微信小程序架構(gòu)分析 (上)
【引自第九程序的博客】相信不少上手試用了微信小程序開(kāi)發(fā)者工具的開(kāi)發(fā)者都會(huì)對(duì)其實(shí)現(xiàn)有些疑惑， 本文試圖對(duì)其架構(gòu)模型進(jìn)行一些解析。如有錯(cuò)誤之處，歡迎留言指出。
本文分為以下幾個(gè)部分：
- 小程序調(diào)試技巧
- 小程序主要模塊構(gòu)成
- 小程序模塊間通信
- 設(shè)計(jì)理念分析
小程序調(diào)試技巧
微信開(kāi)發(fā)者工具默認(rèn)禁用了右鍵打開(kāi)調(diào)試面板功能，我們可以修改開(kāi)發(fā)者工具部分代碼移除該限制。
- 找到 app.nw 項(xiàng)目根目錄，Mac 下為/Applications/wechatwebdevtools.app/Contents/Resources/app.nw
- 使用 js-beautify 對(duì)代碼批量格式化：
- cd /Applications/wechatwebdevtools.app/Contents/Resources/app.nw
- find . -type f -name '*.js' -not -path "./node_modules/*" -not -path "./modified_modules/*" -exec js-beautify -r -s 2 -p -f '{}' \;
- 注釋掉文件 app/dist/app.js 44 行和app/dist/components/simulator/webviewbody.js 149 行preventDefault 調(diào)用。101100 版本還需要修改 package.json 文件，去掉 --disable-devtools。
執(zhí)行完以上操作就可以右鍵打開(kāi)頁(yè)面的調(diào)試面板了，需要特別注意的是，使用 view 頁(yè)面的面板后會(huì)導(dǎo)致 wxml 面板不可用，touch 事件無(wú)法響應(yīng)等種種問(wèn)題，請(qǐng)慎重使用。
通過(guò)代碼可以發(fā)現(xiàn)，在配置目錄下添加 config.json 文件，然后加入{isDev:true} 可以啟用開(kāi)發(fā)者工具所謂的調(diào)試模式， 但是我在配置后程序無(wú)法正常啟動(dòng)，只好暫時(shí)先放棄這種方式。
小程序主要模塊構(gòu)成
小程序自身分為兩個(gè)主要部分獨(dú)立運(yùn)行：view 模塊和 service 模塊。在開(kāi)發(fā)者工具中，它們獨(dú)立運(yùn)行于不同的 webivew tag 中。
view 模塊負(fù)責(zé) UI 顯示，它由開(kāi)發(fā)者編寫的 wxml 和 wxss 轉(zhuǎn)換后代碼以及微信提供相關(guān)輔助模塊組成。 一個(gè) view 模塊對(duì)應(yīng)一個(gè) webview 組件(也就是我們常規(guī)理解的一個(gè)頁(yè)面), 小程序支持同時(shí)多個(gè) view 存在。view 模塊通過(guò) WeixinJSBridge 對(duì)象來(lái)跟后臺(tái)通信。
service 模塊負(fù)責(zé)應(yīng)用的后臺(tái)邏輯，它由小程序的 js 代碼以及微信提供的相關(guān)輔助模塊組成。 一個(gè)應(yīng)用只有一個(gè) service 進(jìn)程，它同樣也是一個(gè)頁(yè)面(至少在開(kāi)發(fā)者工具內(nèi)如此，上線后可能運(yùn)行于 WeixinJSCore 之內(nèi))，與 view 模塊不同的是，它在程序生命周期內(nèi)后臺(tái)運(yùn)行，service 模塊通過(guò)與 view 模塊實(shí)現(xiàn)不同但接口格式一樣的 WeixinJSBridge 對(duì)象跟后臺(tái)通信。
小程序模塊間通信
(開(kāi)發(fā)者工具內(nèi)各模塊通信圖)
做過(guò)微信開(kāi)發(fā)相關(guān)的開(kāi)發(fā)者會(huì)對(duì) WeixinJSBridge 這個(gè)對(duì)象有所了解，它就是負(fù)責(zé) UI 與后臺(tái) 進(jìn)行交互的一個(gè)中間層。應(yīng)用號(hào)的 WeixinJSBridge 相比與之前的微信 webview 多出 publish 和 subscribe 兩個(gè)公共方法來(lái)發(fā)布和訂閱事件，從而進(jìn)行雙向通信。
service 模塊的 WeixinJSBridge 對(duì)象在文件app/dist/weapp/appservice/asdebug.js 中定義， view 層的 WeixinJSBridge 在文件 app/dist/inject/jweixindebug.js 中定義。 盡管兩者都使用一樣的接口以及使用 postMessage 方法與后臺(tái)通信，但是其內(nèi)部所做的事情確是完全不同的， 例如 service 模塊可以直接通過(guò) prompt 方法來(lái)通過(guò) prompt調(diào)起底層組件，而 view 層的 WeixinJSBridge 只能發(fā)送消息 (參考 H5與Native交互之JSBridge技術(shù))。
我們來(lái)看一個(gè)典型的交互流程：
1.用戶點(diǎn)擊界面觸發(fā)事件
2.對(duì)應(yīng) view 模塊接收事件后將事件封裝成所需格式后調(diào)用 publish 方法發(fā)送:
- WeixinJSBridge.publish('PAGE_EVENT', data)
data 參數(shù)舉例：
- {
- "data": {
- "eventName": "onhidetap",
- "data": {
- "target": {
- ...
- },
- "currentTarget": {
- ...
- },
- "type": "tap",
- "timeStamp": 11457,
- "touches": [ ... ],
- "detail": {
- ...
- }
- }
- },
- "options": {
- "timestamp": 1475445858336
- }
- }
3.后臺(tái)(開(kāi)發(fā)者工具內(nèi)為 nwjs 運(yùn)行環(huán)境)將數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給 service 模塊，數(shù)據(jù)形如：
- {
- "to": "appservice",
- "msg": {
- "eventName": "PAGE_EVENT",
- "data": {
- "data": {
- "eventName": "onhidetap",
- "data": {
- "target": {
- ...
- },
- "currentTarget": {
- ...
- },
- "type": "tap",
- "timeStamp": 75329,
- "touches": [ ... ],
- "detail": {
- ...
- }
- }
- },
- "options": {
- "timestamp": 1475445858336
- }
- },
- "webviewID": 0
- },
- "command": "MSG_FROM_WEBVIEW"
- }
4.service 模塊的 WeixinJSBridge 內(nèi)回調(diào)函數(shù)依據(jù)傳來(lái)數(shù)據(jù)找到對(duì)應(yīng) view 的 page 模塊后執(zhí)行 對(duì)應(yīng)名為 eventName 指向的函數(shù)
5.回調(diào)函數(shù)調(diào)用 this.setData({hidden: true}) 改變 data，serivce 層計(jì)算該頁(yè)面 data 后向后臺(tái)發(fā)送 send_app_data 和 appdataChange 事件，具體數(shù)據(jù)格式如下：
- {
- "appData": {
- "page/index": {
- ...
- }
- },
- "sdkName": "send_app_data",
- "to": "backgroundjs",
- "comefrom": "webframe",
- "command": "COMMAND_FROM_ASJS",
- "appid": "touristappid",
- "appname": "chat",
- "apphash": 70475629,
- "webviewID": 100000
- }
- {
- "eventName": "appDataChange",
- "data": {
- "data": {
- "data": {
- "hidden": true
- }
- },
- "options": {
- "timestamp": 1475528706311
- }
- },
- "sdkName": "publish",
- "webviewIds": [
- 0
- ],
- "to": "backgroundjs",
- "comefrom": "webframe",
- "command": "COMMAND_FROM_ASJS",
- "appid": "touristappid",
- "appname": "chat",
- "apphash": 70475629,
- "webviewID": 100000
- }
6.后臺(tái)(文件 dist/components/simulator/webviewbody.js) 接收到appDataChange 事件數(shù)據(jù)后再將數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單封裝， ***轉(zhuǎn)發(fā)給到 view 層。 具體數(shù)據(jù)格式為：
- {
- "to": "webframe",
- "msg": {
- "eventName": "appDataChange",
- "data": {
- "data": {
- "data": {
- "hidden": true
- }
- },
- "options": {
- "timestamp": 1475528706311
- }
- },
- "sdkName": "publish",
- "webviewIds": [
- 0
- ],
- "to": "backgroundjs",
- "comefrom": "webframe",
- "command": "COMMAND_FROM_ASJS",
- "appid": "touristappid",
- "appname": "chat",
- "apphash": 70475629,
- "webviewID": 100000,
- "act": "sendMsgFromAppService"
- },
- "command": "MSG_FROM_APPSERVICE",
- "webviewID": 0,
- "id": 0.10577065353216675
- }
7.view 層的 WeixinJSBridge 接收到后臺(tái)的數(shù)據(jù)，如果 webviewID 匹配則將 data 與現(xiàn)有頁(yè)面 data 合并， 然后就是 virtual dom 模塊進(jìn)行 diff 和 apply 操作改變 dom。
小程序模塊間消息傳遞除了界面事件和應(yīng)用數(shù)據(jù)還包括觸發(fā)原生方法、握手以及生命周期等類型， 盡管處理對(duì)象和處理方式不同，大體流程跟上面是一樣的。
view 模塊和 service 模塊的 WeixinJSBridge 都使用了 postMessage 接口 (參考MDN 文檔) 與后臺(tái)通信，但是由于該接口無(wú)法直接與 nwjs 后臺(tái)進(jìn)程通信，所以開(kāi)發(fā)者工具會(huì)將 app/dist/contentscript/contentScript.js 文件做為contentScript 注入到 view 模塊和 service 模塊所在頁(yè)面，contentScript.js 的代碼提供了 message 消息到 chrome.runtime通信接口的轉(zhuǎn)換。
微信開(kāi)發(fā)者工具擴(kuò)展了 devtools 提供了 AppData 面板，開(kāi)發(fā)者可以修改里面數(shù)據(jù)然后直接看到 view 界面的變化效果。這里修改數(shù)據(jù)后 nwjs 會(huì)將消息發(fā)送給 service 層，之后發(fā)生的事就跟上面 4 5 6 步一樣：service 傳遞消息給 nwjs，***到 view 層。
設(shè)計(jì)理念分析
小程序這樣的分層設(shè)計(jì)顯然是有意為之的，它的中間層完全控制了程序?qū)τ诮缑孢M(jìn)行的操作， 同時(shí)對(duì)于傳遞的數(shù)據(jù)和響應(yīng)時(shí)間也做到的監(jiān)控。一方面程序的行為受到了極大限制， 另一方面微信可以確保他們對(duì)于小程序內(nèi)容和體驗(yàn)有絕對(duì)的控制。
我們?cè)谛〕绦虻?js 代碼里面是不能直接使用瀏覽器提供的 DOM 和 BOM 接口的，這一方面是因?yàn)?js 代碼外層使用了局部變量進(jìn)行屏蔽，另一方面即便我們可以操作 DOM 和 BOM 接口，它們對(duì)應(yīng)的 也是 service 模塊頁(yè)面，并不會(huì)對(duì)頁(yè)面產(chǎn)生影響。
這樣的結(jié)構(gòu)也說(shuō)明了小程序的動(dòng)畫(huà)和繪圖 API 被設(shè)計(jì)成生成一個(gè)最終對(duì)象而不是一步一步執(zhí)行的樣子， 原因就是 json 格式的數(shù)據(jù)傳遞和解析相比與原生 API 都是損耗不菲的，如果頻繁調(diào)用很可能損耗 過(guò)多性能，進(jìn)而影響用戶體驗(yàn)。
理解了以上機(jī)制，再對(duì) view 模塊和 service 模塊的 WeixinJSBridge 加以改造，我們便不難做到讓 小程序跑在自己的環(huán)境下，這樣就可以做些手機(jī)調(diào)試以及單頁(yè)面測(cè)試等操作。
