一起脱去小程序的外套和内衣 - 微信小程序架构解析

Posted 2020-08-27 偶素浅小浅

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作者介绍： 渠宏伟，腾讯高级工程师，从事Web前端开发5年，先后负责企鹅电竞、腾讯视频VIP、腾讯OA开发框架、腾讯微信HR助手等项目。对Web前端架构、.NET架构有丰富的经验。

微信小程序的公测掀起了学习小程序开发的浪潮，天生跨平台，即用即走、媲美原生体验、完善的文档、高效的开发框架，小程序给开发者带来了很多惊喜。通过这篇文章和大家一起分析小程序的架构，分享开发经验。

一、小程序介绍

1、小程序特点

2、小程序演示

视频地址：https://v.qq.com/x/page/w0353d7co6y.html

3、小程序为什么那么快

 Page Frame Native预先额外加载一个WebView 当打开指定页面时，用默认数据直接渲染，请求数据回来时局部更新 返回显示历史View 退出小程序，View状态不销毁

4、小程序入口

扫码进入小程序 搜索小程序 小程序发送到桌面(android) 发送给朋友

二、小程序架构

微信小程序的框架包含两部分View视图层、App Service逻辑层，View层用来渲染页面结构，AppService层用来逻辑处理、数据请求、接口调用，它们在两个线程里运行。 视图层使用WebView渲染，逻辑层使用JSCore运行。 视图层和逻辑层通过系统层的JSBridage进行通信，逻辑层把数据变化通知到视图层，触发视图层页面更新，视图层把触发的事件通知到逻辑层进行业务处理。 

小程序启动时会从CDN下载小程序的完整包

三、View (页面视图)

视图层由 WXML 与 WXSS 编写，由组件来进行展示。 将逻辑层的数据反应成视图，同时将视图层的事件发送给逻辑层。

1、View - WXML

WXML（WeiXin Markup Language）

支持数据绑定 支持逻辑算术、运算 支持模板、引用 支持添加事件（bindtap） wxml编译器：wcc 把wxml文件 转为 js 执行方式：wcc index.wxml

2、View - WXSS

WXSS(WeiXin Style Sheets)

支持大部分CSS特性 添加尺寸单位rpx，可根据屏幕宽度自适应 使用@import语句可以导入外联样式表 不支持多层选择器-避免被组件内结构破坏

wxss编译器：wcsc 把wxss文件转化为 js 执行方式： wcsc index.wxss

3、View – WXSS Selectors

WXSS目前支持如下选择器：

4、View - Component

小程序提供了一系列组件用于开发业务功能，按照功能与html5的标签进行对比如下：

 小程序的组件基于Web Component标准 使用Polymer框架实现Web Component

5、View - Native Component

目前Native实现的组件有 <canvas/> <video/> <map/> <textarea/> Native组件层在WebView层之上

四、App Service(逻辑层)

逻辑层将数据进行处理后发送给视图层，同时接受视图层的事件反馈

1、App( ) 小程序的入口；Page( ) 页面的入口 3、提供丰富的 API，如微信用户数据，扫一扫，支付等微信特有能力。 4、每个页面有独立的作用域，并提供模块化能力。 5、数据绑定、事件分发、生命周期管理、路由管理

运行环境 ios - JSCore Android - X5 JS解析器 DevTool - nwjs Chrome 内核

1、App Service - Binding

数据绑定使用 Mustache 语法（双大括号）将变量包起来，动态数据均来自对应 Page 的 data，可以通过setData方法修改数据。 事件绑定的写法同组件的属性，以 key、value 的形式，key 以bind或catch开头，然后跟上事件的类型，如bindtap, catchtouchstart，value 是一个字符串，需要在对应的 Page 中定义同名的函数。 

2、App Service - Life Cylce

3、App Service - API

API通过JSBridge和Native 进行通信

4、App Service - Router

navigateTo(OBJECT) 保留当前页面，跳转到应用内的某个页面，使用navigateBack可以返回到原页面。页面路径只能是五层 redirectTo(OBJECT) 关闭当前页面，跳转到应用内的某个页面。 navigateBack(OBJECT) 关闭当前页面，返回上一页面或多级页面。可通过 getCurrentPages()) 获取当前的页面栈，决定需要返回几层。

五、小程序开发经验

1、小程序存在的问题

小程序仍然使用WebView渲染，并非原生渲染 需要独立开发，不能在非微信环境运行。 开发者不可以扩展新组件。 服务端接口返回的头无法执行，比如：Set-Cookie。 依赖浏览器环境的js库不能使用，因为是JSCore执行的，没有window、document对象。 WXSS中无法使用本地（图片、字体等）。 WXSS转化成js 而不是css，为了兼容rpx。 WXSS不支持级联选择器。 小程序无法打开页面，无法拉起APP。 小程序不能和公众号重名，于是小程序的名字就成了：自选股+、滴滴出行DiDi 。

2、小程序可以借鉴的优点

提前新建WebView，准备新页面渲染。 View层和逻辑层分离，通过数据驱动，不直接操作DOM。 使用Virtual DOM，进行局部更新。 全部使用https，确保传输中安全。 使用离线能力。 前端组件化开发。 加入rpx单位，隔离设备尺寸，方便开发。

3、脱离微信的“小程序”：PWA 渐进式应用

PWA 全称是 Progressive Web Apps ，译成中文就是渐进式应用，是 Google 在 2015 年 6 月 15 日提出的概念。 Progressive Web Apps 是结合了 web 和 原生应用中最好功能的一种体验。对于首次访问的用户它是非常有利的, 用户可以直接在浏览器中进行访问，不需要安装应用。随着时间的推移当用户渐渐地和应用建立了联系，它将变得越来越强大。它能够快速地加载，即使在弱网络环境下，能够推送相关消息, 也可以像原生应用那样添加至主屏，能够有全屏浏览的体验。

PWA具有如下特点：

渐进增强 - 支持的新特性的浏览器获得更好的体验，不支持的保持原来的体验。

离线访问 - 通过 service workers 可以在离线或者网速差的环境下工作。

类原生应用 - 使用app shell model做到原生应用般的体验。

可安装 - 允许用户保留对他们有用的应用在主屏幕上，不需要通过应用商店。

容易分享 - 通过 URL 可以轻松分享应用。

持续更新 - 受益于 service worker 的更新进程，应用能够始终保持更新。

安全 - 通过 HTTPS 来提供服务来防止网络窥探，保证内容不被篡改。

可搜索 - 得益于 W3C manifests 元数据和 service worker 的登记，让搜索引擎能够找到 web 应用。 再次访问 - 通过消息推送等特性让用户再次访问变得容易。

Web App Manifest使Web更像Native

Web App Manifest以JSON的格式定义Web应用的相关配置（应用名称、图标或图像连接、启动URL、自定义特性、启动默认配置、全屏设置等）。 

Service Workers增强Web能力 通过Service Works实现资源离线缓存和更新 

App Shell 提升显示效率 App Shell（应用外壳）是应用的用户界面所需的最基本的 HTML、CSS 和 javascript，首次加载后立刻被缓存下来，不需要每次使用时都被下载，而是只异步加载需要的数据，以达到UI保持本地化。

了解更多pwa资料： https://developers.google.com/web/progressive-web-apps/

感谢jas、hulk提供的帮助。