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微信小程序架构解析,工作原理解析

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。

| 导语 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

微信小程序原理解析

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

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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

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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。

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小程序启动时会从CDN下载小程序的完整包

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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)

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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

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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:

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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:

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小程序的组件基于Web Component标准

使用Polymer框架实现Web Component

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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

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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。

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2、App Service – Life Cylce

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3、App Service – API

API通过JSBridge和Native 进行通信

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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。

微信小程序原理解析
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)。

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Service Workers增强Web能力

通过Service Works实现资源离线缓存和更新

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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。

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