linear infinite;
      animation-delay: -@r(100s);
      --trans: scaleX(@r(.1, 5)) translateZ(105px);
      transform: rotateY(0) @var(--trans);
    }

    @keyframes cycle {
      to {
        transform: rotateY(@p(-1turn, 1turn)) @var(--trans)
      }
    }

    @keyframes r {
      to {
        transform: rotate(@p(-1turn, 1turn))
      }
    }
  </css-doodle>

  <svg style="width: 0;height: 0">
    <filter id="filter">
      <feGaussianBlur in="SourceGraphic" stdDeviation="5" result="blur"></feGaussianBlur>
      <feColorMatrix in="blur" mode="matrix" values="
          1 0 0 0 0
          0 1 0 0 0
          0 0 1 0 0
          0 0 0 18 -7
        "
        result="goo"
      ></feColorMatrix>
      <feBlend in="SourceGraphic" in2="goo"></feBlend>
    </filter>
  </svg>
</body>
</html>

css-doodle 是用 Web Components 技术做出来的优秀案例，不过由于在 css-doodle 中写的代码并不是 Web Components 的语法，而是 css-doodle 通过 Web Components 技术拿到代码内容，然后用正则表达式解析出来的，属于它的自创语法。开发者可以自行去官网学习这些与 Web Components 无关的语法。

css-doodle 适合做背景，虽然 css-doodle 很炫，但它依然需要开发者自己写样式，而且与我们平时开发时所需要的组件（按钮、轮播图、文本输入框等）相差较大。

fancy-components 就是一款可以提供这些常用组件，可以用于日常开发的组件库。

fancy-components

官方网站：https://fancy-components.gitee.io/home-page/

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <title>fancy-components</title>
  <style>
    * {
      
       padding: 0; margin: 0; }
    html, body {
      
       height: 100%; }
    body {
      
      
      display: grid;
      place-items: center;
      background: #3f2766;
    }
    fc-3d-btn {
      
      
      --color: #6e50a6;
      --shadow-color: rgba(255, 255, 255, .4);
      --inset-shadow-color: #315;
      --inset-shadow-color-active: rgba(49, 23, 7, .9);
      --cover-color: rgba(0, 0, 0, .4);
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div>
    <!-- html 只支持小写标签，不支持驼峰命名法 -->
    <fc-input white placeholder="Username"></fc-input>
    <br />
    <fc-input white disabled value="fancy components" placeholder="Username"></fc-input>
    <br />
    <fc-btn>fancy-components</fc-btn>
    <br />
    <fc-warp-btn></fc-warp-btn>
    <br />
    <fc-3d-btn></fc-3d-btn>
    <br />
    <fc-underline-btn></fc-underline-btn>
    <br />
    <fc-pixel-btn></fc-pixel-btn>
    <br />
    <fc-parentheses-btn></fc-parentheses-btn>
    <br />
    <fc-round-btn></fc-round-btn>
    <br />
    <fc-arrow-btn></fc-arrow-btn>
    <br />
    <fc-bubbles click>
      <fc-parentheses-btn>撒花</fc-parentheses-btn>
    </fc-bubbles>
  </div>

  <script type="module">
    import {
      
       FcTypingInput } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcDblWarpBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcWarpBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       Fc3DBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcUnderlineBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcPixelBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcParenthesesBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcRoundBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcArrowBtn } from 'http://unpkg.com/fancy-components'
    import {
      
       FcBubbles } from 'http://unpkg.com/fancy-components'

    // 注册组件
    // 可以传递一个重命名组件名的字符串，必须是小写，且用 `-` 连接
    // 不传参数默认组件名就是 fc-typing-input
    new FcTypingInput('fc-input')
    new FcDblWarpBtn('fc-btn')
    new FcWarpBtn()
    new Fc3DBtn()
    new FcUnderlineBtn()
    new FcPixelBtn()
    new FcParenthesesBtn()
    new FcRoundBtn()
    new FcArrowBtn()
    new FcBubbles()
  </script>
</body>
</html>

在脚手架中使用 Web Components 组件库

Vue 2 中使用

npm i -g @vue/cli
vue create vue2-app
cd vue2-app
npm i fancy-components
npm run serve

// src\main.js
import Vue from 'vue'
import App from './App.vue'
import {
    
     FcBubbles } from 'fancy-components'

// 禁用 no-new 校验规则
/* eslint-disable no-new */
new FcBubbles()

Vue.config.productionTip = false

new Vue({
    
    
  render: h => h(App)
}).$mount('#app')

<!-- src\App.vue -->
<template>
  <div id="app">
    <fc-bubbles click><img alt="Vue logo" src="./assets/logo.png"></fc-bubbles>
    <!-- <FcBubbles click><img alt="Vue logo" src="./assets/logo.png"></FcBubbles> -->
  </div>
</template>
...

Web Components 原生组件的地位和 HTML 标签的地位是相同的，大写的驼峰命名组件会被当做 Vue 组件，原生组件要和 HTML 标签一样，不要写成驼峰命名。React 框架中也一样。

Vue CLI 旧版本中使用 Web Components 控制台可能会发出警告，原因是 Vue 将原生组件当作 Vue 组件去判断，警告组件没有注册，解决办法就是配置 ignoredElements 让 Vue 忽略原生组件：
Vue.config.ignoredElements = [
 // 正则匹配
 /^fc-/,
 // 或字符串
 'css-coodle'
]

Vue 3 中使用

vue create vue3-app
cd vue3-app
npm i fancy-components
npm run serve

// src\main.js
import {
    
     createApp } from 'vue'
import App from './App.vue'
import {
    
     FcBubbles } from 'fancy-components'

/* eslint-disable no-new */
new FcBubbles()

createApp(App).mount('#app')

<!-- src\App.vue -->
<template>
  <fc-bubbles click><img alt="Vue logo" src="./assets/logo.png"></fc-bubbles>
  <HelloWorld msg="Welcome to Your Vue.js App"/>
</template>

使用上如 Vue2 一样，但实际上会报错：

[Vue warn]: Failed to resolve component: fc-bubbles
If this is a native custom element, make sure to exclude it from component resolution via compilerOptions.isCustomElement.

原因与 Vue CLI 旧版本创建的 Vue2 应用一样，解决办法依然是配置忽略原生组件（自定义元素），参考：Vue 与 Web Components

// vue.config.js
module.exports = {
    
    
  chainWebpack: config => {
    
    
    config.module
      .rule('vue')
      .use('vue-loader')
      .tap(options => ({
    
    
        ...options,
        compilerOptions: {
    
    
          // 将所有 fc- 开头的标签名都视为自定义元素
          isCustomElement: tag => tag.startsWith('fc-')
        }
      }))
  }
}

重启应用，警告已经不见了，但是点击仍然没有生效，打开 Element 面板发现组件的 click 属性并没有添加上，而其他属性如 click1 可以添加，这可能是因为 Vue3 认为 click 是一个不能直接添加的关键字，测试发现只需将 click 改成大写 Click 即可添加上。

<fc-bubbles Click><img alt="Vue logo" src="./assets/logo.png"></fc-bubbles>

在 Vite 中使用 Web Components 组件库

# npm 6.x
npm create vite@latest vite-vue-app
√ Select a framework: » vue
√ Select a variant: » vue

cd vite-vue-app
npm install
npm i fancy-components
npm run dev

// src/main.js
import {
    
     createApp } from 'vue'
import App from './App.vue'
import {
    
     FcBubbles } from 'fancy-components'

new FcBubbles()

createApp(App).mount('#app')

<!-- src\App.vue -->
<!-- 注意 Click 大写 -->
<fc-bubbles Click><img alt="Vue logo" src="./assets/logo.png" /></fc-bubbles>

还要配置忽略的自定义元素：

// vite.config.js
import {
    
     defineConfig } from 'vite'
import vue from '@vitejs/plugin-vue'

// https://vitejs.dev/config/
export default defineConfig({
    
    
  plugins: [
    vue({
    
    
      template: {
    
    
        compilerOptions: {
    
    
          // 将所有 fc- 开头的标签名都视为自定义元素
          isCustomElement: tag => tag.startsWith('fc-')
        }
      }
    })
  ]
})

不需要重启即可生效。

Web Components 学习 01 认识 Web Components、一些组件库使用