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Riot.js ソースコード完全解説 v3対応版

昨年「Riot.js ソースコード完全解説」を書いたのですが、この1年でいろいろ状況が変わってしまいました。v2の間に相当コードが書き換わり、Riotも若干ぽっちゃり系に...(他の同種のライブラリに比べれば可愛いものですが)。そんな中、朗報です。近日v3がリリースされ、コードが整理されます。

本稿では、改めて「ソースコード解説」を試みたいと思います。 2016年7月現在nextブランチにあるコードをもとに説明するので、日々変わってしまうけど、ご参考まで。オススメのコースは、次の通り。

  • この記事に目を通して全体像をつかむ
  • 自力でソースコードを斜め読みし、もうちょっと深く理解する
  • プルリクエストしたい部分について、深読みする
  • がしがしプルリクエスト

riot-map.png

スクリプトのimport/export関係をざっくり図示してみました。以下にも主要ファイルを挙げておきます。

  • 公開API: lib/riot.js
  • Riotのコア部分: lib/browser/tag/core.js
  • タグ/DOM操作の多くはユーティリティ関数で: lib/common/util.js
    • タグに関するもの: tag-helper.js
    • DOMに関するもの: dom-helper.js
    • その他: misc.js
  • タグそのもの: lib/browser/tag/tag.js
    • DOMのパース (というよりはtraverse): parse.js
    • 表現(expression): if.js, each.js, named.jsなど
    • 更新: update.js
  • 定数: lib/browser/common/global-variables.js

基本方針

コーディングスタイル

  1. 行末のセミコロンなし
  2. 短いのが正義
  3. ==!=は挙動を理解して使う
  4. if文やfor文で、省略可能であれば{}を使わない
  5. 演算子の評価順を正しく考慮。冗長な()を使わない
  6. 独自の関数を優先的に使う(場面がある)
    • Object.assign()ではなく、extend()
    • [].forEach()ではなく、each()
  7. ES6で書くが、変換時に長くなるClassなどは使わない (現在のところ)

バンドル方法

  • ビルドなどのタスク実行にはmakeを使う。(詳細はMakefile参照)
  • バンドラはrollup
  • ES6変換はBabel
  • riot-observable, riot-tmpl, riot-compilerは外部リポジトリに (本バージョンから、riot-routeは含まれない)
  • 用途別に複数のバージョンを用意
    • riot.js: 通常版
    • riot.min.js: 上記の圧縮版
    • riot+compiler.js: コンパイラ付属版
    • riot+compiler.min.js: 上記の圧縮版
    • riot.csp.js: CSP(Content Security Policy)対応版
    • riot.csp.min.js: 上記の圧縮版

用例

解説中のコードについて、次のようにコメント、省略をするケースがあります。

  • // 原文コメント
  • //// 本稿によるコメント
  • .... 本稿によるコードの省略

tagファイルのコンパイル

コンパイラは当初、Riotのリポジトリに含まれていたのですが、v2.3から別リポジトリになっています。v2.3の時点で全面的に@aMarCruzによって全面的に書き換えられ、ロバストになりました。

基本的な実装のアイデアは、2.0当初と同じなので、昨年のコード解説を参照してもらえれば、読み解きやすいと思います。新しいriot-compilerには「これでもか」というくらいコメントが付いているので、ソースコードを直接どうぞ。

  • 正規表現だのみの簡易パーサ
  • ...だけど、だいぶ揉まれてたので、もうきっと大丈夫 w
  • 心配なひとは、specを参照してください

HTML, CSS, JavaScriptの分離

ここではコンパイラのソースには踏み込みませんが、概略だけ説明しておきます。Riot.jsでは、HTMLに若干のテンプレート変数({ message }みたいなやつ)を加えた、tagファイルを使ってカスタムタグを表現します。

<my-tag>
  <p>{ message }</p>
  <script>
    this.message = "Hello world!"
  </script>
  <style>
    p { color: blue }
  </style>
</my-tag>

もし上記のtagファイルがあったとすると、次のように内容を分割する必要があります。

  • HTMLテンプレート: <p>{ message }</p>
  • JavaScript: this.message = "Hello world!" ※タグの初期化関数
  • CSS: p { color: blue }

実のところ、Riotのコンパイラが行うのはこの分割と、多少の整形のみです。いわゆる本格的なコンパイラとは異なり、構文解析していないのでシンプルかつ高速です。

コンパイラを通すと、上記のtagファイルは、次のようなJavaScriptのコードに変換されます。(実際には改行なし)

riot.tag2(
  'my-tag',
  '<p>{ message }</p>',
  'p { color: blue }',
  '',
  function(opts) { this.message = "Hello world!" }
)

プリコンパイルする場合は、各種プリプロセッサに対応します。

  • Jade
  • TypeScript, CoffeeScript, LiveScript, Babel
  • Sass, LESS, Scss, Stylus ※LESSのみブラウザでも可

カスタムタグの読み込み

ここからは、コードの内容をしっかり見ていきます。

riot.tag2()

  • カスタムタグを登録する。基本的には手動で使わない。tagファイルをriot-compilerでコンパイルすると、tag2()を使う形式になる。
  • 定義場所: lib/browser/tag/core.js
function tag2(name, tmpl, css, attrs, fn) {
  if (css) styleManager.add(css, name) //// スタイルマネージャにCSSを登録
  ....
  __TAG_IMPL[name] = { name, tmpl, attrs, fn } //// キャッシュに登録
  ....
  return name
}

ここで、__TAG_IMPL[name]に入っているのは、こういうデータ:

{
  name,  // (1) タグ名
  tmpl,  // (2) HTMLテンプレート
  attrs, // (3) tagファイル内で、タグの属性として定義されているもの
  fn     // (4) 初期化関数
}

もし、下記のようなtagファイルだとすると...

<my-tag attr1="abc" attr2="xyz">
  <p>{ message }</p>
  <script>
    this.message = "Hello world!"
  </script>
</my-tag>

中身はこう。

{
  name:  'my-tag',
  tmpl:  '<p>{ message }</p>',
  attrs: 'attr1="abc" attr2="xyz"', // 配列ではなく文字列な点に注意
  fn:    'this.message = "Hello world!"'
}

riot.tag()

  • 手動でtagを組む場合に使う。(あまり推奨されない)
  • 基本的な挙動は、tag2()と同様だが、後方互換が維持されているため、引数としてcssattrsは省略可能。
  • 定義場所: lib/browser/tag/core.js
function tag(name, tmpl, css, attrs, fn) {
  ....
}

マウントから表示まで

大雑把な流れとしては、次の通り。

  1. riot.tag2()関数で登録済みの、タグの実装を取得
  2. タグをインスタンス化
  3. タグの実装(HTMLテンプレート)をinnerHTMLに突っ込む
  4. パースする、というよりDOMをトラバースして、解析
  5. 与えられたデータで、タグの内容を更新
  6. テンプレート変数(expression)を更新
  7. マウント完了イベント

以下、処理の中で「幹」になる部分に限定して処理を追っていきます。

見通しがつきにくくなるので、each属性やif属性、<yield />などの処理については省略しますが、一旦「幹」を理解すれば、枝葉については実際のコードを読むほうが早いでしょう。

mounting-tags.png

riot.mount()

  • Riotでタグをマウントするときに使う、公開API。
  • riot.mount('#somewhere', 'my-tag')のように特定のDOMとタグを指定して使う。
  • 内部処理: CSSの挿入後、mountTo()で実際にタグをマウント。
  • 定義場所: lib/browser/tag/core.js
function mount(selector, tagName, opts) {
  let tags = []
  ....
  styleManager.inject() //// スタイルを`<head>`に挿入
  ....
  //// root(DOM要素)にriotTag(riotタグ)をマウント
  let tag = mountTo(root, riotTag || root.tagName.toLowerCase(), opts)
  ....
  return tags //// マウントしたタグのインスタンスを返す ※複数の場合もある
}

mountTo()

  • DOMにRiotタグをマウントし、タグのインスタンスを返す。
  • 内部処理: Tag()のインスタンス生成後、tagMount()を呼ぶ。
  • 定義場所: lib/browser/util/tag/helper.js
function mountTo(root, tagName, opts) {
  var tag = __TAG_IMPL[tagName] //// タグ実装のキャッシュ
  ....

  if (tag && root) tag = new Tag(tag, conf, innerHTML) // インスタンス化

  if (tag && tag.mount) {
    tag.mount(true) //// タグをマウント!
    // add this tag to the virtualDom variable
    if (!contains(__VIRTUAL_DOM, tag)) __VIRTUAL_DOM.push(tag)
  }

  return tag //// インスタンスを返す
}

__TAG_IMPL[tagName]に入っている内容については、前述のriot.tag2()を参照。

Tag()

  • タグを表現する「クラス」 ※クラス的に使われるだけで、実体は関数
  • 内部処理: observable化、HTMLテンプレートを元にmkdom()でDOMを作成
  • 定義場所: lib/browser/tag/tag.js
function Tag(impl, conf, innerHTML) {
  var
    self = observable(this), //// observable化
    opts = inherit(conf.opts) || {}, //// optsそのもの
    parent = conf.parent,
    ....
    expressions = [],
    root = conf.root, //// マウント先のDOM要素
    tagName = conf.tagName || root.tagName.toLowerCase(),
    ....
    dom

  //// すでにマウントされている場合に、マウント解除
  if (impl.name && root._tag) root._tag.unmount(true)
  ....
  defineProperty(this, '_riot_id', ++__uid) //// _riot_idは変更不可
  extend(this, { parent, root, opts }, item)
  defineProperty(this, 'tags', {}) //// tagsプロパティは、子タグのインスタンスへの参照を保持
  //// 指定タグの実装を元にDOMの作成
  //// ※ innerHTMLが、<yield />の内容を置き換えるために渡される点に注意
  dom = mkdom(impl.tmpl, innerHTML)
  ....  
  //// 公開メソッド update, mixin, mount, unmount は上書きできない
  defineProperty(this, 'update', function tagUpdate(data) {....})
  defineProperty(this, 'mixin', function tagMixin() {....})
  defineProperty(this, 'mount', function tagMount(forceUpdate) {...})
  defineProperty(this, 'unmount', function tagUnmount(keepRootTag) {....})
}

tagMount()

  • タグをマウントする
  • 内部処理:
    1. tagファイルに書かれた初期化関数(<script></script>の中身)を実行
    2. 自分自身(のDOM)をテンプレートとして解析(parseExpressions())
    3. タグの内容をtagUpdate()で更新
    4. 解析済みのDOMを対象に付け替え
    5. マウント完了イベントを発行
function tagMount(forceUpdate) {
  ....
  updateOpts(item) //// optsの更新
  if (impl.fn) impl.fn.call(self, opts) //// 初期化関数を実行
  ....
  parseExpressions(dom, self, expressions, false) //// レイアウトの解析
  self.update(....) //// データを元にタグの内容を更新
  ....
  //// domの内部ノードを、rootに付け替え
  while (dom.firstChild) frag.appendChild(dom.firstChild)
  if (root.stub) root = parent.root
  root.appendChild(frag)
  ....
  defineProperty(self, 'root', root)
  self.isMounted = true
  ....
  self.trigger('mount') //// マウント完了イベント
  ....
}

tagUpdate()

  • タグの内容の更新
  • 内部処理: 自身をdataの内容で上書きし、update()を呼ぶ
function tagUpdate(data) {
  ....
  //// ループの中の場合、親要素からデータを継承
  if (isLoop && anonymous) inheritFrom(self.parent)
  ....
  extend(self, data) //// 自身をdataの内容で上書き
  updateOpts()
  if (self.isMounted) self.trigger('update', data) //// 更新前イベント
  update(expressions, self) //// 更新処理の本体
  if (self.isMounted) self.trigger('updated') //// 更新後イベント

  return this
}

mkdom()

  • タグの実装をもとに、DOMを作成する
  • 内部処理: mkEl()で要素を生成、<yield />の処理をして、setInnerHTML()で内容をセット。要素を返す。
  • 定義場所: lib/browser/tag/mkdom.js
function mkdom(templ, html) {
  var el = mkEl(GENERIC, isSVGTag(tagName)) //// 要素の作成
  ....
  //// <yield />がある場合に、htmlで置き換え
  templ = replaceYield(templ, html)

  if (tblTags.test(tagName))
    //// テーブル関係のタグ(theadとか)は特別な処理
    el = specialTags(el, templ, tagName)
  else
    //// それ以外は、innerHTMLに内容をセット
    setInnerHTML(el, templ)

  el.stub = true

  return el
}

parseExpressions()

  • walkNodes()で、DOMをトラバースしながら、内容に応じて子タグを生成。同時に、テンプレート変数を拾い出しておく。
  • 内部処理: 次のように場合分け
    1. テキストノード
    2. each属性あり: _each()に処理をまわす
    3. if属性あり: IfExpr()をインスタンス化
    4. カスタムタグの場合: getTag()で、カスタムタグであるかの判定をしつつ、タグの実装をを取得。実装をもとに、子タグを生成。
  • 定義場所: lib/browser/tag/parse.js
function parseExpressions(root, tag, expressions, includeRoot) {
  var base = { parent: {children: expressions } } //// 最初のコンテキスト

  walkNodes(root, function(dom, ctx) {
    ....
    //// テキストノードで、テンプレート変数を含む場合
    if (dom.nodeType == 3 .... && tmpl.hasExpr(dom.nodeValue))
      parent.children.push({ dom, expr: dom.nodeValue })
    ....
    //// each属性で繰り返しが設定されている場合
    if (attr = getAttr(dom, 'each')) {
      parent.children.push(_each(dom, tag, attr)); return false
    }
    //// if属性が指定されている場合
    if (attr = getAttr(dom, 'if')) {
      parent.children.push(new IfExpr(dom, tag, attr)); return false
    }
    ....
    //// カスタムタグの場合
    var tagImpl = getTag(dom) //// カスタムタグかどうかを判定
    if (tagImpl && (dom !== root || includeRoot)) {
      var conf = { root: dom, parent: tag, hasImpl: true }
      parent.children.push(initChildTag(tagImpl, conf, dom.innerHTML, tag))
      return false
    }
    //// 通常のHTML要素の場合、属性内のテンプレート変数を処理
    parseAttributes(dom, dom.attributes, tag, (attr, expr) => {
      if (!expr) return
      parent.children.push(expr)
    })

    return { parent }
  }, base)
}

update()

  • テンプレート変数(expression)ごとに値を再計算して、タグを更新。
  • 内部処理: tmpl()で、テンプレート変数を計算。各種場合分けをして、最終的にはdomに内容をセット。
  • 定義場所: lib/browser/tag/update.js
function update(expressions, tag) {
  each(expressions, (expr, i) => {
    var
      dom = expr.dom,
      attrName = expr.attr,
      value = tmpl(expr.expr, tag), //// テンプレートを処理して文字列を得る
      parent = dom && dom.parentNode,
      isValueAttr = attrName == 'value'

    //// 真偽値の場合
    if (expr.bool) value = value ? attrName : false
    //// `null`なら空文字列に
    else if (value == null) value = ''
    //// Riotタグの場合 (_riot_idが付いているかで判断)
    if (expr._riot_id) {
      if (expr.isMounted) expr.update() //// タグの更新
      else { expr.mount(); .... } //// マウントされてなければ、今すぐマウント
      return
    }
    //// Riotタグ以外の場合でも、IfExprや_eachにはupdate()メソッドがあるので、それを実行
    if (expr.update) { expr.update(); return }
    //// 直前の値をoldに保持
    var old = expr.value
    expr.value = value
    ....
    if (isValueAttr && dom.value == value || !isValueAttr && old === value)
      return //// 変更がなければ何もしない
    ....
    //// 元々の属性を削除
    remAttr(dom, attrName)
    //// 関数なら、イベントハンドラとして登録
    if (isFunction(value)) setEventHandler(attrName, value, dom, tag)
    //// show/hide属性の場合
    else if (/^(show|hide)$/.test(attrName)) {
      if (attrName == 'hide') value = !value
      dom.style.display = value ? '' : 'none'
    }
    //// value属性の場合
    else if (attrName == 'value') dom.value = value
    //// 「riot-」で始まる属性名の場合。例: <img riot-src="{ expr }">
    else if (startsWith(attrName, RIOT_PREFIX) && attrName != RIOT_TAG) {
      if (value) setAttr(dom, attrName.slice(RIOT_PREFIX.length), value)
    } else {
      ....
      //// 真偽値属性の場合、それをセット
      if (expr.bool) { dom[attrName] = value; .... }
      //// 属性をセット
      if (value === 0 || value && typeof value !== T_OBJECT)
        setAttr(dom, attrName, value)
    }
  })
}

_each()

Riotのソースリーディングの中で、最大の難関かも...。けど、長すぎるので、略!

function _each(dom, parent, expr) {
  ....
}

ユーティリティ関数

lib/browser/util/misc.js

defineProperty()

  • Object.defineProperty()のショートカット。
  • デフォルトは、以下をオプションとし、上書きできないプロパティを付与したい場合に使う。
    • プロパティに列挙せず: enumerable: false
    • 変更不可: writable: false
    • 設定可能: configurable: true
function defineProperty(el, key, value, options) {
  Object.defineProperty(el, key, extend({
    value,
    enumerable: false,
    writable: false,
    configurable: true
  }, options))
  return el
}

each()

  • 基本的には、[].forEach()的なもの。ただし、fnfalseを返した場合の挙動が異なるので、挙動に注意。
function each(list, fn) {
  const len = list ? list.length : 0

  for (let i = 0, el; i < len; ++i) {
    el = list[i]
    if (el != null && fn(el, i) === false)
      i--
  }
  return list
}

extend()

  • ほぼObject.assign()。ただしwritableかどうかのチェックが入る点が異なる。
function extend(src) {
  var obj, args = arguments
  for (var i = 1; i < args.length; ++i) {
    if (obj = args[i]) {
      for (var key in obj) {
        if (isWritable(src, key))
          src[key] = obj[key]
      }
    }
  }
  return src
}

lib/browser/util/tag-helpers.js

mountTo()については、上述のとおり。

getTag()

  • domから、カスタムタグの実装を返す。タグ名または、riot-data-isあるいはdata-is属性がキーとなる
function getTag(dom) {
  return dom.tagName && __TAG_IMPL[
    getAttr(dom, RIOT_TAG_IS)
    || getAttr(dom, RIOT_TAG)
    || dom.tagName.toLowerCase()
  ]
}

lib/browser/util/dom-helpers.js

mkEl()

  • createElement()のショートカット。SVGを考慮する。
function mkEl(name, isSvg) {
  return isSvg ?
    document.createElementNS('http://www.w3.org/2000/svg', 'svg') :
    document.createElement(name)
}

setInnerHTML()

  • innerHTMLに値をセット。SVGを考慮する。
function setInnerHTML(container, html) {
  if (!isUndefined(container.innerHTML))
    container.innerHTML = html
    // some browsers do not support innerHTML on the SVGs tags
  else {
    const doc = new DOMParser().parseFromString(html, 'application/xml')
    const node = container.ownerDocument.importNode(doc.documentElement, true)
    container.appendChild(node)
  }
}

walkNode()

  • 渡されたDOMの内容を順繰りにトラバースして、fnの処理をこなす
  • 内部処理: まず自身についてfnを実行し、子要素のすべてについて再帰的にwalkNode()を呼ぶ
  • 定義場所: lib/browser/util/dom-helpers.js
function walkNodes(dom, fn, context) {
  if (dom) {
    const res = fn(dom, context)
    let next
    // stop the recursion
    if (res === false) return

    dom = dom.firstChild

    while (dom) {
      next = dom.nextSibling
      walkNodes(dom, fn, res)
      dom = next
    }
  }
}
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