从 0 到 1 实现一个 Terminal 终端

前言

之前在我自己的项目中 打造属于你自己的 Mac（Next.js+Nest.js TS全栈项目）有同学问Terminal 组件是怎么实现的呢，现在我们就用 React+TS 写一个支持多种命令的 Terminal 终端吧。

每一步骤后都有对应的 commit 记录;

源码地址：github.com/ljq0226/my-… 欢迎 Star ⭐️⭐️⭐️

体验地址： my-terminal.netlify.app/

搭建环境

我们使用 vite 构建项目，安装所需要的依赖库：

• 
  
• @neodrag/react (拖拽)
  
• tailwindcss
  
• lucide-react (图标)
  步骤：
  
• pnpm create vite
  
• 选择 React+TS 模版
  
• 安装依赖：pnpm install @neodrag/react lucide-react && pnpm install -D tailwindcss postcss autoprefixer && npx tailwindcss init -p
  配置 tailwind.config.js:
  

/** @type {import('tailwindcss').Config} */
export default {
content: [
'./index.html',
'./src/**/*.{js,ts,jsx,tsx}',

  ],
theme: {
extend: {},

  },
plugins: [],

}

仓库代码：commit1

开发流程

搭建页面

以上是终端的静态页面，样式这里就不在详细展开了，此次代码仓库 commit2 。 接下来我们为该终端添加拖拽效果：

//App.tsx

···
import type { DragOptions } from '@neodrag/react'
import { useRef, useState } from 'react'

function APP(){
const [position, setPosition] = useState({ x: 0, y: 0 })
const draggableRef = useRef(null)
// 初始化 dragable 拖拽设置
const options: DragOptions = {

    position,
onDrag: ({ offsetX, offsetY }) => setPosition({ x: offsetX, y: offsetY }),
bounds: { bottom: -500, top: 32, left: -600, right: -600 },
handle: '.window-header',
cancel: '.traffic-lights',

  }
useDraggable(draggableRef, options)


}

return (
<div ref={draggableRef}> //将 draggableRef 挂在到节点上

</div>

)

···

这样我们的 Terminal 终端就有了拖拽效果，其它 API 方法在@neodrag/react 官网中，代码仓库 commit3。

输入命令

一个终端最重要的当然是输入命令了，在这我们使用 input 框来收集收集输入命令的内容。
由于我们每次执行完一次命令之后，都会生成新的行，所以我们将新行封装成一个组件,Row 组件接收两个参数(id:当前 Row 的唯一标识；onkeydown:监听 input 框的操作)：

// components.tsx
interface RowProps {
id: number
onkeydown: (e: React.KeyboardEvent<HTMLInputElement>) => void

}
const Row: React.FC<RowProps> = ({ id, onkeydown }) => {

return (
<div className='flex flex-col w-full h-12'>
<div>
<span className="mr-2 text-yellow-400">funnycoder</span>
<span className="mr-2 text-green-400">@macbook-pro</span>
<span className="mr-2 text-blue-400">~{dir}</span>
<span id={`terminal-currentDirectory-${id}`} className="mr-2 text-blue-400"></span>
</div>
<div className='flex'>
<span className="mr-2 text-pink-400">$</span>
<input
type="text"
id={`terminal-input-${id}`}
autoComplete="off"
autoFocus={true}
className="flex-1 px-1 text-white bg-transparent outline-none"
onKeyDown={onkeydown}

        />
</div>

</div>

  )

}

一开始的时候，我们通过初始化一个 Row 进行操作，我们所有生成的 Row 通过

//app.tsx
const [content, setContent] = useState<JSX.Element[]>(

    [<Row
id={0}
key={key()} // React 渲染列表时需要key
onkeydown={(e: React.KeyboardEvent<HTMLInputElement>) => executeCommand(e, 0)}

    />,

    ])

content 变量来存储，在后续我们经常要修改 content 的值，为了简化代码我们为 setContent 封装成 generateRow 方法：

// 生成内容
const generateRow = (row: JSX.Element) => {
setContent(s => [...s, row])

  }

问题来了，当我们获取到了输入的命令时，怎么执行对应的方法呢？

每一个 Row 组件都有 onKeyDown事件监听，当按下按键时就调用 executeCommand 方法，通过 input 框的 id 获取该 input 框 dom 节点， const [cmd, args] = input.value.trim().split(' ') 获取执行命令 cmd 和 参数 args，此时根据 event.key 按键操作执行对应的方法：

 // 执行方法
function executeCommand(event: React.KeyboardEvent<HTMLInputElement>, id: number) {
const input = document.querySelector(`#terminal-input-${id}`) as HTMLInputElement
const [cmd, args] = input.value.trim().split(' ')
if (event.key === 'ArrowUp')
alert(`ArrowUp,Command is  ${cmd} Args is ${args}`)

else if (event.key === 'ArrowDown')
alert(`ArrowDown,Command is  ${cmd} Args is ${args}`)

else if (event.key === 'Tab')
alert(`Tab,Command is  ${cmd} Args is ${args}`)

else if (event.key === 'Enter')
alert(`Enter,Command is  ${cmd} Args is ${args}`)

  }

接下来我们测试一下，输入cd desktop,按下 Enter 键:

代码仓库 commit3。

构建文件夹系统

终端的最常用的功能就是操作文件，所以我们需要构建一个文件夹系统，起初，在我的项目中使用的是一个数组嵌套，类似下面这种

这种数据结构的话，每次寻找子项的都需要递归计算，非常麻烦。在这我们采用 map 进行存储，将数据扁平化：

代码仓库 commit4 。

执行命令

准备工作

我们先介绍一下几个变量：

• 
  
• currentFolderId ：当前文件夹的 id,默认为 0 也就是最顶层的文件夹
  
• currentDirectory : 当前路径
  
• currentId : input 输入框的 id 标识
  

  const [currentId, setCurrentId] = useState<number>(0)
const [currentFolderId, setCurrentFolderId] = useState(0)
const [currentDirectory, setCurrentDirectory] = useState<string>('')

并把一些静态组件封装在 components.tsx 文件中:

核心介绍

我们用一个对象来存储需要执行对应的方法：

  const commandList: CommandList = {

    cat,

    cd,

    clear,

    ls,

    help,

    mkdir,

    touch,

  }

在executeCommand 方法中，如果用户按下的是'Enter' 键，我们首先判断下输入的 cmd 是否在 commandlist 中，如果存在，就直接执行该方法，如果不存在，就生成一个 CommandNotFound
行:

//app.js 
function executeCommand(){
//...
else if (event.key === 'Enter') {
// 将新输入 command 加入 commandHistory 中
const newArr = commandHistory

      newArr.push(input.value.trim())
setCommandHistory(newArr)
// 如果输入 command 符合就执行 ⭐️⭐️⭐️
if (cmd && Object.keys(commandList).includes(cmd))

        commandList[cmd](args)
else if (cmd !== '')
generateRow(<CommandNotFound key={key()} command={input.value.trim()} />)
// 每次无论 command 符不符合，都需要生成一行新的 Row,并且 curentId++
setCurrentId(id => id + 1)
setTimeout(() => {
generateRow(
<Row
key={key()}
id={commandHistory.length}
onkeydown={(e: React.KeyboardEvent<HTMLInputElement>) => executeCommand(e, commandHistory.length)}

        />,

        )

      }, 100)

    }

//...

}

help

当输入的 cmd 识别为'help'时就会调用该方法，生成在 components.tsx 里 Help()中定义好的静态数据：

  // help 命令
const help = () => {
generateRow(<Help key={key()} />)

  }

代码仓库：commit5

cd

首先，默认的currentFolderId为 0,也就是指向我们的根文件夹，我们可以通过 folderSysteam.get(currentFolderId) 来获取当前文件夹下的信息,包括该文件夹的 title,子文件的 id 数组 childIds 。
当我们获取到了参数 arg 时，首先要判断 是否为空或者'..',若是的话，即返回上一层目录，
如果是正常参数的话，通过 folderSysteam.get(currentFolderId) 获取子目录的 childIds 数组，遍历当前目录下的子目录，找到子目录中 title 和 arg 一样的目录并返回该子目录 id,将 currentFolderId 设置为该子目录 id 并且拼接文件路径：

  // cd 命令
const cd = (arg = '') => {
const dir: string = localStorage.getItem(CURRENTDIRECTORY) as string
//判断是否返回上一层目录
if (!arg || arg === '..') {
// 处理文件路径
const dirArr = dir.split('/')

      dirArr.length = Math.max(0, dirArr.length - 2)
//区分是否是root层
if (!dirArr.length) 
setCurrentDirectory(`${dirArr.join('')}`)
else
setCurrentDirectory(`${dirArr.join('')}/`)
// 将当前目录设置为上一层目录
setCurrentFolderId(folderSysteam.get(`${currentFolderId}`)?.parentId as number)
return

    }
//若是正常的跳转子目录
//根据 arg 参数获取需跳转目录的 id
const id = searchFile(arg)
// 如果子目录存在,设置路径、更新当前目录id
if (id) {
const res = `${dir + folderSysteam.get(`${id}`)?.title}/`
setCurrentFolderId(id)
setCurrentDirectory(res)

    }
// 否则返回 NoSuchFileOrDirectory
else { generateRow(<NoSuchFileOrDirectory key={key()} command={arg}/>) }

  }
const searchFile = (arg: string) => {
// 对输入做一个优化，例如文件夹名为 Desktop,只要我们输入'Desktop'|'desktop'|'DESKTOP'都行
const args = [arg, arg.toUpperCase(), arg.toLowerCase(), arg.charAt(0).toUpperCase() + arg.slice(1)]
// 获取当前目录下子目录
const childIds = getStorage(CURRENTCHILDIDS)
// 遍历子目录，找到title 为 arg 的目录
for (const item of folderSysteam.entries()) {
if (childIds.includes(item[1].id) && args.includes(item[1].title))
return item[1].id

    }

  }

ls

  // ls 命令
const ls = () => {
let res = ''
// 获取当前目录下所有子目录 id
const ids = getStorage(CURRENTCHILDIDS)
// 遍历 id 进行拼接
for (const id of ids)

      res = `${res + folderSysteam.get(`${id}`)?.title} `
if (!res) {
generateRow(<div key={key()} >There are no other folders or files in the current directory.</div>)

    }
else {

      res.split(' ').map((item: string) =>
generateRow(<div key={key()} className={item.includes('.') ? 'text-blue-500' : ''}>{item}</div>),

      )

    }

  }

代码仓库：commit6| commit6.1

mkdir、touch

创建文件或文件夹，我们只需要创建该文件或文件夹对象，新对象的 parentId 指向当前目录，其新 id 加入到当前目录的 childIds 数组中，最后再更新一下 folderSysteam 变量:

  // mkdir 命令
const mkdir = (arg = '') => {
const currentFolderId = getStorage(CURRENTFOLDERID)
const size = folderSysteam.size.toString()
// 创建新对象
const newFolderSysteam = folderSysteam.set(`${size}`, {
id: +size,
title: arg,
childIds: [],
parentId: currentFolderId,

    })
// 更新 当前文件夹下的 childIds
const childIds = (folderSysteam.get(`${currentFolderId}`) as FolderSysteamType).childIds as number[]

    childIds && childIds.push(+size)
setStorage(CURRENTCHILDIDS, childIds)
setFolderSysteam(newFolderSysteam)

  }
// touch 命令
const touch = (arg = '') => {
const currentFolderId = getStorage(CURRENTFOLDERID)
const size = folderSysteam.size.toString()
// 创建新对象
const newFolderSysteam = folderSysteam.set(`${size}`, {
id: +size,
title: arg,
content: <div ><h1>

        This is <span className='text-red-400 underline'>{arg}</span> file!
</h1>
<p>Imagine there's a lot of content here...</p>
</div>,
parentId: currentFolderId,

    })
// 更新 当前文件夹下的 childIds
const childIds = (folderSysteam.get(`${currentFolderId}`) as FolderSysteamType).childIds as number[]

    childIds && childIds.push(+size)
setStorage(CURRENTCHILDIDS, childIds)
setFolderSysteam(newFolderSysteam)

  }

代码仓库：commit7

cat、clear

cat 命令只需要展示子文件的 content 属性值即可：

  // cat 命令
const cat = (arg = '') => {
//获取当前目录下 childIds 进行遍历
const ids = getStorage(CURRENTCHILDIDS)

    ids.map((id: number) => {
const item = folderSysteam.get(`${id}`) as FolderSysteamType
//生成 title 为 arg 文件的 content Row 行
return item.title === arg ? generateRow(<div key={key()}>{item.content}</div> as JSX.Element) : ''

    })

  }

clear 命令只需要调用 setContent():

  // clear 命令
const clear = () => {
setContent([])
//清空 input 框内容
const input = document.querySelector('#terminal-input-0') as HTMLInputElement

    input.value = ''

  }

代码仓库：commit8

其它操作

准备工作

我们先介绍一下几个变量：

• 
  
• commandHistory ： 用于存储输入过的 command数组
  
• changeCount : 用来切换 command 计数
  

  const [changeCount, setChangeCount] = useState<number>(0)
const [commandHistory, setCommandHistory] = useState<string[]>([])

上下键切换 command

上面定义的 changeCount 变量默认为 0，当我们按上🔼键时,changeCount-1，当我们按下🔽键时,changeCount+1。
而当 changeCount 变量变化时，获取当前 input dom 节点，设置其值为commandHistory[commandHistory.length + changeCount],这样我们的上下键切换 command 就实现了:

    // 当按下上下键时 获取历史 command
useEffect(() => {
const input = document.querySelector(`#terminal-input-${commandHistory.length}`) as HTMLInputElement
if (commandHistory.length)

      input.value = commandHistory[commandHistory.length + changeCount]
if (!changeCount) {

      input.value = ''
setChangeCount(0)

    }

  }, [changeCount])

// 按向上🔼键
function handleArrowUp() {
setChangeCount(prev => Math.max(prev - 1, -commandHistory.length))

  }
// 按向下🔽键
function handleArrowDown() {
setChangeCount(prev => Math.min(prev + 1, 0))

  }
// 执行方法
function executeCommand(...) {
//...
if (event.key === 'ArrowUp') {
handleArrowUp()

    }
else if (event.key === 'ArrowDown') {
handleArrowDown()

    }
//...

Tab 键补全 command

根据历史记录补全 command ，利用 Array.filter() 和 String.startsWith() 就行：

  // 匹配历史 command 并补充
const matchCommand = (inputValue: string): string | null => {
// 遍历历史command 返回以当前输入 command 值开头(startsWith)的 command
const matchedCommands = commandHistory.filter(command => command.startsWith(inputValue))
return matchedCommands.length > 0 ? matchedCommands[matchedCommands.length - 1] : null

  }

代码仓库：commit9

最后

大家有兴趣的话可以自己再去二次改造或添加一些新玩法，此组件已通过 Netlify 部署上线，地址为 my-terminal.netlify.app/
项目源代码：github.com/ljq0226/my-… 欢迎 S