詳解JavaScript ES6中的模板字符串

在 ES6 中引入了一種新的字符串字面量 — 模板字符串，除了使用反引號 (`) 表示，它們看上去和普通的字符串沒有什么區別。在最簡單的情況下，他們就是普通的字符串：

context.fillText(`Ceci n'est pas une cha?ne.`, x, y);

context.fillText(`Ceci n'est pas une cha?ne.`, x, y);

之所以被稱為模板字符串，是因為模板字符串為 JS 引入了簡單的字符串插值特性，也就是說，可以方便優雅地將 JS 的值插入到字符串中。

很多地方可以用到模板字符串，看下面這個不起眼的錯誤提示消息：

function authorize(user, action) {

if (!user.hasPrivilege(action)) {

throw new Error(

`User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`);

}

}

function authorize(user, action) {

if (!user.hasPrivilege(action)) {

throw new Error(

`User ${user.name} is not authorized to do ${action}.`);

}

}

上面代碼中，${user.name} 和 ${action} 被稱為模板占位符，JavaScript 將把 user.name和 action 的值分別插到對應的位置上，然后生成像這樣 “User jorendorff is not authorized to do hockey.” 的字符串。

現在，我們看到了一個比 + 運算符更優雅的語法，下面是一些你期待的特性：

模板占位符可以是任何 JavaScript 表達式，所以函數調用和四則運算等都是合法的。(甚至你還可以在一個模板字符串中嵌套另一個模板字符串。)

如果一個值不是字符串，它將被轉換為字符串。例如，如果 action 是一個對象，那么該對象的 .toString() 將被調用，來將其轉換為字符串。

如果你想在模板字符串中使用反引號，你需要使用反斜杠 \ 將其轉義。

同樣地，如果想在模板字符串中輸出 ${，也需要使用反斜杠將其轉義：\${ 或 $\{。

模板字符串可以跨越多行：

$("#warning").html(`

Watch out!

Unauthorized hockeying can result in penalties

of up to ${maxPenalty} minutes.

`);

$("#warning").html(`

Watch out!

Unauthorized hockeying can result in penalties

of up to ${maxPenalty} minutes.

`);

模板字符串中所有的空格、換行和縮進，都將被原樣輸出到結果字符串中。

下面我們來看看模板字符串做不到的事情：

不會自動轉義特殊字符，為了避免跨站腳本漏洞，你還是需要小心對待不可信的數據，這一點上與普通字符串一樣。

不能與國際化庫配合使用，不處理特殊語言格式的數字、日期等。

不是模板引擎(比如 Mustache 或 Nunjucks)的替代品。模板字符串沒有處理循環的語法 — 不能通過一個數組構建出一個表格(table)。

為了解決這些限制，ES6 為開發者和庫設計者提供了另一種模板字符串 — 標簽模板。

標簽模板的語法很簡單，只需要在開始的反引號前引入一個標簽。看第一個例子：SaferHTML，我們要使用這個標簽模板來解決上述的第一個限制：自動轉義特殊字符。

需要注意的是，SaferHTML 方法并不是 ES6 標準庫提供的，我們需要自己來實現：

var message =

SaferHTML`

${bonk.sender} has sent you a bonk.

`;

var message =

SaferHTML`

${bonk.sender} has sent you a bonk.

`;

這里的 SaferHTML 標簽是單個標識符，標簽也可以是屬性，比如 SaferHTML.escape，甚至還可以是方法調用：SaferHTML.escape({unicodeControlCharacters: false})。準確地說，任何 ES6 的成員表達式或調用表達式都可以作為標簽。

可以看出，模板字符串僅僅是字符串連接的語法糖，而標簽模板確是一個完全不同的東西：函數調用。

所以，上面代碼等價于：

var message =

SaferHTML(templateData, bonk.sender);

var message =

SaferHTML(templateData, bonk.sender);

其中 templateData 是一個不可變的字符串數組，由 JS 引擎基于源模板字符串生成，這里的數組含有兩個元素，因為模板字符串被占位符分隔后含有兩個字符串，因此，templateData 將是這樣： Object.freeze(["

", " has sent you a bonk.

"]

(事實上，templateData 上還有另一個屬性：templateData.raw，本文并深入不討論該屬性。該屬性的值也是一個數組，包含了標簽模板中所有的字符串部分，但字符串中包含了轉義序列，看上去更像源代碼中的字符串，比如 \n。ES6 的內置標簽 String.raw 將使用這些字符串。)

這就使得 SaferHTML 方法可以隨意解析這兩個字符串，存在 N 中替換方式。

在繼續閱讀錢，你可能在苦苦思索如何實現 SaferHTML 方法。

下面是一種實現(gist)：

function SaferHTML(templateData) {

var s = templateData[0];

for (var i = 1; i < arguments.length; i++) {

var arg = String(arguments[i]);

// Escape special characters in the substitution.

s += arg.replace(/&/g, "&")

.replace(/

.replace(/>/g, ">");

// Don't escape special characters in the template.

s += templateData[i];

}

return s;

}

function SaferHTML(templateData) {

var s = templateData[0];

for (var i = 1; i < arguments.length; i++) {

var arg = String(arguments[i]);

// Escape special characters in the substitution.

s += arg.replace(/&/g, "&")

.replace(/

.replace(/>/g, ">");

// Don't escape special characters in the template.

s += templateData[i];

}

return s;

}

有了上面的方法，即使使用一個惡意的用戶名，用戶也是安全的。

一個簡單的例子并不足以說明標簽模板的靈活性，讓我們重溫一下上面列舉的模板字符串的限制，看看我們還可以做些什么。

模板字符串不會自動轉義特殊字符，但是我們可以通過標簽模板來解決這個問題，事實上我們還可以將 SaferHTML 這個方法寫的更好。從安全角度來看，這個 SaferHTML 非常脆弱。在 HTML 中，不同的地方需要用不同的方式去轉義，SaferHTML 并沒有做到。稍加思考，我們就可以實現一個更加靈活的 SaferHTML方法，能夠將 templateData 中的任何一個 HTML 轉義，知道哪個占位符是純 HTML；哪個是元素的屬性，從而需要對 ' 和 " 轉義；哪個是 URL 的 query 字符串，從而需要用 URL 的 escaping 方法，而不是 HTML 的 escaping；等等。這似乎有些牽強，因為 HTML 轉義效率比較低。辛運是的，標簽模板的字符串是保持不變的，SaferHTML 可以緩存已經轉義過的字符串，從而提高效率。

模板字符串并沒有內置的國際化特性，但通過標簽模板，我們可以添加該特性。Jack Hsu 的文章詳細介紹了實現過程，看下面例子：

i18n`Hello ${name}, you have ${amount}:c(CAD) in your bank account.`

// => Hallo Bob, Sie haben 1.234,56 $CA auf Ihrem Bankkonto.

i18n`Hello ${name}, you have ${amount}:c(CAD) in your bank account.`

// => Hallo Bob, Sie haben 1.234,56 $CA auf Ihrem Bankkonto.

上面例子中的 name 和 amount 很好理解，將被 JS 引擎替換為對應的字符串，但是還有一個沒有見過的占位符：:c(CAD)，這將被 i18n 標簽處理，從 i18n 的文檔可知：:c(CAD)表示 amount 是加拿大美元貨幣值。

模板字符串不能替代 Mustache 和 Nunjucks 這類模板引擎，部分原因在于模板字符串不支持循環和條件語句。我們可以編寫一個標簽來實現這類功能：

// Purely hypothetical template language based on

// ES6 tagged templates.

var libraryHtml = hashTemplate`

#for book in ${myBooks}

#{book.title} by #{book.author}

#end

`;

// Purely hypothetical template language based on

// ES6 tagged templates.

var libraryHtml = hashTemplate`

#for book in ${myBooks}

#{book.title} by #{book.author}

#end

`;

靈活性還不止于此，需要注意的是，標簽函數的參數不會自動轉換為字符串，參數可以是任何類型，返回值也一樣。標簽模板甚至可以不需要字符串，你可以使用自定義標簽來創建正則表達式、DOM 樹、圖片、代表整個異步進程的 Promise、JS 數據結構、GL 著色器…

標簽模板允許庫設計者創建強大的領域特定語言。這些語言可能看上去并不像 JS，但他們可以無縫嵌入到 JS 中，并且可以與語言的其余部分進行交互。順便說一下，我還沒有在其他語言中見過類似的特性，我不知道這個特性講給我們帶來些什么，但各種可能性還是非常令人興奮的。相關閱讀:

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總結

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