Rust 和 Wasm 的融合,使用 yew 构建 WebAssembly 标准的 web 前端(2)- 组件和路由

上一篇文章《起步及 crate 选择》中,我们介绍了选型原因,介绍了构建工具,以及搭建了 yew 的基本开发环境并测试。

本篇文章中,我们将开始 Yew 编码开发。我们本系列文章,侧重于实践体验。因此,文章中可能会对某些 yew 基础知识和需要注意的地方进行详细说明。但整体而言,对于 yew 的基础知识,笔者不做过多介绍。Yew 的基础资料很详实,其中文文档的国内在线阅读,请访问 https://yew.budshome.com。

需要说明的是,Yew 的基础知识方面,官方提供了很充实的资料,笔者不进行照抄和搬运。感兴趣的朋友可自行阅读;因为笔者的官网访问,一周总有几次着急查阅时,页面打不开,所以笔者在国内架设 Yew 中文文档的在线阅读服务器 https://yew.budshome.com。

实践目标

在以前的 web 前端开发中,笔者使用 tide + handlebars-rust + graphql_client 技术组合:其中 graphql_client 用于从 GraphQL 服务后端获取 GraphQL 数据,转换为 json 格式;json 格式数据可直接用于 handlebars-rust 模板引擎,做以展示;tide 作为服务器,用于路由分发,逻辑处理等。即 mvc 开发模式,这是传统的 web 开发方式。实现结果如下图所示:

实践目标

我们本次使用 yew 的实践,也希望实现相同的目标结果。

crate 引入

yew 是单页面开发方式,但我们希望实现三个数据的展示:主界面和导航菜单、用户列表,以及项目列表。获取 GraphQL 数据并解析的方式,我们放在下篇文章讲解。本篇文章中,我们仅开发主界面和导航组件、用户列表组件,以及项目列表组件。到访各自列表的路由,我们通过 yew-router 实现。当然,组件的开发,使用 yew

通过 cargo-edit 工具,我们将上述 crate 加入到 Carto.toml 中,使用各个 crate 的最新版本。

cargo add yew-router

上篇文章中,我们引入了 wasm-bindgenyew 两个 crate,所以 Carto.toml 文件总体内容如下(笔者根据习惯,通常会做些顺序的调整或添加空行,这无关紧要):

[package]
name = "frontend-yew"
version = "0.1.0"
authors = ["我是谁?"]
edition = "2018"

[dependencies]
yew = "0.18.0"
yew-router = "0.15.0"

wasm-bindgen = "0.2.74"

IDE 配置

俗话说,工欲善其事,必先利其器。yew 编码方面,一些 IDE 提供的特性可以给编码开发提供很大的辅助作用。目前,主要包括组件模板,以及为 yew 中的 html! 宏启用 HTML 代码的智能感知。

具体到 Rust IDE 方面,比较好使的集成开发环境主要有 vsCode 和 IntelliJ-Rust。IntelliJ-Rust 相对来说更智能一些;但笔者使用的是 vsCode,因为喜欢更多的手动操作。

yew 组件模板

vsCode

  • 导航菜单:File > Preferences > User Snippets;
  • 选择 Rust 语言;
  • 在 json 文件中,增加如下代码片段:

具体 Rust 代码之外的部分,可以使之中文化。

{
    "Create new Yew component": {
        "prefix": "yew component",
        "body": [
            "use yew::prelude::*;",
            "",
            "pub struct ${1} {",
            "    link: ComponentLink<Self>,",
            "}",
            "",
            "pub enum Msg {",
            "}",
            "",
            "impl Component for ${1} {",
            "    type Message = Msg;",
            "    type Properties = ();",
            "",
            "    fn create(_props: Self::Properties, link: ComponentLink<Self>) -> Self {",
            "        Self {",
            "            link,",
            "        }",
            "    }",
            "",
            "    fn update(&mut self, msg: Self::Message) -> ShouldRender {",
            "        match msg {}",
            "    }",
            "",
            "    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {",
            "        false",
            "    }",
            "",
            "    fn view(&self) -> Html {",
            "        html! {",
            "            ${0}",
            "        }",
            "    }",
            "}"
        ],
        "description": "Create a new Yew component without properties but with a message enum"
    }
}

使用方法:

  • Rust 文件的光标处,按 F1 键打开控制面板,然后输入snippet;
  • 输入上述代码片段中的 prefix 定义值,或者直接选择模板。

IntelliJ-Rust

  • 导航菜单:File | Settings | Editor | Live Templates;
  • 选择 Rust 并点击加号 + 图标,以增加模板;
  • 设定名字和描述;
  • 在模板文本中,粘贴如下代码片段:

#![allow(unused)]
fn main() {
use yew::prelude::*;

struct $NAME$ {
    link: ComponentLink<Self>
}

enum Msg {
}

impl Component for $NAME$ {
    type Message = Msg;
    type Properties = ();

    fn create(_props: Self::Properties, link: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self { 
            link 
        }
    }

    fn update(&mut self, msg: Self::Message) -> ShouldRender {
        match msg {}
    }

    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {
        false
    }

    fn view(&self) -> Html {
        html! {
            $HTML$
        }
    }
}
}

为 yew 中的 html! 宏启用 HTML 代码的智能感知

此项辅助特性,intellij-rust 目前无法提供。

vsCode 中,虽然不支持指定的 html! 宏语法,但是可以在 settings.json 中添加如下配置,以启用 HTML 代码的智能感知:

"emmet.includeLanguages": {
    "rust": "html",
}

yew 组件开发

本篇文章中,我们先实现最简单的 yew 组件开发,仅局限于一下几个方面:主界面/用户列表界面/项目列表界面的组件开发、各个界面的路由定义,以及界面间的路由跳转。

另外,还有 web 前端的主程序入口组件,我们将其放到路由定义部分,一起讲述。

暂不实现具体界面的数据获取、解析,以及展示;也未定义任何样式。

本篇文章仅是理解 yew 的启动、组件,以及路由。

yew 中,最基础的即是组件,其可管理自己的状态,并可以渲染为 DOM。组件是通过实现结构体的 Component trait 来创建的。

我们在 src 目录中,创建 pages 文件夹,并创建 mod.rshome.rsusers.rs,以及 projects.rs 四个文件。

mkdir ./src/pages
cd ./src/pages
touch mod.rs home.rs users.rs projects.rs

并编辑 mod.rs 文件,代码如下:


#![allow(unused)]
fn main() {
pub mod home;
pub mod users;
pub mod projects;
}

用户列表组件

上文提到,组件是通过实现结构体的 Component trait 来创建的。所以用户列表组件的创建,非常简单:

  • 定义一个 Users 结构体;
  • 为其实现 Component trait;
  • Message 表示组件可以处理以触发某些副作用的各种消息;
  • Properties 表示从父级组件传递到子级组件的信息;
  • 根据 yew 组件的声明周期,我们初始,至少需要实现 4 个方法:
    • create,组件创建方法,返回值为 Self
    • update,组件更新方法,返回值为 bool 类型的 ShouldRender。暂时我们未有实现,通过 unimplemented! 宏返回 false
    • change,组件更改方法,返回值为 bool 类型的 ShouldRender。同上,暂时我们未有实现,通过 unimplemented! 宏返回 false
    • view,组件展示为 DOM 的方法,返回值为 yew 中的 Html 类型,实质上是 VNode 枚举。

好的,在 users.rs 文件中,我们定义结构体并对之实现组件特质(trait):


#![allow(unused)]
fn main() {
use yew::prelude::*;

pub struct Users;

impl Component for Users {
    type Message = ();
    type Properties = ();

    fn create(_props: Self::Properties, _: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self
    }

    fn update(&mut self, _msg: Self::Message) -> ShouldRender {
        unimplemented!()
    }

    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {
        unimplemented!()
    }

    fn view(&self) -> Html {
        html! {
            <div>
            { "用户列表 - 蓝色" }
            </div>
        }
    }
}
}

项目列表组件、主界面组件

项目列表组件、主界面组件,同用户列表组件的定义完全一致,仅需要替换 users/Usersprojects/Projectshome/Home,然后复制到 projects.rshome.rs 文件中。

projects.rs 文件内容如下:


#![allow(unused)]
fn main() {
use yew::prelude::*;

pub struct Projects;

impl Component for Projects {
    type Message = ();
    type Properties = ();

    fn create(_props: Self::Properties, _: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self
    }

    fn update(&mut self, _msg: Self::Message) -> ShouldRender {
        unimplemented!()
    }

    fn change(&mut self, _props: Self::Properties) -> ShouldRender {
        unimplemented!()
    }

    fn view(&self) -> Html {
        html! {
            <div>
            { "项目列表 - 绿色" }
            </div>
        }
    }
}
}

不要忘了填充 home.rs 文件,下述我们要用到。

yew 路由定义,以及应用入口组件

yew 的路由,通过 yew-router 库实现。通常的应用模式为,定义一个枚举,对其需要进行属性派生 #[derive(Switch, Debug, Clone, PartialEq)]:关键的是 SwitchPartialEqSwitch trait 用于在该 trait 的实现者之间进行 Route 转换。PartialEq 是 yew 中的一个性能优化,避免组件的重新渲染。

对于枚举字段,应用属性注解语法 #[to = "<path>"],表示具体的分发路由。如本例中,我们如下定义:


#![allow(unused)]
fn main() {
#[derive(Switch, Debug, Clone, PartialEq)]
pub enum Route {
    #[to = "/users"]
    Users,
    #[to = "/projects"]
    Projects,
    #[to = "/"]
    Home,
}
}

重要:当前 yew-router 库的版本中,#[to = "/"] 必须放置在最后,否则其之后的 #[to = "/<path>"] 均无法正常工作。

如下定义是无法按照预期执行的,也许愿意测试一下:


#![allow(unused)]
fn main() {
#[derive(Switch, Debug, Clone, PartialEq)]
pub enum Route {
    #[to = "/"]
    Home,
    #[to = "/users"]
    Users,
    #[to = "/projects"]
    Projects,
}
}

但在 yew-router 库的开发版本中,此问题会解决。并且,新的版本中,会引入 Routable trait、属性 #[to = "<path>"] 会变为 #[at("<path>")]。我们的定义,在新的版本中,如下代码所示:


#![allow(unused)]
fn main() {
#[derive(Routable, PartialEq, Clone, Debug)]
pub enum Route {
    #[at("/")]
    Home,
    #[at("/users")]
    Users,
    #[at("/projects")]
    Projects,
}
}

看起来更符合 Rust 语言风格。但目前版本是不可用的,仅作了解。

main.rs 中,我们还需要组合上一节定义的界面组件,将其组合展示。因此,我们需要定义一个新的 yew 主程序入口组件,作为 web 前端应用的入口。

入口组件的定义方式中,我们要引入 yew-router 库提供的一个标签组件 RouterAnchor,该标签组件提供一个点击响应,可按照定义的路由进行导航。

yew-router 的新版本中,将使用 Router 函数,语法更简洁一些,相比性能也有提升。

另外,还有布局,和 JSX 语法扩展应用大抵相同。嗯,大概需要说明的就是这些,我们看看 main.rs 的完整代码:

use yew::prelude::*;
use yew_router::prelude::*;
use yew_router::components::RouterAnchor;

mod pages;
use pages::{home::Home, users::Users, projects::Projects};

#[derive(Switch, Debug, Clone, PartialEq)]
pub enum Route {
    #[to = "/users"]
    Users,
    #[to = "/projects"]
    Projects,
    #[to = "/"]
    Home,
}

struct App;

impl Component for App {
    type Message = ();
    type Properties = ();

    fn create(_: Self::Properties, _: ComponentLink<Self>) -> Self {
        Self
    }

    fn update(&mut self, _: Self::Message) -> bool {
        unimplemented!()
    }

    fn change(&mut self, _: Self::Properties) -> bool {
        unimplemented!()
    }

    fn view(&self) -> Html {
        type Anchor = RouterAnchor<Route>;

        html! {
            <>
            <div>
                { "tide-async-graphql-mongodb / frontend-yew" }
            </div>
            <div>
                <Anchor route=Route::Users>
                    { "用户列表" }
                </Anchor>
                { " - " }
                <Anchor route=Route::Projects>
                    { "项目列表" }
                </Anchor>
                { " - " }
                <Anchor route=Route::Home>
                    { "主页" }
                </Anchor>
            </div>
            <main>
                <Router<Route, ()>
                    render = Router::render(|switch: Route| {
                        match switch {
                            Route::Users => html!{ <Users/> },
                            Route::Projects => html!{ <Projects/> },
                            Route::Home => html!{ <Home/> },
                        }
                    })
                />
            </main>
            </>
        }
    }
}

fn main() {
    yew::start_app::<App>();
}

好,代码到此结束。让我们运行一下,看看成果。

运行

执行 trunk serve 命令,浏览器会自动打开一个页面,或者手动在浏览器中访问 http://127.0.0.1:3001。如果你未按照上篇 trunk.toml 所介绍的配置,请访问你自定义的端口(默认为 8080)。

点击导航菜单,可以看到页面内容发生了改变,本文的目标已经达成。

注:或许你会发现一些小 bug,但请暂且容忍。

谢谢您的阅读!