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微信小程序架構(gòu)分析 (下)

作者：第九程序
開發(fā) 架構(gòu)
這一篇拖了一段時(shí)間，原因是實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以運(yùn)行微信小程序的 web 環(huán)境比我想象中要困難一些， 這一方面是因?yàn)槲⑿艑?duì)于代碼進(jìn)行了壓縮混淆，另一方面主要原因是開發(fā)者工具內(nèi)部邏輯調(diào)用比較復(fù)雜（難怪 bug 不少），完全無法拿出來重用。

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【引自第九程序的博客】這一篇拖了一段時(shí)間，原因是實(shí)現(xiàn)一個(gè)可以運(yùn)行微信小程序的 web 環(huán)境比我想象中要困難一些， 這一方面是因?yàn)槲⑿艑?duì)于代碼進(jìn)行了壓縮混淆，另一方面主要原因是開發(fā)者工具內(nèi)部邏輯調(diào)用比較復(fù)雜(難怪 bug 不少)，完全無法拿出來重用。

小程序?qū)崟r(shí)運(yùn)行工具 wept 的開發(fā)已經(jīng)基本完成了， 你可以通過我的代碼對(duì)小程序的 web 環(huán)境實(shí)現(xiàn)有更全面的認(rèn)識(shí)。下面我將介紹它的實(shí)現(xiàn)過程以及實(shí)時(shí)更新的原理。

小程序 web 服務(wù)實(shí)現(xiàn)

我在 wept 的開發(fā)中使用 koa 提供 web 服務(wù)，以及 et-improve 提供模板渲染。

***步： 準(zhǔn)備頁(yè)面模板

我們需要三個(gè)頁(yè)面，一個(gè)做為控制層 index.html，一個(gè)做為 service 層service.html，還有一個(gè)做為 view 層的 view.html

index.html:

  1. <div class="head"> 
  2. </div> 
  3. <div class="scrollable"> 
  4. </div> 
  5. <div class="tabbar-root"> 
  6. </div> 
  7. <script> 
  8.   var __wxConfig__ = {{= _.config}} 
  9.   var __root__ = '{{= _.root}}' 
  10. </script> 
  11. <script src="/script/build.js"></script>  

service.html:

  1. <head> 
  2.   <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" /> 
  3.   <link href="https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/favicon218877.ico" rel="Shortcut Icon"> 
  4.   <script> 
  5.   var __wxAppData = {} 
  6.   var __wxRoute 
  7.   var __wxRouteBegin 
  8.   global = {} 
  9.   var __wxConfig = {{= _.config}} 
  10.   </script> 
  11.   <script src="/script/bridge.js" type="text/javascript"></script> 
  12.   <script src="/script/service.js" type="text/javascript"></script> 
  13.   {{each _.utils as util}} 
  14.   <script src="/app/{{= util}}" type="text/javascript"></script> 
  15.   {{/}} 
  16.   <script src="/app/app.js" type="text/javascript"></script> 
  17.   {{each _.routes as route}} 
  18.   <script> var __wxRoute = '{{= route | noext}}', __wxRouteBegin = true;</script> 
  19.   <script src="/app/{{= route}}" type="text/javascript"></script> 
  20.   {{/}} 
  21. </head> 
  22. <body> 
  23.   <script> 
  24.     window._____sendMsgToNW({ 
  25.       sdkName: 'APP_SERVICE_COMPLETE' 
  26.     }) 
  27.   </script> 
  28. </body> 

view.html:

  1. <head> 
  2.   <link href="https://res.wx.qq.com/mpres/htmledition/images/favicon218877.ico" rel="Shortcut Icon"> 
  3.   <meta charset="UTF-8" /> 
  4.   <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0" /> 
  5.   <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/css/default.css"> 
  6.   <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/app/app.wxss"> 
  7.   <link rel="stylesheet" type="text/css" href="/app/{{= _.path}}.wxss"> 
  8.   <script> var __path__ = '{{= _.path}}'</script> 
  9.   <script src="/script/ViewBridge.js" async type="text/javascript"></script> 
  10.   <script src="/script/view.js" type="text/javascript"></script> 
  11.   <script> 
  12.   {{= _.inject_js}} 
  13.   </script> 
  14.   <script> 
  15.     document.dispatchEvent(new CustomEvent("generateFuncReady", { 
  16.       detail: { 
  17.         generateFunc: $gwx('./{{= _.path}}.wxml') 
  18.       } 
  19.     })) 
  20.   </script> 
  21. </head> 
  22. <body> 
  23.   <div></div> 
  24. </body>  

第二步： 實(shí)現(xiàn) http 服務(wù)

用 koa 實(shí)現(xiàn)的代碼邏輯非常簡(jiǎn)單：

server.js

  1. // 日志中間件 
  2. app.use(logger()) 
  3. // gzip 
  4. app.use(compress({ 
  5.   threshold: 2048, 
  6.   flush: require('zlib').Z_SYNC_FLUSH 
  7. })) 
  8. // 錯(cuò)誤提醒中間件 
  9. app.use(notifyError) 
  10. // 使用當(dāng)前目錄下文件處理 404 請(qǐng)求 
  11. app.use(staticFallback) 
  12. // 各種 route 實(shí)現(xiàn) 
  13. app.use(router.routes()) 
  14. app.use(router.allowedMethods()) 
  15. // 對(duì)于 public 目錄啟用靜態(tài)文件服務(wù) 
  16. app.use(require('koa-static')(path.resolve(__dirname, '../public'))) 
  17. // 創(chuàng)建啟動(dòng)服務(wù) 
  18. let server = http.createServer(app.callback()) 
  19. server.listen(3000)  

router.js

  1. router.get('/', function *() { 
  2.   // 加載 index.html 模板和數(shù)據(jù)，輸出 index 頁(yè)面 
  3. }) 
  4.  
  5. router.get('/appservice', function *() { 
  6.   // 加載 service.html 模板和數(shù)據(jù)，輸出 service 頁(yè)面 
  7. }) 
  8.  
  9. // 讓 `/app/**` 加載小程序所在目錄文件 
  10. router.get('/app/(.*)', function* () { 
  11.   if (/\.(wxss|js)$/.test(file)) { 
  12.     // 動(dòng)態(tài)編譯為 css 和相應(yīng) js 
  13.   } else if (/\.wxml/.test(file)) { 
  14.     // 動(dòng)態(tài)編譯為 html 
  15.   } else { 
  16.     // 查找其它類型文件, 存在則返回 
  17.     let exists = util.exists(file) 
  18.     if (exists) { 
  19.       yield send(this, file) 
  20.     } else { 
  21.       this.status = 404 
  22.       throw new Error(`File: ${file} not found`) 
  23.     } 
  24.   } 
  25. })  

第三步：實(shí)現(xiàn)控制層功能

實(shí)現(xiàn)完上面兩步，就可以訪問 view 頁(yè)面了，但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)它只能渲染，并不會(huì)有任何功能，因?yàn)?view 層功能依賴于控制層進(jìn)行的通訊， 如果控制層收不到消息，它不會(huì)響應(yīng)任何事件。

控制層是整個(gè)實(shí)現(xiàn)過程中最復(fù)雜的一塊，因?yàn)楣俜焦ぞ叩拇a與 nwjs 以及 react 等第三方組件耦合過高，所以無法拿來直接使用。 你可以在 wept 項(xiàng)目的 src 目錄下找到控制層邏輯的所有代碼，總體上控制層要負(fù)責(zé)以下幾個(gè)功能：

  • 實(shí)現(xiàn) service 層，view 層以及控制層之間的通訊邏輯
  • 依據(jù)路由指令動(dòng)態(tài)創(chuàng)建 view (wept 使用 iframe 實(shí)現(xiàn))
  • 根據(jù)當(dāng)前頁(yè)面動(dòng)態(tài)渲染 header 和 tabbar
  • 實(shí)現(xiàn)原生 API 調(diào)用，返回結(jié)果給 service 層

wept 里面 iframe 之間的通訊是通過 message.js 模塊實(shí)現(xiàn)的，控制頁(yè)面(index.html)代碼如下：

  1. window.addEventListener('message', function (e) { 
  2.   let data = e.data 
  3.   let cmd = data.command 
  4.   let msg = data.msg 
  5.   // 沒有跟 contentscript 握手階段，不需要處理 
  6.   if (data.to == 'contentscript') return 
  7.   // 這是個(gè)遺留方法，基本廢棄掉了 
  8.   if (data.command == 'EXEC_JSSDK') { 
  9.     sdk(data) 
  10.   // 直接轉(zhuǎn)發(fā) view 層消息到 service，主要是各種事件通知 
  11.   } else if (cmd == 'TO_APP_SERVICE') { 
  12.     toAppService(data) 
  13.   // 除了 publish 發(fā)送消息給 view 層以及控制層可以處理的邏輯（例如設(shè)置標(biāo)題）， 
  14.   // 其它全部轉(zhuǎn)發(fā) service 處理，所有控制層的處理結(jié)果統(tǒng)一先返回 service 
  15.   } else if (cmd == 'COMMAND_FROM_ASJS') { 
  16.     let sdkName = data.sdkName 
  17.     if (command.hasOwnProperty(sdkName)) { 
  18.       command[sdkName](data) 
  19.     } else { 
  20.       console.warn(`Method ${sdkName} not implemented for command!`) 
  21.     } 
  22.   } else { 
  23.     console.warn(`Command ${cmd} not recognized!`) 
  24.   } 
  25. })  

具體實(shí)現(xiàn)邏輯可以查看 src/command.js src/service.jssrc/sdk/*.js。對(duì)于 view/service 頁(yè)面只需把原來 bridge.js 的window.postMessage 改為 window.top.postMessage 即可。

view 層的控制邏輯由 src/view.js 以及 src/viewManage.js 實(shí)現(xiàn)，viewManage 實(shí)現(xiàn)了 navigateTo， redirectTo 以及 navigateBack 來響應(yīng) service 層通過名為 publish 的 command 傳來的對(duì)應(yīng)頁(yè)面路由事件。

header.js 和 tabbar.js 包含了基于 react 實(shí)現(xiàn)的 header 和 tabbar 模塊(原計(jì)劃是使用 vue，但是沒找到與原生 js 模塊通訊的 API)

sdk 目錄下包含了 storage，錄音，羅盤模塊，其它比較簡(jiǎn)單一些的原生底層調(diào)用我直接寫在 command.js 里面了。

以上就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)行小程序所需 webserver 的全部邏輯了，其實(shí)現(xiàn)并不復(fù)雜，主要困難在與理解微信這一整套通訊方式。

實(shí)現(xiàn)小程序?qū)崟r(shí)更新

***步： 監(jiān)視文件變化并通知前端

wept 使用了 chokidar 模塊監(jiān)視文件變化，變化后使用 WebSocket 告知所有客戶端進(jìn)行更新操作。 具體實(shí)現(xiàn)位于 lib/watcher.js 和 lib/socket.js, 發(fā)送內(nèi)容是 json 格式的字符串。

前端控制層收到 WebSocket 消息后再通過 postMessage 接口轉(zhuǎn)發(fā)消息給 view/service 層：

  1. view.postMessage({ 
  2.   msg: { 
  3.     data: { 
  4.       data: { path } 
  5.     }, 
  6.     eventName: 'reload' 
  7.   }, 
  8.   command: 'CUSTOM' 
  9. })  

view/service 層監(jiān)聽 reload 事件：

  1. WeixinJSBridge.subscribe('reload', function(data) { 
  2.   // data 即為上面的 msg.data 
  3. })  

第二步： 前端響應(yīng)不同文件變化

前端需要對(duì) 4 種(wxml wxss json javascript)不同類型文件進(jìn)行 4 種不同的熱更新處理，其中 wxss 和 json 相對(duì)簡(jiǎn)單。

  • wxss 文件變化后前端控制層通知(postMessage 接口)對(duì)應(yīng)頁(yè)面(如果是 app.wxss 則是所有 view 頁(yè)面)進(jìn)行刷新，view 層收到消息后只需要更改對(duì)應(yīng) css 文件的時(shí)間戳就可以了，代碼如下：
  1. o.subscribe('reload', function(data) { 
  2.     if (/\.wxss$/.test(data.path)) { 
  3.     var p = '/app/' + data.path 
  4.     var els = document.getElementsByTagName('link') 
  5.     ;[].slice.call(els).forEach(function(el) { 
  6.       var href = el.getAttribute('href').replace(/\?(.*)$/, '') 
  7.       if (p == href) { 
  8.         console.info('Reload: ' + data.path) 
  9.         el.setAttribute('href', href + '?id=' + Date.now()) 
  10.       } 
  11.     }) 
  12.   } 
  13. })  
  • json 文件變化首先需要判斷，如果是 app.json 我們無法熱更新，所以目前做法是刷新頁(yè)面，對(duì)于頁(yè)面的 json， 我們只需要在控制層上對(duì) header 設(shè)置相應(yīng)狀態(tài)就可以了 (渲染工作由 react 幫我們處理)：
  1. socket.onmessage = function (e) { 
  2.   let data = JSON.parse(e.data) 
  3.   let p = data.path 
  4.   if (data.type == 'reload'){ 
  5.     if (p == 'app.json') { 
  6.       redirectToHome() 
  7.     } else if (/\.json$/.test(p)) { 
  8.       let win = window.__wxConfig__['window'] 
  9.       win.pages[p.replace(/\.json$/, '')] = data.content 
  10.       // header 通過全局 __wxConfig__ 獲取 state 進(jìn)行渲染 
  11.       header.reset() 
  12.       console.info(`Reset header for ${p.replace(/\.json$/, '')}`) 
  13.     } 
  14.   } 
  15. }  
  • wxml 使用 VirtualDom API 提供的 diff apply 進(jìn)行處理。首先需要一個(gè)接口獲取新的 generateFunc 函數(shù)(用于生成 VirtualDom)， 添加 koa 的 router：
  1. router.get('/generateFunc', function* () { 
  2.   this.body = yield loadFile(this.query.path + '.wxml') 
  3.   this.type = 'text' 
  4. }) 
  5.  
  6. function loadFile(p, throwErr = true) { 
  7.   return new Promise((resolve, reject) => { 
  8.     fs.stat(`./${p}`, (err, stats) => { 
  9.       if (err) { 
  10.         if (throwErr) return reject(new Error(`file ${p} not found`)) 
  11.         // 文件不存在有可能是文件被刪除，所以不能使用 reject 
  12.         return resolve('') 
  13.       } 
  14.       if (stats && stats.isFile()) { 
  15.         // parer 函數(shù)調(diào)用 exec 命令執(zhí)行 wcsc 文件生成 wxml 對(duì)應(yīng)的 javascript 代碼 
  16.         return parser(`${p}`).then(resolve, reject) 
  17.       } else { 
  18.         return resolve('') 
  19.       } 
  20.     }) 
  21.   }) 
  22. }  
  • 有了接口就可以請(qǐng)求接口，然后執(zhí)行返回函數(shù)進(jìn)行 diff apply：
  1. // curr 為當(dāng)前的 VirtualDom 樹 
  2. if (!curr) return 
  3. var xhr = new XMLHttpRequest() 
  4. xhr.onreadystatechange = function() { 
  5.   if (xhr.readyState === 4) { 
  6.     if (xhr.status === 200) { 
  7.       var text = xhr.responseText 
  8.       var func = new Function(text + '\n return $gwx("./' +__path__+ '.wxml")') 
  9.       window.__generateFunc__ = func() 
  10.       var oldTree = curr 
  11.       // 獲取當(dāng)前 data 生成新的樹 
  12.       var o = m(p.default.getData(), false), 
  13.       // 進(jìn)行 diff apply 
  14.       a = oldTree.diff(o); 
  15.       a.apply(x); 
  16.       document.dispatchEvent(new CustomEvent("pageReRender", {})); 
  17.       console.info('Hot apply: ' + __path__ + '.wxml') 
  18.     } 
  19.   } 
  20. } 
  21. xhr.open('GET', '/generateFunc?path=' + encodeURIComponent(__path__)) 
  22. xhr.send()  
  • javascript 更新邏輯相對(duì)復(fù)雜一些, 首先依然是一個(gè)接口來獲取新的 javascript 代碼：
  1. router.get('/generateJavascript', function* () { 
  2.   this.body = yield loadFile(this.query.path) 
  3.   this.type = 'text' 
  4. })  

然后我們?cè)?window 對(duì)象上加入 Reload 函數(shù)執(zhí)行具體的更換邏輯：

  1. window.Reload = function (e) { 
  2. var pages = __wxConfig.pages; 
  3. if (pages.indexOf(window.__wxRoute) == -1) return 
  4. // 替換原來的構(gòu)造函數(shù) 
  5. f[window.__wxRoute] = e 
  6. var keys = Object.keys(p) 
  7. // 判定是否當(dāng)前使用中頁(yè)面 
  8. var isCurr = s.route == window.__wxRoute 
  9. keys.forEach(function (key) { 
  10.   var o = p[key]; 
  11.   key = Number(key) 
  12.   var query = o.__query__ 
  13.   var page = o.page 
  14.   var route = o.route 
  15.   // 頁(yè)面已經(jīng)被創(chuàng)建 
  16.   if (route == window.__wxRoute) { 
  17.     // 執(zhí)行封裝后的 onHide 和 onUnload 
  18.     isCurr && page.onHide() 
  19.     page.onUnload() 
  20.     // 創(chuàng)建新 page 對(duì)象 
  21.     var newPage = new a.default(e, key, route) 
  22.     newPage.__query__ = query 
  23.     // 重新綁定當(dāng)前頁(yè)面 
  24.     if (isCurr) s.page = newPage 
  25.     o.page = newPage 
  26.     // 執(zhí)行 onLoad 和 onShow 
  27.     newPage.onLoad() 
  28.     if (isCurr) newPage.onShow() 
  29.     // 更新 data 數(shù)據(jù) 
  30.     window.__wxAppData[route] = newPage.data 
  31.     window.__wxAppData[route].__webviewId__ = key 
  32.     // 發(fā)送更新事件, 通知 view 層 
  33.     u.publish(c.UPDATE_APP_DATA) 
  34.     u.info("Update view with init data") 
  35.     u.info(newPage.data) 
  36.     // 發(fā)送 appDataChange 事件 
  37.     u.publish("appDataChange", { 
  38.       data: { 
  39.         data: newPage.data 
  40.       }, 
  41.       option: { 
  42.         timestamp: Date.now() 
  43.       } 
  44.     }) 
  45.     newPage.__webviewReady__ = true 
  46.   } 
  47. }) 
  48. u.info("Reload page: " + window.__wxRoute) 
  49. }  

以上代碼需要添加到 t.pageHolder 函數(shù)后才可運(yùn)行

***在 view 層初始化后把 Page 函數(shù)切換到 Reload 函數(shù)(當(dāng)然你也可以在請(qǐng)求返回 javascript 前把 Page 重命名為 Reload) 。

  1. <body> 
  2. <script> 
  3.   window._____sendMsgToNW({ 
  4.     sdkName: 'APP_SERVICE_COMPLETE' 
  5.   }) 
  6. </script> 
  7. </body>  

總算是把這個(gè)坑填上了。希望通過這一系列的分析帶給前端開發(fā)者更多思路。

責(zé)任編輯：龐桂玉 來源： 第九程序的博客
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