1 Web Components
1.1 什么是Web Components
Web Components是一套不同的技术，允许你创建可重用的定制元素（它们的功能封装在你的代码之外）并且在你的web应用中使用它们[1]。这些可重用的定制元素，即为组件。组件（component）是前端非常重要的内容，组件化允许我们将复杂的用户界面拆分成小而独立的部分，每个部分都有自己的状态和行为。
基于组件化技术可以让开发者发如同堆积木一样开发应用，可以极大提高开发效率。相信使用过一些框架（如Vue、React）及UI组件库(如Element、Antd)的开发者，对此一定深有体会。
1.2 Web Components的优点
Web Components提供了许多优点，使得它成为一种受欢迎的前端技术，现已成为Web标准技术。优点有以下：
1.可重用性：Web Components允许开发人员创建可重用的自定义元素，并在多个Web应用程序中重复使用。这可以提高应用程序的可维护性和可扩展性；
2.封装性：使用影子DOM可以将样式和行为封装在自定义组件内部。这可以避免全局样式的影响，并且使得开发人员可以更容易地维护自定义元素；
3.可组合性：Web Components并不是一种DSL(Domain Specific Language，领域特定语言)，它可以与其它Web技术或框架（如React和Vue），甚至是原生JS一起使用，从而提高应用程序的灵活性和可扩展性；
4.标准化：Web Components是一组标准，大多数现代浏览器都支持Web Components标准，包括Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge、Safari等主流浏览器。这意味着开发人员可以放心地在不同的浏览器中使用Web Components，并获得相同的体验。
1.3 Web Components开发方式
使用Web Components原生API（Application Programming Interface，应用程序接口）开发应用存在一定难度。因此，为了降低开发难度，通常是使用一些库，如LitElement，来进行相关开发。
LitElement是一个Web组件库，它基于Web Components规范构建，提供了一种使用JavaScript编写自定义元素的简单方式[2]。LitElement是一个简单的基类，用于创建可在具有任何框架的任何网页中运行的快速、轻量级Web组件。使用LitElement开发具有以下优点：
1.轻量级：LitElement非常轻量级，压缩后的代码大小只有几KB，因此它可以帮助我们构建快速加载的Web应用程序；
2.响应式：LitElement的模板系统基于模板字面量，可以轻松地使用JavaScript表达式来动态更新组件状态。当组件状态发生变化时，它会自动重新渲染组件；
3.可测试性：LitElement使用Shadow DOM来隔离组件样式和状态。这使得组件可以独立进行单元测试，从而提高了代码的可测试性。
1.4 Web Components三大重要技术
Web Components有三大重要技术：自定义元素（Custom Elements）、影子DOM（Shadow DOM）、HTML模板(HTML Template)。它们的基本含义如下：
1.自定义元素（Custom Elements）
它允许开发人员创建自定义HTML元素，这些元素可以与原生HTML元素一样使用，并且可以在不同的Web应用程序中重复使用。
2.影子DOM（Shadow DOM）
它提供了一种将样式和行为封装在元素内部的方式。这样可以避免全局样式的影响，并且使得开发人员可以更容易地维护自定义元素。
3.HTML模板（HTML Templates）
它提供了一种定义可重用HTML代码块的方式。开发人员可以使用HTML模板来创建自定义元素的模板，这些模板可以在多个Web应用程序中重复使用。
下面将通过使用LitElement构建一个示例Web Components，以对上述三大技术进行说明，代码如下：
在这段代码中，通过render函数渲染模板字符串中的this.message变量，并通过styles方法给p标签添加一个样式。customElements.define方法接受两个参数：自定义元素的名称和元素的定义。元素的定义可以包含自定义元素的属性、事件和方法等。这个方法将MyElement类注册为名为my-element的自定义元素。
在完成my-element的自定义元素后，可以像普通的HTML元素来使用my-element。例如在index页面中使用，如下图所示：
通过启动webpack dev server，引入了my-element组件的index.html最终渲染如下图所示。
图中标注1为my-element组件的渲染内容，对应元素视图中的标注2。在元素视图界面中的标注3可以看出，my-element组件拥有与普通元素不同的子元素—“#shadow-root”，即为一个影子DOM。与此同时，标注4同样为一个p标签元素，颜色并没有受到my-element组件的“污染”，这也体现了Web Components的封装性。
1.5 生命周期函数
当软件技术达到一定规模，必然会引入生命周期相关的技术。生命周期函数的一个简单理解是：在一定的时期内，做一些必要的事情。Web Components也不例外，如constructor、connectedCallback、attributeChangedCallback。LitElement在原生Web Components的基础上，扩展了一些好用的生命周期函数，其中比较重要的更新组件的生命周期函数，如下图[3]所示：
在进行Web Components相关开发时，需要重点关注上图中的四个标注生命周期。在标注1中的attributeChangedCallback用于“拦截”组件绑定的动态属性更改时，可以做一些处理，但这里需要注意的是监听到的值都是字符串类型，需要手动进行转换到所需的数据类型。从图中不难看出，在attributeChangedCallback更改的数据会自动触发requestUpdate（请求更新）函数，即图中标注2。图中标注3则会渲染html模板里的内容。图中标注4则用于第一次更新完可以进行一些操作，可以执行一些需要在元素首次渲染之后才能进行的操作，例如获取元素的子元素或者在Shadow DOM树中查找元素等等。
限于篇幅，上面仅对比较重要的生命周期函数进行介绍。如需要了解更多生命周期函数相关资源，可以通过官网(引用3)进一步学习。
2 在GMU中使用LitElement开发总结
GMU（取自“积木”谐音）作为Light云平台推出的移动终端开发平台，致力于简化开发流程，能够让开发者搭积木似的快速搭建自己的终端，从而提升产品交付效率，实现快速迭代[4]。
GMU小程序框架采用了LitElement库实现了一些Web Components组件。有同和h5在命名上差别不大的组件，如image、input。但事实上，GMU在原生标签的基础上增强了许多能力，如使用image组件可以直接支持懒加载（只需开启lazy-load属性，并设置为true），而不用在业务侧另外写相关逻辑；使用input输入组件则可以调用支持加密的安全键盘。
使用LitElement开发一个完整的组件，还需要注意很多细节。下面将以picker（选择器）为例说明使用LitElement开发Web Components比较通用的开发流程。
2.1 了解组件的使用及交互
理解需求所描述的交互，下图为LitElement开发的一个可以支持级联操作的多列选择选择器，如将第一列的“无脊椎动物”滑动至“脊椎动物”，那么第二列和第三列的数据将同步更新至脊椎动物下的分类。
当使用组件时，需要给picker组件指定一些必要的attribute（属性），如下图所示。
这些attribute作用如下：
mode: “multiSelector”，用于指定选择器类型，"multiSelector"为多列选择器；
bindchange="bindMultiPickerChange"用于指定点击“确定”按钮的回调事件；
bindcolumnchange=“bindMultiPickerColumnChange”，用于指定更改列时触发的回调事件；
value=“{{multiIndex}}”，用于指定选择器被选中的下标；
range=“{{multiArray}}”，用于指定选择器的数据来源。
2.2 开发和实现组件
对使用picker组件的开发者而言，实现这个级联选择的多列选择器的思路并不复杂。只需要在借助bindMultiPickerColumnChange事件即可轻松实现，该事件对象会包含一个类似{column: x; value: y}的对象，用于确定最后滑动的是哪一列及该列的哪一项。然后，动态更改picker已经绑定好的数据来源—multiArray即可。
而使用LitElement开发picker，则需要做很多大量且必要的工作，如监听range更改而更新视图的一些列操作，即响应式；对attribute的一些数据进行校验；事件处理及派发；边界及异常处理。这些步骤贯穿LitElement的多个生命周期函数，如一些边界处理需要在attributeChangedCallback生命周期函数中完成。
一种较为通用的使用Lit Element开发Web Componets组件的思路为：1.从业务侧的组件获取数据；2.处理数据；3.界面渲染；4.事件派发。基于源码保密，下面仅对实现picker的重要过程进行说明，上述思路对应图中的标注，如下图所示：
借助picker可以实现级联操作这个思路，可以在业务侧实现很多有用的功能，比如省市选择器。
更多组件可以访问GMU网站[5]进一步了解。
3 总结
本文第一节先介绍了Web Compoents及其优点，再介绍了Web Components的开发方式，然后使用一个示例对Web Components的三大重要技术进行说明，最后介绍了在使用LitElement开发中比较重要的生命周期函数。第二节对使用LitElement在GMU中开发Web Components组件的通用开发方式进行了总结。
本文引用和借鉴了一些官网文档，这些文档是最权威的“一手”资料，一些技术博客可以作为很好的补充。值得一提的是，引用2中的官网提供了演练场，这样可以减少本地搭建环境的步骤。
参考资料：
[1]. https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/Web_Components
[3]. https://lit.dev/docs/components/lifecycle/