MUI体验框架

Posted 2020-09-19 Linoa

1.      mui简介

1.1  缘起

mui框架在2014.05立项，2014.08在iweb峰会上发布，我们不是闲着没事，重复制造轮子，只是实在没有适合mobile开发的前端框架：

1、基于jq的jqmobile，性能低的无法忍受，且UI难看

2、bootstrap这种响应式设计，性能在低端机不足，而且UI风格一看就是网页，不是App的感觉。

3、framework7当时只能在iPhone上运行也无法被接受。

4、基于angular的ionic，把pc端很重的东西引入到移动App中，且angular学习门槛较高

看来看去ratchet框架还比较接近我们想要的高性能App框架，但发展理念和我们不同，我们是要求极致化的考虑App的性能。因此，我们撸起袖子，基于ratchet大幅改造实现了第一版的mui。

发展了一年半，目前mui已较完善，基于mui的app数量可统计的有20多万了，在360、大众点评、网易、京东等公司都有App使用了我们的框架。mui在github上的star数看起来不多，是2500+，希望今天过后这个数字能大幅上涨?

附上mui的地址：https://github.com/dcloudio/mui

1.2  Mui的特点

小巧

mui不依赖任何第三方js库，核心js只有几十K；mui的核心是一个ui框架，并不是一个JS库，因此mui在实现上有所为、有所不为；mui框架中的js代码，均是为了ui组件服务，没有常用DOM操作等封装，这是mui和jQuery的区别。另外jq等框架是因为ie6-11的兼容性问题而壮大起来的，手机上都是webkit，没有引入jq的必要性，原生js很好用；

原生UI

mui的ui设计理念是：以ios为基础，补充android平台特有的控件；因此mui封装的控件，ui上更符合app的体验。

高性能

这是mui的重要特点，后续会单独讲述。

丰富模板

mui在逐步解决性能问题的基础上，开始封装了一系列的ui模板，比如首次启动欢迎页面，这个功能通过mui做的话可能几行代码就出来了；

如下为手机通讯录模板，常用于是通讯录、城市选择等场景，支持右侧滑动字母快速选择。

2.     mui框架如何解决性能问题

对于前端性能优化，大多数方法论是基于web的，比如压缩js、css，减少带宽请求；合并文件，减少网络请求次数；我们不谈这些常规的基于web的优化技巧，单独说说针对app，mui是如何实现性能优化的。

2.1  卡头卡尾及快速回弹滚动

在native app中，内容区域和顶部标题栏是不同的组件，内容区域的滚动条不会透穿标题栏；但使用html5开发mobileapp时，默认的body滚动条会透穿标题栏，这样的UI不符合app体验；通常的解决方案是使用DIV滚动（区域滚动），但DIV滚动是个大坑，我们简单回顾一下其历史：

?最早版本：iOS/Android均不支持非body元素的滚动

?iOS 5.0版本：支持区域滚动，滚动条可见

?Android 4.0：支持区域滚动，滚动条可见

?Android 4.1.x：支持区域滚动，滚动条不可见

?Android 4.4：支持区域滚动，滚动条可见

虽然区域滚动在不同版本上有各种问题，但body的原生滚动却一直很流畅； 因此我们的解决思路是：

?    将标题栏和内容区分别放到2个webview中

?    内容区使用body原生滚动；

Hello mui的首页其实就是index.html加list.html合并而成的，如下图：

为了方便工程师开发，我们封装了mui.init(subpages:{})方法，可以快捷创建子webview。

这里要引入一个概念，就是mui可以调用原生加速。在App开发中，js代码是和hybrid引擎一起打包成apk、ipa发布的，不是运行在浏览器里，此时引擎的原生操作能力要被充分发挥出来。

mui就是利用对原生的webview的操作能力，实现了在App中更流畅的体验。当然mui在普通浏览器里也可以运行上面的代码，这个是mui如何多端发布，后续会专门讲。

2.2  切页白屏和转场动画

传统的web开发，点击href跳转，会立即显示一个空白页面，然后看到页面的渲染绘制过程，这就是常说的“白屏等待”现象，这个是不符合App体验的；为了解决这个问题，部分框架推出了SPA(Single-pageapplication)方案，在一定程度上缓解了这个问题。

但SPA模式也有其短板：

1、DIV的动画模拟页面切换，在页面复杂时，会出现卡顿现象；

2、通过JS频繁操作DOM，VIEW切换时动态添加、删除事件监听，在低端机上会经常碰到性能问题，甚至出现浏览器崩溃。

MUI针对切页白屏的解决方案：

1、预加载和预渲染新界面，在背景创建webview加载新页面，点击跳转时，直接显示之前创建好的webview，因为已提前加载渲染，因此显示时不会白屏；

2、显示动画使用原生view动画，避免DIV动画的卡顿情况；

3、如果觉得还不够好，mui还提供预截图API，提前对预加载的webview进行截图（预截图），页面切换时直接使用截图代替webview的移动，毕竟图片移动动画的资源消耗要远低于view的移动动画资源消耗。

2.3  下拉刷新

DIV模拟的下拉刷新为什么会卡顿？在这里先带大家复习一下web页面的渲染过程，如下图：

主要流程：

1、JS代码执行：比如设置元素的位置属性；

2、样式计算：根据CSS选择器，对每个DOM元素匹配对应的CSS样式

3、布局：计算每个DOM元素最终在屏幕上显示的大小和位置。web页面中元素的布局是相对的，因此一个元素的布局发生变化，会联动地引发其他元素的布局发生变化，特别是其子元素和孙子元素

4、绘制：本质上就是填充像素的过程。包括绘制文字、颜色、图像、边框和阴影等，也就是一个DOM元素所有的可视效果。一般来说，这个绘制过程是在多个层上完成的

5、渲染层合并：由上一步可知，对页面中DOM元素的绘制是在多个层上进行的。在每个层上完成绘制过程之后，浏览器会将所有层按照合理的顺序合并成一个图层，然后显示在屏幕上

知道了如上渲染流程，我们就不难理解为何DIV模拟实现的下拉刷新容易发生卡顿现象；随着手指的移动，JS不停更改拖动区域的top属性，然后不停引发后续的布局、重绘、渲染层合并；

mui的解决思路：

1、把一个页面拆分成两个webview，拖动的时候只拖动内容区的webview，拖动过程中webview位置变化，但webview内DOM元素位置不变，因此有效避免页面的布局、重绘操作；

2、拖动及回弹效果均采用原生动画实现，这就保证了原生的流畅体验。

2.4  硬件加速那些坑

很多同学都知道，若想动画流畅，需要启动硬件加速！但硬件加速也不能乱用。

mui最初是基于ratchet改造的，第一版本我们发现在Android手机上很容易出现闪屏或滚动卡顿的情况，后来排查代码，发现ratchet源码中有如下代码：

这样相当于将.content下所有元素全部设置了GPU加速，即使是一个没有任何动画的静态元素；我们删除该css定义后，Andriod性能大幅提升。

接着发现在列表数据较多时，iOS平台的侧滑菜单很容易crash，Android终端反而没问题；测试之后在需要执行transform动画的元素父元素之上增加如下定义，就解决了iOS的crash问题：

增加的这两行css定义解决了iOS的crash问题，却引发部分Android终端的transform不渲染，因此该样式还需修改成仅iOS平台生效。

2.5  click延迟及事件透传

300毫秒的由来

2007年初，苹果公司在发布首款iPhone前夕，遇到一个问题：当时的网站都是为大屏幕设备所设计的，不适合手机屏幕的阅读；为了解决这个问题，苹果的工程师们做了一些约定，这当中最出名的，当属双击缩放(double tap to zoom)，具体方案：iOS Safari监听用户点击操作，在双击后准确地定位到页面主体文章，并将其缩放至适合比例展现。

那么问题来了，当用户点击屏幕上的一个链接时，浏览器并不能判断用户确实是要打开当前链接，还是要双击放大；因此，iOS Safari就等待300毫秒，以判断用户是否再次点击了屏幕；若有再次点击则触发双击放大；否则，触发单击逻辑，手机浏览器的点击300毫秒延时从此而生。

浏览器厂商的解决方案

优化这个延迟问题，浏览器也在积极采取措施，比如chrome通过meta禁用缩放：

<metaname="viewport" content="user-scalable=no">

<metaname="viewport"content="initial-scale=1,maximum-scale=1">

这个方案的最大问题是：完全禁用了页面元素缩放，当你想缩放显示图片时，就无法操作；

然后Chrome团队接着宣布：他们将在包含width=device-width或者置为比viewport 值更小的页面上禁用双击缩放。当然，没有双击缩放就没有300 毫秒点击延迟；这个方案虽妙，但毕竟只有Chrome支持，且有版本限制；iOSsafari除了双击缩放，还有双击滚动功能，双击问题存在，300毫秒就存在。

mui框架的解决方案

监听手机浏览器的touch事件，通过touch持续时间及移动距离来识别单击（tap）事件，当这两个值都小于特定阀值时，则触发单击（tap）事件。

?touch持续时间：touchend/touchcancel触发时间-touchstart时间

?移动距离：tohchmove事件中屏幕位置和touchstart事件中屏幕位置之间的直线距离

事件透传

问题描述：单击(tap)遮罩蒙版时，事件透传到蒙版下层的DOM元素上；比如Action sheet下方有一个<a href=“xxx”></a>链接，当点击Actionsheet控件时，会触发下层a标签的href跳转；

原因：还是300毫秒惹的祸，tap立即触发，很快关闭了遮罩层；但浏览器在300毫秒后才触发click事件，此时根据屏幕位置计算，event.target就刚好是下层的a标签，因此触发了a的默认行为href跳转。

mui解决方案：

关闭遮罩时，仅修改遮罩的透明度，并不真的关闭遮罩；等待350毫秒后，再真实关闭遮罩，这样300毫秒后，click事件触发时目标元素依然是遮罩层，从而避免click事件透传到下层的a标签；

2.6  更多底层API调用

除了webview、截图这些API操作，mui事实上可以调用Android和iOS的40多万原生API，在能力上基本与原生相同。包括拦截短信认证码、调用原生推送、扫描二维码都不在话下。

3.     多端发布

背景：大家刚才看到了mui在打包App时可以调用原生能力提升App体验，但有人会问，那岂不是无法在普通浏览器里运行了？所以mui引入了多端发布理念，通过另一种方式实现跨平台。

概念：一套基于mui的HTML5工程，通过框架的自适应和前端构建工具条件编译双管齐下，实现同时发行到iOSAppStore、安卓各大应用商店、普通手机浏览器、微信App、百度直达号和360流应用，并且并且，在每个平台上都能调用该平台的专有API达到原生体验。

Mui框架本身是支持多端发布的，Hello mui是一个WAP、流应用、Android app、iOS app一套代码多端均可使用的示例，可参考Hello mui的代码，也可以直接访问http://www.dcloud.io/hellomui体验。

实现方案示例—打开新窗口：

使用过mui的同学知道，开发App时，使用mui.openWindow()方法会创建或显示一个新的webview；但在WAP或微信中，没有webview窗口，如何实现页面切换呢？此时mui会自动降级变成href跳转；

实现方案示例—子窗口：

为了流畅的滑动体验，mui不推荐使用DIV区域滚动，若有长列表时，建议使用mui.init(subpages:{})创建子webview，然后在子webview中使用原生滚动；同样的问题，为了兼容WAP和微信，mui在这两个平台，会计算位置并创建iframe，将子页面内容显示到iframe中。

之所以引入构建工具做条件编译，而不是全部在框架里动态判断，是因为把判断放在用户操作之前，能大幅减少用户等待。

总结下与纯SPA框架的对比。

mui不排斥SPA，在mui里我们也适度引入了SPA，但对比其他纯SPA的前端框架，mui的设计思路是与他们不同的。纯SPA也能开发一次到处使用，但无法在App环境下达到原生级的体验。Mui的多端发布，同样也是跨平台，但在执行性能、充分调用引擎能力上都有更强的优势。

4. DCloud还为HTML5开发者提供那些产品服务

4.1 HBuilder

Hbuilder是DCloud提供的极客型HTML5开发IDE，它应该是目前写前端代码最快的编辑器，它的AST语法分析和提示系统也是世界级的。

工具是免费的，没有增值收费项目。

4.2 流应用

流应用是我们做的一个很酷的、有突破性的东西。

一般的App在应用市场下载时是下载按钮，点击后需要一分钟左右、点击数次，app才能启动。但流应用是可以直接秒开的。

流应用，其实是把使用mui开发的、原本打包为apk发行的那些文件，压缩和改造了包格式，使得安装包可以边用边下，一个流应用一般4秒左右就可以安装启动。

见下图，在360手机助手里搜索大众点评外卖，可以看到下载按钮变成秒开按钮：