Express：模板引擎深入研究

深入源码

首先，看下express模板默认配置。

view：模板引擎模块，对应 require('./view')，结合 res.render(name) 更好了解些。下面会看下 view 模块。
views：模板路径，默认在 views 目录下。

// default configuration
this.set('view', View);
this.set('views', resolve('views'));

从实例出发

从官方脚手架生成的代码出发，模板配置如下：

views：模板文件在 views 目录下；
view engine：用jade这个模板引擎进行模板渲染；

// view engine setup
app.set('views', path.join(__dirname, 'views'));
app.set('view engine', 'jade');

假设此时有如下代码调用，内部逻辑是如何实现的？

res.render('index');

res.render(view)

完整的 render 方法代码如下：

/**
 * Render `view` with the given `options` and optional callback `fn`.
 * When a callback function is given a response will _not_ be made
 * automatically, otherwise a response of _200_ and _text/html_ is given.
 *
 * Options:
 *
 *  - `cache`     boolean hinting to the engine it should cache
 *  - `filename`  filename of the view being rendered
 *
 * @public
 */

res.render = function render(view, options, callback) {
  var app = this.req.app;
  var done = callback;
  var opts = options || {};
  var req = this.req;
  var self = this;

  // support callback function as second arg
  if (typeof options === 'function') {
    done = options;
    opts = {};
  }

  // merge res.locals
  opts._locals = self.locals;

  // default callback to respond
  done = done || function (err, str) {
    if (err) return req.next(err);
    self.send(str);
  };

  // render
  app.render(view, opts, done);
};

核心代码就一句，调用了 app.render(view) 这个方法。

res.render = function (name, options, callback) {
  var app = this.req.app;
  app.render(view, opts, done);
};

app.render(view)

完整源码如下：

/**
 * Render the given view `name` name with `options`
 * and a callback accepting an error and the
 * rendered template string.
 *
 * Example:
 *
 *    app.render('email', { name: 'Tobi' }, function(err, html){
 *      // ...
 *    })
 *
 * @param {String} name
 * @param {String|Function} options or fn
 * @param {Function} callback
 * @public
 */

app.render = function render(name, options, callback) {
  var cache = this.cache;
  var done = callback;
  var engines = this.engines;
  var opts = options;
  var renderOptions = {};
  var view;

  // support callback function as second arg
  if (typeof options === 'function') {
    done = options;
    opts = {};
  }

  // merge app.locals
  merge(renderOptions, this.locals);

  // merge options._locals
  if (opts._locals) {
    merge(renderOptions, opts._locals);
  }

  // merge options
  merge(renderOptions, opts);

  // set .cache unless explicitly provided
  if (renderOptions.cache == null) {
    renderOptions.cache = this.enabled('view cache');
  }

  // primed cache
  if (renderOptions.cache) {
    view = cache[name];
  }

  // view
  if (!view) {
    var View = this.get('view');

    view = new View(name, {
      defaultEngine: this.get('view engine'),
      root: this.get('views'),
      engines: engines
    });

    if (!view.path) {
      var dirs = Array.isArray(view.root) && view.root.length > 1
        ? 'directories "' + view.root.slice(0, -1).join('", "') + '" or "' + view.root[view.root.length - 1] + '"'
        : 'directory "' + view.root + '"'
      var err = new Error('Failed to lookup view "' + name + '" in views ' + dirs);
      err.view = view;
      return done(err);
    }

    // prime the cache
    if (renderOptions.cache) {
      cache[name] = view;
    }
  }

  // render
  tryRender(view, renderOptions, done);
};

源码开头有 cache、engines 两个属性，它们在 app.int() 阶段就初始化了。

this.cache = {};
this.engines = {};

View模块源码

看下View模块的源码：

/**
 * Initialize a new `View` with the given `name`.
 *
 * Options:
 *
 *   - `defaultEngine` the default template engine name
 *   - `engines` template engine require() cache
 *   - `root` root path for view lookup
 *
 * @param {string} name
 * @param {object} options
 * @public
 */

function View(name, options) {
  var opts = options || {};

  this.defaultEngine = opts.defaultEngine;
  this.ext = extname(name);
  this.name = name;
  this.root = opts.root;

  if (!this.ext && !this.defaultEngine) {
    throw new Error('No default engine was specified and no extension was provided.');
  }

  var fileName = name;

  if (!this.ext) {
    // get extension from default engine name
    this.ext = this.defaultEngine[0] !== '.'
      ? '.' + this.defaultEngine
      : this.defaultEngine;

    fileName += this.ext;
  }

  if (!opts.engines[this.ext]) {
    // load engine
    opts.engines[this.ext] = require(this.ext.substr(1)).__express;
  }

  // store loaded engine
  this.engine = opts.engines[this.ext];

  // lookup path
  this.path = this.lookup(fileName);
}

核心概念：模板引擎

模板引擎大家不陌生了，关于express模板引擎的介绍可以参考官方文档。

下面主要讲下使用配置、选型等方面的内容。

可选的模版引擎

包括但不限于如下模板引擎

jade
ejs
dust.js
dot
mustache
handlerbar
nunjunks

配置说明

先看代码。

// view engine setup
app.set('views', path.join(__dirname, 'views'));
app.set('view engine', 'jade');

有两个关于模版引擎的配置：

views：模版文件放在哪里，默认是在项目根目录下。举个例子：app.set('views', './views')
view engine：使用什么模版引擎，举例：app.set('view engine', 'jade')

可以看到，默认是用jade做模版的。如果不想用jade怎么办呢？下面会提供一些模板引擎选择的思路。

选择标准

需要考虑两点：实际业务需求、个人偏好。

首先考虑业务需求，需要支持以下几点特性。

支持模版继承(extend)
支持模版扩展(block)
支持模版组合(include)
支持预编译

对比了下，jade、nunjunks都满足要求。个人更习惯nunjunks的风格，于是敲定。那么，怎么样使用呢？

支持nunjucks

首先，安装依赖

npm install --save nunjucks

然后，添加如下配置

var nunjucks = require('nunjucks');

nunjucks.configure('views', {
    autoescape: true,
    express: app
});

app.set('view engine', 'html');

看下views/layout.html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
	<title>
		{% block title %}
			layout title
		{% endblock %}
	</title>
</head>
<body>
<h1>
	{% block appTitle %}
		layout app title
	{% endblock %}
</h1>
<p>正文</p>

</body>
</html>

看下views/index.html

{% extends "layout.html" %}
{% block title %}首页{% endblock %}
{% block appTitle %}首页{% endblock %}

开发模板引擎

通过app.engine(engineExt, engineFunc)来注册模板引擎。其中

engineExt：模板文件后缀名。比如jade。
engineFunc：模板引擎核心逻辑的定义，一个带三个参数的函数（如下）

// filepath: 模板文件的路径
// options：渲染模板所用的参数
// callback：渲染完成回调
app.engine(engineExt, function(filepath, options, callback){

	// 参数一：渲染过程的错误，如成功，则为null
	// 参数二：渲染出来的字符串
	return callback(null, 'Hello World');
});

比如下面例子，注册模板引擎 + 修改配置一起，于是就可以愉快的使用后缀为tmpl的模板引擎了。

app.engine('tmpl', function(filepath, options, callback){

	// 参数一：渲染过程的错误，如成功，则为null
	// 参数二：渲染出来的字符串
	return callback(null, 'Hello World');
});
app.set('views', './views');
app.set('view engine', 'tmpl');

res.render(view [, locals] [, callback])

参数说明：

view：模板的路径。
locals：对象类型。渲染模板时传进去的本地变量。
callback：回调函数。如果声明了的话，当渲染工作完成时被调用，参数为两个，分别是错误（如果出错的话）、渲染好的字符串。在这种情况下，response不会自动完成。当错误发生时，内部会自动调用 next(err)

view参数说明：

可以是相对路径（相对于views设置的目录），或者绝对路径；
如果没有声明文件后缀，则以view engine设置为准；
如果声明了文件后缀，那么Express会根据文件后缀，通过 require() 加载对应的模板引擎来完成渲染工作（通过模板引擎的 __express 方法完成渲染）。

locals参数说明：

locals.cache 启动模板缓存。在生产环境中，模板缓存是默认启用的。在开发环境，可以通过将 locals.cache 设置为true来启用模板缓存。

例子：

// send the rendered view to the client
res.render('index');

// if a callback is specified, the rendered HTML string has to be sent explicitly
res.render('index', function(err, html) {
  res.send(html);
});

// pass a local variable to the view
res.render('user', { name: 'Tobi' }, function(err, html) {
  // ...
});

关于view cache

The local variable cache enables view caching. Set it to true, to cache the view during development; view caching is enabled in production by default.
render(view, opt, callback) 这个方法调用时，Express会根据 view 的值，进行如下操作

确定模板的路径
根据模板的扩展性确定采用哪个渲染引擎
加载渲染引擎

重复调用render()方法，如果 cache === false 那么上面的步骤每次都会重新做一遍；如果 cache === true，那么上面的步骤会跳过；

关键源代码：

if (renderOptions.cache) {
  view = cache[name];
}

此外，在 view.render(options, callback) 里，options 也会作为参数传入this.engine(this.path, options, callback)。也就是说，渲染引擎（比如jade）也会读取到options.cache这个配置。根据options.cache的值，渲染引擎内部也可能会进行缓存操作。（比如为true时，jade读取模板后会缓存起来，如果为false，每次都会重新从文件系统读取）

View.prototype.render = function render(options, callback) {
  debug('render "%s"', this.path);
  this.engine(this.path, options, callback);
};

备注：cache配置对渲染引擎的影响是不确定的，因此实际需要用到某个渲染引擎时，需确保对渲染引擎足够了解。

以jade为例，在开发阶段，NODE_ENV !== 'production'，cahce默认是false。因此每次都会从文件系统读取模板，再进行渲染。因此，在开发阶段，可以动态修改模板内容来查看效果。

当 NODE_ENV === 'production' ，cache 默认是true，此时会缓存模板，提升性能。

混合使用多种模板引擎

根据对源码的分析，实现很简单。只要带上文件扩展名，Express就会根据扩展名加载相应的模板引擎。比如：

index.jade：加载引擎jade
index.ejs：加载引擎ejss

// 混合使用多种模板引擎
var express = require('express');
var app = express();

app.get('/index.jade', function (req, res, next) {
  res.render('index.jade', {title: 'jade'});
});

app.get('/index.ejs', function (req, res, next) {
  res.render('index.ejs', {title: 'ejs'});
});

app.listen(3000);

同样的模板引擎，不同的文件扩展名

比如模板引擎是jade，但是因为一些原因，扩展名需要采用.tpl

// 同样的模板引擎，不同的扩展名
var express = require('express');
var app = express();

// 模板采用 tpl 扩展名
app.set('view engine', 'tpl');
// 对于以 tpl 扩展名结尾的模板，采用 jade 引擎
app.engine('tpl', require('jade').__express);

app.get('/index', function (req, res, next) {
  res.render('index', {title: 'tpl'});
});

app.listen(3000);