使用 custom element 创建自定义元素

很早我们就可以在 HTML 文档中写 <custome-element></custom-element> 这样的自定义名称标签。但是浏览器对于不认识的标签一律当成一个普通的行内元素处理，没有相关语义。虽然我们能用 JavaScript 代码给它添加一些功能，但是并没有生命周期相关的函数供我们做一些初始化和销毁的处理。

通过浏览器提供的 Custom elements api 我们能定义一个自定义元素，并且告知 HTML 解析器如何正确地构造一个元素，以及在该元素的属性变化时执行相应的处理。

定义新元素

比如我们想要像 <date-string ln="zh"></data-string> 这样使用一个显示日期字符串的标签，并且在 ln 属性为 zh 时显示中文格式，en 时显示英文格式。

首先我们定义一个类 DateString 派生自 HTMLElement。

class DateString extends HTMLElement {
  constructor() {
    super()
    return
  }

  // 返回需要监听的属性，当属性值改变的时候会调用 attributeChangedCallback 这个方法
  static get observedAttributes () {
    return ['ln']
  }

  attributeChangedCallback (name, oldValue, newValue) {
    this.updateRendering (newValue)
  }

  // 元素插入到文档中时调用
  connectedCallback() {
    const ln = this.getAttribute('ln')
    this.updateRendering(ln)
  }

  // 元素从文档中移除时调用
  disconnectedCallback () {
    window.clearInterval(this.interval)
  }

  updateRendering (ln = 'zh') {
    // 一个比较好的实践就是在渲染时，检查元素的 ownerDocument.defaultView, 如果不存在则什么都不干
    if (!this.ownerDocument.defaultView) {
      return
    }
    if (this.interval) {
      window.clearInterval(this.interval)
    }
    this.interval = setInterval(() => {
      if (ln === 'zh') {
        this.innerHTML = new Date().toLocaleString()
      } else {
        this.innerHTML = new Date().toString()
      }
    }, 1000)
  }
}

然后调用 customElements.define() 注册这个自定义元素，设置属性并插入到 body 中。

    customElements.define("date-string", DateString)
    const dateStr = document.createElement('date-string')
    dateStr.setAttribute('ln', 'zh')
    document.body.appendChild(dateStr)

也可以用直接调用构造函数创建元素

  const dateStr = new DateString()
  dateStr.setAttribute('ln', 'zh')
  document.body.appendChild(dateStr)

自定义元素可以使用符合规范的任意属性名，下面说的派生内置元素类型要自定义属性，则要用 data-*

上面代码那样设置属性很繁琐，我们可以做一个属性映射，以期望 dateStr.ln = 'zh' 这样赋值

class DateString extends HTMLElement {
  ...

  get ln () {
    return this.getAttribute('ln')
  }

  set ln (value) {
    this.setAttribute('ln', value)
  }
}

元素升级

除了像上面那样用 JavaScript 代码创建元素并添加到 body 下面，也可以直接在 HTML 写自定义元素

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <date-string ln="zh"></date-string>
  <script>
    class DateString extends HTMLElement {
      ...
    }
    customElements.define("date-string", DateString)
  </script>
</body>
</html>

上面的代码依然正常工作。首先浏览器正常解析文档，遇到 <date-string> 标签时，把它当做一个普通的行内元素对待，实际上是 HTMElement 类型(如果标签的名称中没有中划线，<unknow>，那么则是 HTMLUnknownElement 类型实例)。当 <script> 标签中的代码执行后，注册了名为 date-string 的自定义元素，浏览器再对文档中的 data-string 元素做升级处理，调用相应的生命周期函数。

需要注意的是，只有插入到文档中的元素才会升级：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <date-string ln="zh" id="dateStr"></date-string>
  <script>
    const dateStr = document.getElementById('dateStr')
    const other = document.createElement('date-string')

    console.log(dateStr instanceof HTMLElement) // true
    console.log(other instanceof HTMLElement) // true

    class DateString extends HTMLElement {}
    customElements.define("date-string", DateString)

    console.log(dateStr instanceof DateString) // true
    console.log(other instanceof DateString) // false

    // 插入到文档中后，other 元素升级为自定义元素类型 DateString
    document.body.appendChild(other)
    console.log(other instanceof DateString) // true
  </script>
</body>
</html>

派生内置元素类型

除了从 HTMLElement 派生自定义元素，我们还可以从 HTMLButtonElement, HTMLDivElement 等内置元素类型派生自定义元素。这么做的好处是，可以保留内置元素的语义化功能。比如，HTMLButtonElement 有 active 状态，通过按 tab 键可以使 button 元素获得焦点，然后按回车键相当于点击 button 元素。现在我们从 HTMLButtonElement 派生一个自定义的按钮，并在点击的时候改变背景颜色。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <button is="colored-button">colored</button>
  <script>
    class ColoredButton extends HTMLButtonElement {
      constructor () {
        super();
        this.addEventListener('click', () => {
          let ox = Math.floor(Math.random()*255).toString(16)
          this.style.background = `#${ox.repeat(3)}`
        })
      }
    }

    customElements.define('colored-button', ColoredButton, {
      extends: 'button'
    })
  </script>
</body>
</html>

这个按钮在行为上与内置的 button 一样, 可以获取焦点，提交表单，也有禁用属性等。

派生内置元素与自定义元素略微不同，调用 customElements.define 时要传入第三个参数表明是从那个元素派生，这里使用的名称是 'button' 即标签名，因为浏览器是靠识别标签名来提供语义和默认行为，基于这一点，使用的时候也是用的原本的标签名 button，然后再给一个 is 属性指定自定义元素的名称。

通过 document.createElement 创建元素时也有不同

const coloredButton = document.createElement('button', {
  is: 'colored-button'
})

也可以直接调用构造函数创建

const coloredButton = new ColoredButton

console.log(coloredButton.localName) // => 'button'
console.log(coloredButton.getAttribute(is)) // => 'colored-button'

注：直到 chrome 61 版本，扩展内置元素依然在开发中。参见链接

构造函数的一些限制

自定义元素的构造函数必须遵循如下限制

构造函数中不能调用 document.write() 和 document.open()
不能访问元素的属性和子元素，因为在元素未升级的情况下(元素还未插入文档中)，不存在属性和子元素
初始化工作要尽量推迟到 connectedCallback 中，尤其是涉及获取资源或渲染的工作。但是 connectedCallback 可能会调用多次(每次插入到文档中时都会调用)，一次性的初始化工作需要自己设置防护措施。

命名限制

自定义元素的命名限制如下

必须以小写字母开头
必须有至少一个中划线
允许小写字母，中划线，下划线，点号，数字
允许部分 Unicode 字符，所以 <h-?></h-?> 这样也是可以的.
不允许下面这些名称
- annotation-xml
- color-profile
- font-face
- font-face-src
- font-face-uri
- font-face-format
- font-face-name
- missing-glyph

如果名称出现不允许的字符， customElements.define 会报错。

生命周期函数

自定义元素可以定义特殊生命周期钩子，以便在其存续的特定时间内运行代码。

constructor 创建或升级元素的一个实例。用于初始化状态、设置事件侦听器。
connectedCallback 元素每次插入到 DOM 时都会调用。可用于获取资源或渲染。
disconnectedCallback 元素每次从 DOM 中移除时都会调用。用于运行清理代码。
attributeChangedCallback 属性添加、移除、更新或替换。仅对 observedAttributes 中返回的属性有效。
adoptedCallback 自定义元素被移入新的 document 时调用。

响应回调是同步的。如果有人对您的元素调用 el.setAttribute(...)，浏览器将立即调用 attributeChangedCallback()。同理，从 DOM 中移除元素（例如用户调用 el.remove()）后，您会立即收到 disconnectedCallback()。