从浅到深：自己动手开发模板引擎——解释型模板引擎（一）

由浅入深：自己动手开发模板引擎——解释型模板引擎（一）

受到群里兄弟们的竭力邀请，终于决定来分享一下.NET下的模板引擎开发技术。本系列文章将会带您由浅入深的全面认识模板引擎的概念、设计、分析和实战应用，一步一步的带您开发出完全属于自己的模板引擎。关于模板引擎的概念，我去年在百度百科上录入了自己的解释（请参考：模板引擎）。老陈曾经自己开发了一套网鸟Asp.Net模板引擎，虽然我自己并不乐意去推广它，但这已经无法阻挡群友的喜爱了！

与置换型模板引擎不同的是，解释型模板引擎包含了一个专用解释器，有了解释器的存在就可以支持一些更加复杂而严谨的语法。熟悉设计模式的朋友此时此刻应该能够回想起来“解释器模式”，它是将一些业务封装成一个或多个命令，然后通过一个复杂的解释器（Interpreter）来解析执行来满足生产需求的。实际上，解释型模版引擎就是一个较为复杂的解释器模式的实现而已。具体到模板引擎技术上来，解释器的工作任务实际上就小了很多。按照数据封装模式的不同，解释型模板引擎分为命令解释器和反射解释器两个大类。

命令解释器

还记得置换型模板引擎中，我们在最后曾经处理了一个较为负载的Label“{CreationTime:yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss}”吗？实际上，这个就是命令解释器的一种实现。此Label中的format部分可以看作是CreationTime的一个命令。有了命令，我们可以让Label去做更多的事情，这是显而易见的。

命令也可以理解为指令。

为了更加能够说明这个问题，我们先将我们要处理的模板复杂化一点，如下：

 <!--#include file="_Page_Header.shtml" -->
 <ul>
 <li>博主姓名：陈彦铭</li>
 <li>创建日期：{CreationTime:yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss}</li>
 <li>粉丝数量：{FunsCount:D4}</li>
 </ul>
 <!--#include file="_Page_Footer.shtml" -->

除了我们已经熟悉的{xxx}标签之外，我们又增加了一个文件包含指令“<!--#include file="_Page_Header.shtml"?-->”。这个指令是标准的SHTML语法，意思就是将其他文档中的模板合并到当前的指令位置，如此我们便可以实现代码重用。尤其对于HTML开发来说，使用SHTML包含语法，还可以在诸如Dreamweaver等IDE中实现“所见即可得”的效果。

关于如何实现包含指令，我们将在后续章节中具体介绍。

反射解释器

接触了指令之后，其实我们还是不够满足，因为到目前为止，我们的模板只能做简单的标签置换，这个相当不给力。比如有些内容我们想让它根据情况输出，那么就需要条件语句的效果，再如我们经常会遇到列表等情况，此时要是能有个迭代语句岂不是很给力？难道我们要编写一堆的Label1、Label2、Label3？

有需求，是好事情！咱们是做技术的，为需求而生，为满足需求而战，没有需求，技术就都只是浮云！

为什么条件语句和迭代语句要使用反射来实现，因为在编写这篇文章之前，老陈已经决定了用反射来实现这些机制，无论您是否喜欢！Hah..

我们再次将模板语法复杂化如下：

 1 <!--#include file="_Page_Header.shtml" -->
 2 <ul>
 3 <li>博主姓名：陈彦铭</li>
 4 <li>创建日期：{CreationTime:yyyy年MM月dd日 HH:mm:ss}</li>
 5 <li>粉丝数量：{FunsCount:D4}</li>
 6 </ul>
 7 <hr />
 8 <m:if test="{articles.Count > 0}">
 9 <ul>
10 <m:foreach item="article" collection="articles">
11 <li><a href="{article.Url}">[{article.Category}] {article.Title}</a></li>
12 </m:foreach>
13 </ul>
14 </m:if>
15 <!--#include file="_Page_Footer.shtml" -->

现在有木有感觉到某种给力呢？虽然这不是最给力的……

概念

虽然，我们只增加了两种语法，而且不多，看起来也貌似并不复杂，但这背后将会牵扯到方方面面的问题，代码解析的难度进一步增加。我们有必要了解一下后面可能使用到的一些概念。

• 元素：即Element。它是组成模板的最基本的元素，派生出标签、表达式、Tag等。
• 标签：即Label。形如{item}，或{item.getTitle()}等，标签不能嵌套使用，但标签内的语法可以较为复杂；
• 表达式：即Expression。比如标签大括号之间的内容，我们从本节课开始将其称之为表达式，表达式是可以运行、计算的，例如我们可以输入较为复杂的标签：{item.x?*?item.y}；
• 运算符：有了表达式，那么我们就需要一些运算符支持，例如上述{item.x?*?item.y}中的?*?运算符；
• Tag：我们将Tag定义为形如<m:if></m:if>或<m:else/>这样的表示形式，它的主要作用是提供流程控制支持；
• 特性：既然有Tag了，那么我们就需要特性，即Attribute，概念与xml/html中的Attribute一致，它通常为Tag提供可选参数；
• 指令：即Command，其格式类似于Tag，只不过开始和结束标记被我们替换为xml/html的注释格式，形如：<!--#include file="_Page_Footer.shtml"-->；

  这里我列出的概念可能还不够完整，随着课程的演进，我们再一一认识他们！

  再次提醒：如果之前的课程您没有掌握，请一定多多研究、体会，如果有问题可以随时通过评论提问，我会尽力解答！希望大家都能够真正的看懂、学会！

  优点

  解释型模板引擎可以支持更加复杂的语法、指令，能够满足更多的需求。同时由于它不像编译型模板引擎那样会受到运行时环境的限制，解释型模版引擎用途非常广泛。

  缺点

  但是它有一个很大的缺陷就是其内部使用了反射机制，虽然我们也试图对反射进行优化（请参考：浅谈.NET反射机制的性能优化），但这并不能完全解决反射带来的一系列问题，这就意味着在某些场合它无法获得令人满意。

  小结

  本课仅作为解释型模板引擎的一个引子，也是我写博过程中的一个缓冲。

  在解析本课提出的两个模板代码的时候，您需要认真的体会我们之前的课程并学会它们，否则越往后面您就会越发的感觉到吃力！

  为了自己，不要偷懒！学习是自己的，不学就一定不是自己的！

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  解释型模板引擎在我归纳的三大类模板引擎当中是难度最高的，我会细心的完成每一节课程，进度会比较慢，大家一定要耐着性子！我们的目标是看懂、学会、掌握，而不是直接应用它们！话说，楼主这一番苦心，大家是否表示赞同呢？