小程序架構原理調研

為什么小程序比較快?

安裝包緩存
分包加載
雙線程
webview預加載
native組件

什么是wxs?

https://developers.weixin.qq.com/miniprogram/dev/framework/view/wxs/

與 WXML 是在同一個線程運行的,避免了跨線程通信的開銷

雙線程

  • 邏輯層:創建一個單獨的線程去執行 JavaScript,在這個環境下執行的都是有關小程序業務邏輯的代碼
  • 渲染層:界面渲染相關的任務全都在 WebView 線程里執行,通過邏輯層代碼去控制渲染哪些界面。一個小程序存在多個界面,所以渲染層存在多個 WebView 線程
  • 雙線程通信
  • 在渲染層把 WXML 轉化成對應的 JS 對象。
  • 在邏輯層發生數據變更的時候,通過宿主環境提供的 setData 方法把數據從邏輯層傳遞到 Native,再轉發到渲染層。
  • 經過對比前后差異,把差異應用在原來的 DOM 樹上,更新界面。
  • 優點:不會阻塞,可以有多個webview,頁面切換更流暢
  • 缺點:
    • 在 page-frame 上無法調用業務 JS。
    • 跨線程通信的成本很高,不適合需要頻繁通信的場景。
    • 業務 JS 無法直接控制 DOM。

所以引入了wxs


1.png

運行機制

冷啟動 熱啟動
更新機制

  • 冷啟動時如果發現有新版本,將會異步下載新版本的代碼包,并同時用客戶端本地的包進行啟動,即新版本的小程序需要等下一次冷啟動才會應用上。
  • 如果需要馬上應用最新版本,可以使用 wx.getUpdateManager API 進行處理。

運行機制

  • 小程序沒有重啟的概念
  • 當小程序進入后臺,客戶端會維持一段時間的運行狀態,超過一定時間后(目前是5分鐘)會被微信主動銷毀
  • 當短時間內(5s)連續收到兩次以上收到系統內存告警,會進行小程序的銷毀

view

  • wcc index.wxml
  • wcsc index.wxss
  • component 使用Polymer框架實現Web Component
  • Native Component 目前Native實現的組件有canvas video map textarea;Native組件層在WebView層之上

webview預加載

每次小程序進入除了當前頁面,Native預先額外加載一個WebView
當打開指定頁面時,用默認數據直接渲染,請求數據回來時局部更新
返回顯示歷史View
退出小程序,View狀態不銷毀

邏輯層

數據綁定 Binding

單向數據流

  • 識別哪個UI元素被綁定了相應的對象。
  • 監視對象狀態的變化。
  • 將所有變化傳播到綁定的視圖上。

生命周期 Life Cycle

渲染層和邏輯層之間通信,是通過 Native 轉發實現的。
邏輯層通過 Page 實例的setData方法傳遞數據到渲染層。由于需要兩個線程的一些通信消耗,為了提高性能,每次只設置需要改變的最小單位數據。
生命周期順序:onLoad -> onShow -> onReady。


mina-lifecycle.png

API

通過WeixinJSBridge和Native 進行通信

路由 Router

小程序優點

  • 提前新建WebView,準備新頁面渲染。
  • View層和邏輯層分離,通過數據驅動,不直接操作DOM。
  • 使用Virtual DOM,進行局部更新。
  • 全部使用https,確保傳輸中安全。
  • 加入rpx單位,隔離設備尺寸,方便開發。

優化

分包加載

https://developers.weixin.qq.com/miniprogram/dev/framework/subpackages.html

setData原理

setData函數用于將數據從邏輯層發送到視圖層(異步),同時改變對應的this.data的值(同步)。邏輯層需要更改界面時,只要把修改后的 data 通過 setData 傳到渲染層。傳輸的數據,會轉換為字符串形式傳遞,故應盡量避免傳遞大量數據。渲染層會根據前面提到的渲染機制重新生成 VD(虛擬 DOM)樹,并更新到對應的 DOM 樹上,引起界面變化。

一次交互,通過setDATA引起頁面變化,要進過4次通信,強交互的場景會出現卡頓,所以引入原生組件

渲染層 -> Native(點擊事件)。
Native -> 邏輯層(點擊事件)。
邏輯層 -> Native(setData)。
Native -> 渲染層(setData)。

數據預加載 先App中請求數據,在index.js使用數據

安全與管控

  • 客戶端系統有 JavaScript 的解釋引擎,則可以創建一個單獨的線程去執行 JavaScript,這個環境下只執行有關小程序業務邏輯的代碼。界面渲染相關的任務呢,就丟到 webview 線程里面,通過邏輯層代碼去控制渲染哪些界面。
  • 把開發者的 JS 邏輯代碼放到單獨的線程去運行,因為不在 Webview 線程里,所以這個環境沒有 Webview 任何接口,自然的開發者就沒法直接操作 DOM,也就沒法動態去更改界面或者抓取頁面數據。
  • 同時小程序不支持動態載入腳本,XSS 漏洞自然也無縫可鉆
  • 官方審核
  • 每個微信小程序需要事先設置一個通訊域名,小程序只可以跟指定的域名與進行網絡通信
  • 須使用 HTTPS 發起網絡請求。請求時系統會對服務器域名使用的 HTTPS 證書進行校驗,如果校驗失敗,則請求不能成功發起。
  • token機制避免CSRF 在小程序中調用wx.login(),能拿到一個code作為用戶登錄憑證(有效期五分鐘)。在開發者服務器后臺,開發者可使用code換取openid和session_key等信息(code只能使用一次)
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