一、让人又爱又恨的 Web Components
Web Components 是一种用于构建可重用的 Web 元素的技术。它允许开发者创建自定义的 HTML 元素，这些元素可以在不同的 Web 应用程序中重复使用，并且具有自己的样式、行为和功能。
Web Components 并非一项新技术，而是一组持续演进的、由 W3C 标准化的组件化 API。最早可以追溯到 2011 年左右，大约在 2016 年左右各个浏览器才实现了 Custom Element V1 版本。然而，在同一时期，诸如 Vue 和 React 等组件化框架已经开始主导前端开发生态。
尽管近几年 Web Components 标准和技术都趋于成熟，但早期面临的兼容性问题以及后来 Vue 和 React 等 MVVM 框架的崛起，导致 Web Components 领域一直处于低调状态。接下来，我们将从 Web Components 的发展历程、优势以及开发中面临的挑战三个方面更深入地了解 Web Components。
1、Web Components 发展历程
•2011 年：Google 发布了 Chrome 浏览器，并提出了 “Shadow DOM” 概念，这是 Web Components 的一个重要组成部分。
•2013 年：谷歌工程师 Alex Komoroske 在 Google I/O 大会上首次提出了 Web Components 的概念，并推动了相关标准的制定。
•2014 年：W3C 发布了 Web Components 的规范草案，其中包括四个主要技术：Custom Elements、Shadow DOM、HTML Templates 和 HTML Imports。
•2015 年：Web Components 的规范逐渐得到浏览器厂商的支持，Chrome、Firefox、Safari 等主流浏览器开始逐步实现相关功能。
•2018 年：Web Components 逐渐成为前端开发的主流技术之一，越来越多的开发者开始使用 Web Components 来构建可重用的组件。
•至今：Web Components 技术不断发展和完善，越来越多的框架和库开始支持 Web Components，使其在前端开发中发挥更大的作用。
2、Web Components 有哪些优势
•封装性：Web Components 具有良好的封装性，可以将页面中的功能和样式封装在一个自定义元素内部，避免全局作用域的污染，提高了代码的可维护性和可重用性。
•跨框架兼容：Web Components 是基于 Web 标准的技术，可以在任何支持 Custom Elements 和 Shadow DOM 的现代浏览器中使用，与各种前端框架和库兼容性良好。
•标准化：Web Components 的规范由 W3C 组织制定，具有较高的标准化程度，有利于统一前端开发的规范和实践，提高了代码的可维护性和可移植性。
•性能优势：通过使用 Shadow DOM 技术，Web Components 可以实现更好的性能优化，避免不必要的重绘和重排，提高页面的渲染效率和用户体验。
目前，前端开发中有许多流行的框架可供选择，如 React、Vue、Angular、Solid、Svelte、Preact 等。框架的选择是一个复杂的决策过程。当框架版本升级时，项目可能需要面临重构的问题。例如，从 Vue2 升级到 Vue3 可能需要付出较大的改造成本。如果不进行升级，就无法使用最新特性，甚至可能面临框架旧版本不再维护的尴尬局面。在这种情况下，Web Components 的框架无关性可以在一定程度上改善这种局面。
就性能而言，以将 React 组件转换为 Web Components 为例，可以优化执行过程，减少阻塞，提高页面性能。在普通的 React 组件中，初次执行时需要一次性完成所有必须的节点逻辑，这些逻辑的执行会同步占用在 JavaScript 的主线程上。当页面变得足够复杂时，一些非核心逻辑可能会阻塞后面核心逻辑的执行。而通过使用 Web Components 优化 React 组件，执行过程会变得更简洁。例如，注册一个复杂的逻辑组件时，在 React 执行时只需执行一个 createElement 语句，创建组件只需要 1-2 微秒即可完成。真正的逻辑不会立即执行，而是等到 “核心任务” 执行完毕后再执行，甚至可以在合适的时机再执行，从而降低 Diff 成本。
3、使用 Web Components 开发的痛点
虽然 Web Components 具有许多令人喜欢的优点，但在实际开发中也存在一些棘手的问题。以下是几个典型问题：
•原生开发难题：Web Components 是一项原生技术，因此在组件编写过程中需要回归到原生开发。事件处理、状态管理等方面都需要自行处理。尽管大多数框架都提供了对 Web Components 的封装方案，但使用这些方案又需要引入相应框架的运行时，这导致脱离了框架无关性这一最大优势。
•Form 表单问题：在 Shadow DOM 中，包含、或<select>等标签的 value 不会自动与表单关联，因此在表单提交时无法获取相应的 value，需要手动处理，另外 ElementInternals 提案 也在致力于解决这个问题。<br>
•样式隔离问题：虽然样式隔离有助于避免全局样式污染的问题，但在某些场景下，如主题颜色等，仍需要将样式同步到 Web Components 组件内部。目前可以通过 CSS 变量实现主题切换。此外，需要注意的是，slot 插槽中的 DOM 元素样式并未得到隔离。</select>
针对这些问题，开发人员可能需要考虑采取一些额外的措施来解决挑战，以确保 Web Components 在实际应用中能够更加顺畅地运行。
二、目前主流的 Web Components 组件方案
1、头部案例
Twitter 2016 年开始将自己的嵌入式推文从 iframe 切换成 ShadowDOM，减少了内存消耗、加快了渲染速度，并批量渲染的时候保持丝滑。Upcoming Change to Embedded Tweet Display on Web
Youtube
Youtube 作为 google 系的产品，很早就在全站用上了 Web Components，并且开源了自己播放器组件 GitHub - GoogleWebComponents/google-youtube: YouTube video playback web component 此外 google 开源的 Web Components 还是很多的，Google Web Components · GitHub ，包括地图、drive、日历等等。
Github
Github 对 Web Components 的使用很早，具体可以看： How we use Web Components at GitHub | The GitHub Blog，2017 年 Custom Elements v1 版本在 chrome 和 safari 上相继实现之后，Github 开始大范围使。要知道 Github 2018 年才刚刚完全移除 jQuery：Removing jQuery from GitHub.com frontend | The GitHub Blog 这既得益于 Github 自身项目组件化的架构，也得益于 Web Components 本身与框架无关的特性非常识合作老项目升级。
Adobe Spectrum
Adobe Spectrum 是由 Adobe 创建的设计系统，该站点是一个基于 Web Components 的 UI 框架产品。
2、方案对比
目前主流的 Web Components 组件方案有三种：
方案一：
•特点：以 React 和 Vue 为代表，通过将 React 或 Vue 组件包装为 Web Components 组件的方式实现。
•优点：利用了本身框架的特性如生命周期、状态管理等，易于开发者使用。
•缺点：需要引入本身框架的运行时，导致组件体积增加，同时丧失了框架无关性这一优势。
方案二：
•特点：以 Stencil 和 LitElement 为代表，提供了专门的编译器、工具链和语法糖来构建 Web Components。
•优点：相比第一种方案，引入本身框架的运行时可能更小，减少了体积。
•缺点：需要学习新的语法和工具，可能增加开发者的心智负担。
方案三：
特点：以 Svelte 和 Solid 为代表，直接将组件编译成原生 Web Components
优点：放弃了虚拟 DOM，利用编译或转译能力直接生成操作 DOM 的更新函数，性能优秀，接近原生 DOM。另外 Vue3 中的 Vapor 模式，正是借鉴了这种模式，目前正在试验阶段。
三、与 SolidJS 结合的 “化学反应”
1、SolidJS 有何不同
SolidJS 是一个快速、灵活、可扩展的 JavaScript 库，用于构建用户界面。与其他前端框架相比，SolidJS 有一些独特的特点和优势：
•Reactivity System: SolidJS 使用基于数据变化的响应式系统，可以精确追踪状态的变化，并只更新发生变化的部分，从而提高性能。
•Fine-grained Reactivity: SolidJS 提供了细粒度的响应式更新，可以在组件级别、元素级别甚至属性级别进行更新，避免不必要的重新渲染。
•No Virtual DOM: 与其他框架不同，SolidJS 不使用虚拟 DOM，而是直接编译生成操作真实 DOM 的函数，减少了 diff 算法的开销，提高了性能。
•Hooks-based API: SolidJS 使用类似 React Hooks 的 API，使得组件逻辑更易于复用和组合
2、可以解决哪些问题
•直接在编译阶段生成原生 Web Components，核心库非常小巧，没有额外的依赖，可以帮助减少项目的体积。
•提供响应式状态管理、事件管理、生命周期等，解决原生开发的痛点。
•类 React 语法，上手容易，降低开发者心智负担，转换成 Web Components 十分流畅。
四、从 0 到 1 搭建 Aura Design Web Components 组件库
1、工程目录设计
该项目采用了 Monorepo 设计，旨在统一管理各个子项目，避免开发阶段频繁发布/安装 npm 包来同步代码。具体内容包括：
•packages/eslint-config-aurai： 用于管理 ESLint 配置，集成了 TypeScript 和 Prettier（用于 JavaScript/TypeScript 格式化）。
•packages/stylelint-config-aurai： 用于管理 StyleLint 配置，集成了 stylelint-order（用于样式属性排序）和 Prettier（用于样式格式化）。
•packages/aura-design： 基于 eslint-config-aurai 和 stylelint-config-aurai 规范，使用 Solid 和 Solid Element 构建的 Web Components 元组件库，包括按钮、图标、卡片、布局等基础组件。
•packages/aura-design-pro： 与 aura-design 类似，但封装了一些复杂组件，通常是依赖第三方库的组件，例如支持 Markdown 渲染的富文本组件、视频播放组件等。
•apps/aura-design-docs： 基于 Storybook 的组件文档库，支持查看代码、组件预览，并可实时预览修改组件属性。
•apps/react-starter、apps/vue-starter： 计划用于验证 Web Components 在 React 和 Vue 组件中的兼容性等问题。
2、部分细节展示
2.1、组件样式编写
Web Components 组件中的样式是内联到每一个组件的 Shadow DOM 中，因此不能用常规的 CSS Modules 等方案。本项目中使用了大约 4 种不同的内联样式方案，以对应不同的应用场景：
•原子化 CSS 方案：UnoCSS 致力于将所有样式属性细分为最小单元的 CSS，以便实现最大程度的自由组合和复用。此外，UnoCSS 还具有自动分析文件中使用的样式的功能，只将实际使用的样式打包，从而减小文件大小。
•CSS inline 模式：利用 Vite 的功能，将外部样式作为内联模式引入，当需要自定义复杂样式或语义化场景时，可能会使用此模式。
import styles from './Button.css?inline';
•CSS Template：CSS 模板字符串类似于 CSS-in-JS 方案，通常用于根据 prop 变量动态控制样式。尽管这种方法会增加一定的运行时处理逻辑，但可以有效减少 CSS 重复和文件大小。
const styles = css
:host {
display: inline-block;
}
.box {
height: ${props.size + 2}px;
line-height: ${props.size + 2}px;
position: relative;
overflow: hidden;
}
.nums-chip {
transition: transform 1.5s;
transform: translate(0, -50%);
overflow: hidden;
}
.number {
font-size: ${props.size}px;
line-height: ${props.size + 2}px;
}
•CSS Link：使用 link 标签引入外部样式表，当组件样式比较多、体积较大时，如果直接内嵌到组件内部，当有 N 个组件时，体积就会增大 N 倍（暂不考虑浏览器内置优化逻辑），而使用 link 标签减少体积同时也可以利用上浏览器缓存的特性。
...
return (
<>
{styles}
2.2、Svg 图标集成
Icon 组件引入和注册
import {
defineCustomElements,
registerIcon,
Icon,
} from '@aura-group/aura-design';
registerIcon('/iconfont.svg'); // 自定义 svg 图标注册，使用主项目根目录的 svg 图标文件，如果不注册则使用默认图标
defineCustomElements({ Icon }); // 注册 Web Components 图标组件
组件使用
2.3、组件打包
支持 ES（按需加载）和 UMD 两种范式，自动生成 Typescript 声明文件：
package.json
{
"name": "@aura-group/aura-design",
"version": "0.3.9",
"description": "",
"main": "dist/aura-design.umd.js",
"module": "dist/aura-design.es.js",
"typings": "dist/types/components/index.d.ts",
"files": [
"dist"
],
"type": "module",
...
}
Vite 相关配置
...
build: {
lib: {
entry: 'src/components/index.ts',
name: 'aura-design',
fileName: (format) => aura-design.${format}.js,
},
},
...
3、基于 Storybook 的组件文档
Storybook 是一个开源工具，用于开发和展示 React、Vue、Angular 等前端组件的交互式 UI 组件库。通过 Storybook，开发人员可以在一个独立的环境中编写、展示和测试组件，而不必依赖于整个应用程序。这样可以更快地开发和调试组件，同时也方便团队成员之间的协作。
Storybook 提供了一个交互式的界面，开发人员可以在其中创建不同的 “故事”（stories），每个故事对应一个组件的不同状态或交互方式。通过 Storybook，开发人员可以轻松地查看和测试组件在不同状态下的表现，从而更好地理解和调试组件的行为。
Aura Design 组件库文档
4、未来规划
目前，我们的组件库中包含了 16 个基础组件和一些与 AI Chat 相关的组件。在 A-M 网站中，95% 的组件都源自 Aura Design 组件库。未来，除了继续封装一些基础组件外，我们将优先开发常规组件库中缺失的比如 AI 应用的相关组件。随着组件库的逐步丰富和条件的成熟，我们会考虑将其开源。如果您有任何相关组件的封装需求或希望成为项目的成员，请随时与我联系。
