现代富文本编辑器Quill的模块化机制
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引言
本文基于DevUI的富文本编辑器开发实践和Quill源码写成。
EditorX是DevUI开发的一款好用、易用、功能强大的富文本编辑器，它的底层基于Quill，并对其做了大量扩展，以增强编辑器的能力。
Quill是一款API驱动、支持格式和模块定制的开源Web富文本编辑器，目前在Github的Star数超过25k。
如果还没有接触过Quill，建议先去Quill官网了解下它的基本概念。
通过阅读本文，你将收获：
了解Quill模块是什么，怎么配置Quill模块
为什么要创建Quill模块，怎么创建自定义Quill模块
Quill模块如何与Quill进行通信
深入了解Quill的模块化机制
Quill模块初探
使用Quill开发过富文本应用的人，应该都对Quill的模块有所了解。
比如，当我们需要定制自己的工具栏按钮时，会配置工具栏模块：
var quill = new Quill('#editor', {
theme: 'snow',
modules: {
toolbar: [['bold', 'italic'], ['link', 'image']]
}
});
其中的modules参数就是用来配置模块的。
toolbar参数用来配置工具栏模块，这里传入一个二维数组，表示分组后的工具栏按钮。
渲染出来的编辑器将包含4个工具栏按钮：
要看以上Demo，请怒戳配置工具栏模块。
Quill模块是一个普通的JS类
那么Quill模块是什么呢？我们为什么要了解和使用Quill模块呢？
Quill模块其实就是一个普通的JavaScript类，有构造函数，有成员变量，有方法。
以下是工具栏模块的大致源码结构：
class Toolbar {
constructor(quill, options) {
// 解析传入模块的工具栏配置（就是前面介绍的二维数组），并渲染工具栏
}
addHandler(format, handler) {
this.handlers[format] = handler;
}
...
}
可以看到工具栏模块就是一个普通的JS类。在构造函数中传入了quill的实例和options配置，模块类拿到quill实例就可以对编辑器进行控制和操作。
比如：工具栏模块会根据options配置构造工具栏容器，将按钮/下拉框等元素填充到该容器中，并绑定按钮/下拉框的处理事件。最终的结果就是在编辑器主体上方渲染了一个工具栏，可以通过工具栏按钮/下拉框给编辑器内的元素设置格式，或者在编辑器中插入新元素。
Quill模块的功能很强大，我们可以利用它来扩展编辑器的能力，实现我们想要的功能。
除了工具栏模块之外，Quill还内置了一些很实用的模块，我们一起来看看吧。
Quill内置模块
Quill一共内置6个模块：
Clipboard 粘贴版
History 操作历史
Keyboard 键盘事件
Syntax 语法高亮
Toolbar 工具栏
Uploader 文件上传
Clipboard、History、Keyboard是Quill必需的内置模块，会自动开启，可以配置但不能取消。其中：
Clipboard模块用于处理复制/粘贴事件、HTML元素节点的匹配以及HTML到Delta的转换。
History模块维护了一个操作的堆栈，记录了每一次的编辑器操作，比如插入/删除内容、格式化内容等，可以方便地实现撤销/重做等功能。
Keyboard模块用于配置键盘事件，为实现快捷键提供便利。
Syntax模块用于代码语法高亮，它依赖外部库highlight.js，默认关闭，要使用语法高亮功能，必须安装highlight.js，并手动开启该功能。
其他模块不多做介绍，想了解可以参考Quill的模块文档。
Quill模块的配置
刚才提到Keyboard键盘事件模块，我们再举一个例子，加深对Quill模块配置的理解。
Keyboard模块默认支持很多快捷键，比如：
加粗的快捷键是Ctrl+B；
超链接的快捷键是Ctrl+K;
撤销/回退的快捷键是Ctrl+Z/Y。
但它不支持删除线的快捷键，如果我们想定制删除线的快捷键，假设是Ctrl+Shift+S，我们可以这样配置：
modules: {
keyboard: {
bindings: {
strike: {
key: 'S',
ctrlKey: true,
shiftKey: true,
handler: function(range, context) {
const format = this.quill.getFormat(range);
this.quill.format('strike', !format.strike);
}
},
}
},
toolbar: [['bold', 'italic', 'strike'], ['link', 'image']]
}
要看以上Demo，请怒戳配置键盘模块。
在使用Quill开发富文本编辑器的过程中，我们会遇到各种模块，也会创建很多自定义模块，所有模块都是通过modules参数进行配置的。
接下来我们将尝试创建一个自定义模块，加深对Quill模块和模块配置的理解。
创建自定义模块
通过上一节的介绍，我们了解到其实Quill模块就是一个普通的JS类，并没有什么特殊的，在该类的初始化参数中会传入Quill实例和该模块的options配置参数，然后就可以控制并增强编辑器的功能。
当Quill内置模块无法满足我们的需求时，就需要创建自定义模块来实现我们想要的功能。
比如：在EditorX富文本组件中有一个统计编辑器当前字数的功能，该功能就是通过自定义模块来实现的，下面我们将一步一步介绍如何将改该功能封装成独立的Counter模块。
创建一个Quill模块分三步：
第一步：创建模块类
新建一个JS文件，里面是一个普通的JavaScript类。
class Counter {
constructor(quill, options) {
console.log('quill:', quill);
console.log('options:', options);
}
}
export default Counter;
这是一个空类，什么都没有，只是在初始化方法中打印了Quill实例和模块的options配置信息。
第二步：配置模块参数
modules: {
toolbar: [
['bold', 'italic'],
['link', 'image']
],
counter: true
}
我们先不传配置数据，只是简单地将该模块启用起来，结果发现并没有打印信息。
第三步：注册模块
要使用一个模块，需要在Quill初始化之前先调用Quill.register方法注册该模块类（后面我们详细介绍其中的原理），并且由于我们需要扩展的是模块（module），所以前缀需要以modules开头：
import Quill from 'quill';
import Counter from './counter';
Quill.register('modules/counter', Counter);
这时我们能看到信息已经打印出来。
添加模块的逻辑
这时我们在Counter模块中加点逻辑，用于统计当前编辑器内容的字数：
constructor(quill, options) {
this.container = quill.addContainer('ql-counter');
quill.on(Quill.events.TEXT_CHANGE, () => {
const text = quill.getText(); // 获取编辑器中的纯文本内容
const char = text.replace(/\s/g, ''); // 使用正则表达式将空白字符去掉
this.container.innerHTML = `当前字数：${char.length}`;
});
}
在Counter模块的初始化方法中，我们调用Quill提供的addContainer方法，为编辑器增加一个空的容器，用于存放字数统计模块的内容，然后绑定编辑器的内容变更事件，这样当我们在编辑器中输入内容时，字数能实时统计。
在Text Change事件中，我们调用Quill实例的getText方法获取编辑器里的纯文本内容，然后用正则表达式将其中的空白字符去掉，最后将字数信息插入到字符统计的容器中。
展示的大致效果如下：
要看以上Demo，请怒戳自定义字符统计模块。
模块加载机制
对Quill模块有了初步的理解之后，我们就会想知道Quill模块是如何运作的，下面将从Quill的初始化过程切入，通过工具栏模块的例子，深入探讨Quill的模块加载机制。（本小结涉及Quill源码的解析，有不懂的地方欢迎留言讨论）
Quill类的初始化
当我们执行new Quill()的时候，会执行Quill类的constructor方法，该方法位于Quill源码的core/quill.js文件中。
初始化方法的大致源码结构如下（移除模块加载无关的代码）：
constructor(container, options = {}) {
this.options = expandConfig(container, options); // 扩展配置数据，包括增加主题类等
...
this.theme = new this.options.theme(this, this.options); // 1.使用options中的主题类初始化主题实例
// 2.增加必需模块
this.keyboard = this.theme.addModule('keyboard');
this.clipboard = this.theme.addModule('clipboard');
this.history = this.theme.addModule('history');
this.theme.init(); // 3.初始化主题，这个方法是模块渲染的核心（实际的核心是其中调用的addModule方法），会遍历配置的所有模块类，并将它们渲染到DOM中
...
Quill在初始化时，会使用expandConfig方法对传入的options进行扩展，加入主题类等元素，用于初始化主题。（不配置主题也会有默认的BaseTheme主题）
之后调用主题实例的addModule方法将内置必需模块挂载到主题实例中。
最后调用主题实例的init方法将所有模块渲染到DOM。（后面会详细介绍其中的原理）
如果是snow主题，此时将会看到编辑器上方出现工具栏：
如果是bubble主题，那么当选中一段文本时，会出现工具栏浮框：
接下来我们以工具栏模块为例，详细介绍Quill模块的加载和渲染原理。
工具栏模块的加载
以snow主题为例，当初始化Quill实例时配置以下参数：
{
theme: 'snow',
modules: {
toolbar: [['bold', 'italic', 'strike'], ['link', 'image']]
}
}
Quill的constructor方法中获取到的this.theme是SnowTheme类的实例，执行this.theme.init()方法时调用的是其父类Theme的init方法，该方法位于core/theme.js文件。
init() {
// 遍历Quill options中的modules参数，将所有用户配置的modules挂载到主题类中
Object.keys(this.options.modules).forEach(name => {
if (this.modules[name] == null) {
this.addModule(name);
}
});
}
它会遍历options.modules参数中的所有模块，调用BaseTheme的addModule方法，该方法位于themes/base.js文件。
addModule(name) {
const module = super.addModule(name);
if (name === 'toolbar') {
this.extendToolbar(module);
}
return module;
}
该方法会先执行其父类的addModule方法，将所有模块初始化，如果是工具栏模块，则会在工具栏模块初始化之后对工具栏模块进行额外的处理，主要是构建icons和绑定超链接快捷键。
我们再回过头来看下BaseTheme的addModule方法，该方法是模块加载的核心。
该方法前面我们介绍Quill的初始化时已经见过，加载三个内置必需模块时调用过。其实所有模块的加载都会经过该方法，因此有必要研究下这个方法，该方法位于core/theme.js。
addModule(name) {
const ModuleClass = this.quill.constructor.import(`modules/${name}`); // 导入模块类，创建自定义模块的时候需要通过Quill.register方法将类注册到Quill，才能导入
// 初始化模块类
this.modules[name] = new ModuleClass(
this.quill,
this.options.modules[name] || {},
);
return this.modules[name];
}
addModule方法会先调用Quill.import方法导入模块类（通过Quill.register方法注册过的才能导入）。
然后初始化该类，将其实例挂载到主题类的modules成员变量中（此时该成员变量已有内置必须模块的实例）。
以工具栏模块为例，在addModule方法中初始化的是Toolbar类，该类位于modules/toolbar.js文件。
class Toolbar {
constructor(quill, options) {
super(quill, options);
// 解析modules.toolbar参数，生成工具栏结构
if (Array.isArray(this.options.container)) {
const container = document.createElement('div');
addControls(container, this.options.container);
quill.container.parentNode.insertBefore(container, quill.container);
this.container = container;
} else {
...
}
this.container.classList.add('ql-toolbar');
// 绑定工具栏事件
this.controls = [];
this.handlers = {};
Object.keys(this.options.handlers).forEach(format => {
this.addHandler(format, this.options.handlers[format]);
});
Array.from(this.container.querySelectorAll('button, select')).forEach(
input => {
this.attach(input);
},
);
...
}
...
工具栏模块初始化时会先解析modules.toolbar参数，调用addControls方法生成工具栏按钮和下拉框（基本原理就是遍历一个二维数组，将它们以按钮/下拉框形式插入到工具栏中），并为它们绑定事件。
function addControls(container, groups) {
if (!Array.isArray(groups[0])) {
groups = [groups];
}
groups.forEach(controls => {
const group = document.createElement('span');
group.classList.add('ql-formats');
controls.forEach(control => {
if (typeof control === 'string') {
addButton(group, control);
} else {
const format = Object.keys(control)[0];
const value = control[format];
if (Array.isArray(value)) {
addSelect(group, format, value);
} else {
addButton(group, format, value);
}
}
});
container.appendChild(group);
});
}
工具栏模块就这样被加载并渲染到富文本编辑器中，为编辑器操作提供便利。
现在对模块的加载过程做一个小结：
模块加载的起点是Theme类的init方法，该方法将option.modules参数里配置的所有模块加载到主题类的成员变量modules中，并与内置必需模块合并；
addModule方法会先通过import方法导入模块类，然后通过new关键字创建模块实例；
创建模块实例时会执行模块的初始化方法，执行模块的具体逻辑。
以下是模块与编辑器实例的关系图：
总结
本文先通过2个例子简单介绍了Quill模块的配置方法，让大家对Quill模块有个直观初步的印象。
然后通过字符统计模块这个简单的例子介绍如何开发自定义Quill模块，对富文本编辑器的功能进行扩展。
最后通过剖析Quill的初始化过程，逐步切入Quill模块的加载机制，并详细阐述了工具栏模块的加载过程。
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文/DevUI Kagol
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