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深入解析Go template模板使用详解_Golang_

2023-05-26 379人已围观

简介 深入解析Go template模板使用详解_Golang_

本文只关注Go text/template的底层结构,带上了很详细的图片以及示例帮助理解,有些地方也附带上了源码进行解释。有了本文的解释,对于Go template的语法以及html/template的用法,一切都很简单。

关于template的语法以及具体使用方法,见:Go template用法详解

入门示例

package main import ( "html/template" "os" ) type Person struct { Name string Age int } func main() { p := Person{"longshuai", 23} tmpl, err := template.New("test").Parse("Name: {{.Name}}, Age: {{.Age}}") if err != nil { panic(err) } err = tmpl.Execute(os.Stdout, p) if err != nil { panic(err) } fmt.Println(tmpl) } 

上面定义了一个Person结构,有两个大写字母开头(意味着这俩字段是导出的)的字段Name和Age。然后main()中创建了Person的实例对象p。

紧接着使用template.New()函数创建了一个空Template实例(对象),然后通过这个template实例调用Parse()方法,Parse()方法用来解析、评估模板中需要执行的action,其中需要评估的部分都使用{{}}包围,并将评估后(解析后)的结果赋值给tmpl。

最后调用Execute()方法,该方法将数据对象Person的实例p应用到已经解析的tmpl模板,最后将整个应用合并后的结果输出到os.Stdout。

上面的示例很简单,两个注意点:

  • 流程:构建模板对象New()-->解析数据Parse()-->应用合并Execute()
  • Parse()解析的对象中包含了{{}},其中使用了点(.),{{.Name}}代表Execute()第二个参数p对象的Name字段,同理{{.Age}}

也就是说,{{.}}代表的是要应用的对象,类似于java/c++中的this,python/perl中的self。

更通用地,{{.}}表示的是所处作用域的当前对象,而不仅仅只代表Execute()中的第二个参数对象。例如,本示例中{{.}}代表顶级作用域的对象p,如果Parse()中还有嵌套的作用域range,则{{.}}代表range迭代到的每个元素对象。如果了解perl语言,{{.}}可以理解为默认变量$_

模板关联(associate)

template中有不少函数、方法都直接返回*Template类型。

上图中使用红色框线框起来一部分返回值是*Template的函数、方法。对于函数,它们返回一个Template实例(假设为t),对于使用t作为参数的Must()函数和那些框起来的Template方法,它们返回的*Template其实是原始实例t

例如:

t := template.New("abc") tt,err := t.Parse("xxxxxxxxxxx") 

这里的t和tt其实都指向同一个模板对象。

这里的t称为模板的关联名称。通俗一点,就是创建了一个模板,关联到变量t上。但注意,t不是模板的名称,因为Template中有一个未导出的name字段,它才是模板的名称。可以通过Name()方法返回name字段的值,而且仔细观察上面的函数、方法,有些是以name作为参数的。

之所以要区分模板的关联名称(t)和模板的名称(name),是因为一个关联名称t(即模板对象)上可以"包含"多个name,也就是多个模板,通过t和各自的name,可以调用到指定的模板

模板结构详解

首先看Template结构:

type Template struct { name string *parse.Tree *common leftDelim string rightDelim string } 

name是这个Template的名称,Tree是解析树,common是另一个结构,稍后解释。leftDelim和rightDelim是左右两边的分隔符,默认为{{}}

这里主要关注name和common两个字段,name字段没什么解释的。common是一个结构:

type common struct { tmpl map[string]*Template // Map from name to defined templates. option option muFuncs sync.RWMutex // protects parseFuncs and execFuncs parseFuncs FuncMap execFuncs map[string]reflect.Value } 

这个结构的第一个字段tmpl是一个Template的map结构,key为template的name,value为Template。也就是说,一个common结构中可以包含多个Template,而Template结构中又指向了一个common结构。所以,common是一个模板组,在这个模板组中的(tmpl字段)所有Template都共享一个common(模板组),模板组中包含parseFuncs和execFuncs。

大概结构如下图:

除了需要关注的name和common,parseFuncs和execFuncs这两个字段也需要了解下,它们共同成为模板的FuncMap。

New()函数和init()方法

使用template.New()函数可以创建一个空的、无解析数据的模板,同时还会创建一个common,也就是模板组

func New(name string) *Template { t := &Template{ name: name, } t.init() return t } 

其中t为模板的关联名称,name为模板的名称,t.init()表示如果模板对象t还没有common结构,就构造一个新的common组:

func (t *Template) init() { if t.common == nil { c := new(common) c.tmpl = make(map[string]*Template) c.parseFuncs = make(FuncMap) c.execFuncs = make(map[string]reflect.Value) t.common = c } } 

也就是说,template.New()函数不仅创建了一个模板,还创建了一个空的common结构(模板组)。需要注意,新创建的common是空的,只有进行模板解析(Parse(),ParseFiles()等操作)之后,才会将模板添加到common的tmpl字段(map结构)中

所以,下面的代码:

tmpl := template.New("mytmpl1") 

执行完后将生成如下结构,其中tmpl为模板关联名称,mytmpl1为模板名称。

因为还没有进行解析操作,所以上图使用虚线表示尚不存在的部分。

实际上,在template包中,很多涉及到操作Template的函数、方法,都会调用init()方法保证返回的Template都有一个有效的common结构。当然,因为init()方法中进行了判断,对于已存在common的模板,不会新建common结构。

假设现在执行了Parse()方法,将会把模板name添加到common tmpl字段的map结构中,其中模板name为map的key,模板为map的value。

例如:

func main() { t1 := template.New("test1") tmpl,_ := t1.Parse( `{{define "T1"}}ONE{{end}} {{define "T2"}}TWO{{end}} {{define "T3"}}{{template "T1"}} {{template "T2"}}{{end}} {{template "T3"}}`) fmt.Println(t1) fmt.Println(tmpl) fmt.Println(t1.Lookup("test1")) // 使用关联名称t1检索test1模板 fmt.Println(t1.Lookup("T1")) fmt.Println(tmpl.Lookup("T2")) // 使用关联名称tmpl检索T2模板 fmt.Println(tmpl.Lookup("T3")) } 

上述代码的执行结果:注意前3行的结果完全一致,所有行的第二个地址完全相同。

&{test1 0xc0420a6000 0xc0420640c0 } &{test1 0xc0420a6000 0xc0420640c0 } &{test1 0xc0420a6000 0xc0420640c0 } &{T1 0xc0420a6100 0xc0420640c0 } &{T2 0xc0420a6200 0xc0420640c0 } &{T3 0xc0420a6300 0xc0420640c0 } 

首先使用template.New()函数创建了一个名为test1的模板,同时创建了一个模板组(common),它们关联在t1变量上。

然后调用Parse()方法,在Parse()的待解析字符串中使用define又定义了3个新的模板对象,模板的name分别为T1、T2和T3,其中T1和T2嵌套在T3中,因为调用的是t1的Parse(),所以这3个新创建的模板都会关联到t1上。

也就是说,现在t1上关联了4个模板:test1、T1、T2、T3,它们全都共享同一个common。因为已经执行了Parse()解析操作,这个Parse()会将test1、T1、T2、T3的name添加到common.tmpl的map中。也就是说,common的tmpl字段的map结构中有4个元素。

结构如下图:

必须注意,虽然test1、T1、T2、T3都关联在t1上,但t1只能代表test1(所以上图中只有test1下面标注了t1),因为t1是一个Template类型。可以认为test1、T1、T2、T3这4个模板共享一个组,但T1、T2、T3都是对外部不可见的,只能通过特殊方法的查询找到它们。

另外,前文说过,template包中很多返回*Template的函数、方法返回的其实是原始的t(看源代码即可知道),这个规则也适用于这里的Parse()方法,所以tmpl和t1这两个变量是完全等价的,都指向同一个template,即test1。所以前面的执行结果中前3行完全一致。

再回头看上面代码的执行结果,假设结果中的每一行都分为3列,第一列为template name,第二个字段为parseTree的地址,第三列为common结构的地址。因为tmpl1、t1都指向test1模板,所以前3行结果完全一致。因为test1、T1、T2、T3共享同一个common,所以第三列全都相同。因为每个模板的解析树不一样,所以第二列全都不一样。

New()方法

除了template.New()函数,还有一个Template.New()方法:

// New allocates a new, undefined template associated with the given one and with the same // delimiters. The association, which is transitive, allows one template to // invoke another with a {{template}} action. func (t *Template) New(name string) *Template { t.init() nt := &Template{ name: name, common: t.common, leftDelim: t.leftDelim, rightDelim: t.rightDelim, } return nt } 

看注释很难理解,但是看它的代码,结合前文的解释,New()方法的作用很明显。

首先t.init()保证有一个有效的common结构,然后构造一个新的Template对象nt,这个nt除了name和解析树parse.Tree字段之外,其它所有内容都和t完全一致。换句话说,nt和t共享了common。

也就是说,New()方法使得名为name的nt模板对象加入到了关联组中。更通俗一点,通过调用t.New()方法,可以创建一个新的名为name的模板对象,并将此对象加入到t模板组中

这和New()函数的作用基本是一致的,只不过New()函数是构建新的模板对象并构建一个新的common结构,而New()方法则是构建一个新的模板对象,并加入到已有的common结构中。

只是还是要说明,因为New()出来的新对象在执行解析之前(如Parse()),它们暂时都还不会加入到common组中,在New()出来之后,仅仅只是让它指向已有的一个common结构。

所以:

t1 := template.New("test1") t1 = t1.Parse(...) t2 := t1.New("test2") t2 = t2.Parse(...) t3 := t1.New("test3") 

结构图:

如果t1和t2的Parse()中,都定义一个或多个name相同的模板会如何?例如:

t1 := template.New("test1") t2 := t1.New("test2") t1, _ = t1.Parse( `{{define "T1"}}ONE{{end}} {{define "T2"}}TWO{{end}} {{define "T3"}}{{template "T1"}} {{template "T2"}}{{end}} {{template "T3"}}`) t2, _ = t2.Parse( `{{define "T4"}}ONE{{end}} {{define "T2"}}TWOO{{end}} {{define "T3"}}{{template "T4"}} {{template "T2"}}{{end}} {{template "T3"}}`) _ = t1.Execute(os.Stdout, "a") _ = t2.Execute(os.Stdout, "a") 

在上面的t1和t2中,它们共享同一个common,且t1.Parse()中定义了T1、T2和T3,t2.Parse()中定义了T4、T2和T3,且两个T2的解析内容不一样(解析树不一样)。

因为T1、T2、T3、T4都会加入到t1和t2共享的common中,所以无论是通过t1还是通过t2这两个关联名称都能找到T1、T2、T3、T4。但是后解析的会覆盖先解析的,也就是说,无论是t1.Lookup("T2")还是t2.Lookup("T2")得到的T2对应的template,都是在t2.Parse()中定义的。当t1.Execute()的时候,会得到t2中定义的T2的值。

ONE TWOO ONE TWOO 

Parse()

Parse(string)方法用于解析给定的文本内容string。用法上很简单,前面也已经用过几次了,没什么可解释的。重点在于它的作用。

当创建了一个模板对象后,会有一个与之关联的common(如果不存在,template包中的各种函数、方法都会因为调用init()方法而保证common的存在)。只有在Parse()之后,才会将相关的template name放进common中,表示这个模板已经可用了,或者称为已经定义了(defined),可用被Execute()或ExecuteTemplate(),也表示可用使用Lookup()和DefinedTemplates()来检索模板。另外,调用了Parse()解析后,会将给定的FuncMap中的函数添加到common的FuncMap中,只有添加到common的函数,才可以在模板中使用。

Parse()方法是解析字符串的,且只解析New()出来的模板对象。如果想要解析文件中的内容,见后文ParseFiles()、ParseGlob()。

Lookup()、DefinedTemplates()和Templates()方法

这三个方法都用于检索已经定义的模板,Lookup()根据template name来检索并返回对应的template,DefinedTemplates()则是返回所有已定义的templates。Templates()和DefinedTemplates()类似,但是它返回的是[]*Template,也就是已定义的template的slice。

前面多次说过,只有在解析之后,模板才加入到common结构中,才算是已经定义,才能被检索或执行。

当检索不存在的templates时,Lookup()将返回nil。当common中没有模板,DefinedTemplates()将返回空字符串"",Templates()将返回空的slice。

func main() { t1 := template.New("test1") t2 := t1.New("test2") t1, _ = t1.Parse( `{{define "T1"}}ONE{{end}} {{define "T2"}}TWO{{end}} {{define "T3"}}{{template "T1"}} {{template "T2"}}{{end}} {{template "T3"}}`) t2, _ = t2.Parse( `{{define "T4"}}ONE{{end}} {{define "T2"}}TWOO{{end}} {{define "T3"}}{{template "T4"}} {{template "T2"}}{{end}} {{template "T3"}}`) fmt.Println(t1.DefinedTemplates()) fmt.Println(t2.DefinedTemplates()) fmt.Println(t2.Templates()) } 

返回结

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