【第1432期】megalo -- 网易考拉小程序解决方案
前言
看到标题，先别说学不动，看看先。今日早读文章由@网易考拉前端团队分享。
网易考拉是网易旗下以跨境业务为主的综合型电商，也是中国最大的海外商品购买平台。
正文从这开始～～
megalo 是基于 Vue 的小程序框架（没错，又是基于 Vue 的小程序框架），但是它不仅仅支持微信小程序，还支持支付宝小程序，同时还支持在开发时使用更多 Vue 的特性。
背景
对于用户而言，小程序能提供更好的体验，但对于开发者而言，要让一个应用跑在多个平台上，则需要写多套代码。如何提高小程序开发效率让很多开发者都感到头疼。
业界也有相关的解决方案，如 taro 和 mpvue，二者都是基于 react 和 vue 的开发模式实现，让开发者能够以他们熟知的 react 或 vue 模式来开发小程序，提高开发效率。
mpvue 的发布给了我们很多启发，更早的时候，我们基于 RegularJS（网易自研的前端框架）开发了一个名为 mpregular 的小程序框架。在 mpregular 的开发和实际使用过程中，我们发现如果小程序框架所支持的特性只是原框架的子集（例如不支持 filter、模版复杂表达式等），开发效率会大打折扣。
所以，我们在方案上做了很多尝试，目的是支持更多的特性，减少小程序与 H5 开发之前的差异。目前 mpregular 已经在考拉的小程序业务中大量应用，相关业务的开发同学纷纷表示，学习成本变低，跨端业务（H5 和小程序）的开发效率提升近一倍。
方案经过一段时间验证后，我们决定把这套方案用 vue 再实现一次，一是为了适应技术栈的变更升级，二是为社区做一点微小的工作，于是就便有了 megalo。
特性
支持更多模版语法特性
相比于其他小程序开发模式，由于支持更多特性，megalo 更贴近 Vue 原生的开发模式。
| 特性 | 小程序 | mpvue | megalo |
|---|---|---|---|
| computed 计算属性 | ❌ | ⭕️ | ⭕️ |
| v-model 双向绑定 | ❌ | ⭕️ | ⭕️ |
| slot 插槽 | ⭕️ | ⭕️ | ⭕️ |
| scoped-slot 插槽 | ❌ | ❌ | ⭕️ |
| filter 过滤器 | ❌ | ❌ | ⭕️ |
| v-html 富文本 | ❌ | ❌ | ⭕️ |
| 复杂表达式插值 | ❌ | ❌ | ⭕️ |
从表格可以看到，megalo 最大的特点之一是，支持更多的 Vue 语法特性。这意味着，如果你有一个需求是要把现有的 Vue 代码迁移到小程序上，不需要太多改动。因为你的代码中可能大量使用 filter、scoped-slot、复杂表达式插值。
基本语法
支持 vue 的基本模版语法，包括 v-for、v-if。class 和 style 的绑定方式没有限制，官方的用法都支持。
<!-- v-if & v-for -->
<div v-for="(item, i) in list">
<div v-if="isEven(i)">{{ i }} - {{ item }}</div>
</div>
<!-- style & class -->
<div :class="classObject"></div>
<div :class="{ active: true }"></div>
<div :class="[activeClass, errorClass]"></div>
<div :style="{ color: activeColor, fontSize: fontSize + 'px' }"></div>
<div :style="styleObject"></div>
<div :style="[baseStyles, overridingStyles]"></div>slot & scoped-slot
支持 slot 和 scoped-slot。
<div>
<Container>
<Card>
<div slot="head"> {{ title }} </div>
<div> I'm body </div>
<div slot="foot"> I'm footer </div>
</Card>
</Container>
<List :list="list">
<span slot-scope="scopeProps">{{ scopeProps.item.label }}</span>
</List>
<div>复杂表达式 & filter
可以在模版里面写复杂表达式、调用实例上的方法，当然也可以用更简洁的 filter 语法，跟平时用 Vue 开发一样。
<div>
<div>{{ message.toUpperCase() }}</div>
<div>{{ toUpperCase( message ) }</div>
<div>{{ message | toUpperCase }}</div>
</div>v-html
要使用 v-html 需要添加插件 @megalo/vhtml-plugin，并引入模版解析库 octoparse，在页面入口安装一下插件：
import Vue from 'vue'
import VHtmlPlugin from '@megalo/vhtml-plugin'
Vue.use(VHtmlPlugin)利用 v-html 指令然后就可以在小程序中渲染 html 了。
<div v-html="'<h1>megalo</h1>'"></div>更好的数据更新性能
小程序的官方明确说明，在调用 setData 更新数据时如果数据量过大或频率更高，会引发性能问题。megalo 在框架底层已经帮开发者对此进行优化，每次数据发生变化时，megalo 只会将视图中要展示的、且发生变化的数据进行更新，将 setData 的数据更新量最小化，同时对更新数据频率进行了限制。
像下面这段代码，如果视图只需要展示 user.name 这个字段的话，在进行数据同步时只会将 user.name 这个字符串更新到视图层，其余字段是不会同步到小程序的对象上的。
<div>{{ user.name }}</div>
<script>
export default {
data() {
return {
user: {
name: 'kaola',
age: 3,
favorite: [
'encalyptus',
'sleeping'
]
}
}
}
}
</script>支持更多平台
今年以来，各大流量平台都在小程序领域有所动作，蚂蚁金服成立小程序事业部，百度、今日头条也纷纷推出自己的小程序。megalo 目前已经支持微信和支付宝小程序，百度小程序等平台的支持也在计划当中。
使用
使用 megalo 开发非常简单，只需在常见的 Vue 项目 webpack 构建配置上配置 @megalo/target 并引入 @magalo/template-compiler 即可。如果需要编译成支付宝小程序，只需要设置 platform: ‘alipay’。
const { createMegaloTarget } = require('@megalo/target');
module.exports = {
target: createMegaloTarget( {
compiler: require('@megalo/template-compiler'),
platform: 'wechat'
} )
// 其他 webpack 配置，如 vue-loader 等
};接着，就可以像开发 Vue 应用一样去开发小程序。示例可以参考 megalo-demo。
如果想用 typescript 进行开发，可以参考 megalo-ts-simple。
实现
小程序在结构上主要有 Service(JavascriptCore) 和 View(WebView) 两部分组成（微信和支付宝小程序有着类似的结构，下文均以微信小程序为例，并简称为小程序），分别运行在独立的环境上，之间不具备共享数据通道，二者的通信方式是将数据封装在 js 脚本后传递。Page 实例就在 Service 中，通过 setData 方法将数据传递到 View。View 则通过事件绑定将视图层触发的事件传递给 Service。Service 层中无法操作视图层的 DOM 节点。
实际开发中，小程序的逻辑和模版需要写在 .js 和.wxml 两个文件中，分别在 Service 和 View 中执行。如果要将在浏览器端的 Vue 放到小程序中跑，需要将 .vue 文件中的 template 片段转换成 .wxml 文件，并对 Vue 的 runtime 部分改造，将其中的 DOM 操作移除，通过小程序的 Service 中的页面实例上的 API 与 View 进行通信。
最终的运行效果是，当 Vue 的 vm 上数据发生更新时，会重新渲染出 vdom，在的 patch 阶段，框架不在去操作 DOM，而是通过 Page 上的 setData 方法将变化的数据更新到视图层，完成 Vue 和 小程序的视图更新，这就是 megalo 底层所做的工作。
megalo 的实现，主要分成以下四个部分，下面本文将对每个部分进行介绍。
生命周期
小程序中，每一个页面（Page）是一个实例，页面的生命周期钩子有很多，但和实例创建的两个关键生命周期分别是 onLoad 和 onReady，它们分别在「页面加载，实例初始化后」和「初次页面渲染完成」时触发。Vue 的实例要和小程序实例建立起联系，则需要在小程序 Page 实例创建好以后，即在 onLoad 的钩子函数里，去初始化对应的 Vue 根实例，将页面实例 page 挂载到 Vue 实例的 $mp 上，此时也会触发 Vue 的生命周期钩子 created。在页面初次渲染完成后，则会调用 $mount 方法，与在浏览器中挂载 DOM 节点不同，这里会将 Vue 实例上的数据初始化到视图层中。由此，Vue 实例就与小程序的 Page 实建立起了联系。
除了这两个生命周期钩子以外，像小程序的 onShow、onHide 等生命周期钩子在触发时，也会尝试触发 Vue 实例上的同名钩子函数，实现两种实例间生命周期的绑定。在小程序页面退出销毁时，会触发 onUnload 钩子，此时 Vue 的实例也会跟着销毁。
模版转换
小程序有它特有的模版语法和文件名后缀，所以在构建阶段，我们会将 .vue 文件中的 template 部分提取出来并转换成对应的 .wxml 文件。标签名、语法都会进行相应的转换，如图所示。
这一部分是在构建阶段完成的，这意味着，megalo 不支持 render 函数的写法。在构建阶段除了将模版转换成 .wxml 以外，还需要对模版中的每个节点进行转换，并在生产的 render 函数中加入相关的节点标记信息，数据映射和事件代理需要这些信息。
数据映射
由于无法直接操作视图层的 DOM，所以我们只能利用 page.setData 这个方法完成数据到视图层的映射。最简单暴力的方法，是将 Vue 实例上的所有数据统统收集起来，通过调用 page.setData 方法更新 Page 实例的数据，这个方法会将数据挂载到 Page 实例上，同时也会把数据传递给视图层。
但是，这种粗暴的更新方式有两个弊端：
i. 全量更新 vm 上的数据是无法区分哪些数据是视图层需要的，冗余无用的数据会被更新到 page 实例上。像下图这个例子，视图层只需要展现两个字符串，如果 vm 上还存在两个大数组，它们也会被无脑同步到 page 上。
ii. 同步到 page 实例上的数据其实就是原始数据，并不是视图层实际要展示的数据，所以展示数据的格式化与转换需要依赖小程序模版的解析能力，导致一些 Vue 支持的模版语法无法支持，例如 filter、复杂表达式、传递 class 对象等。
当然以上两个弊端不会对功能开发造成影响，但在实际的业务开发中，会让开发体验不一致，尤其是 H5 代码迁移到小程序时，对效率影响颇大。为了解决这个问题，megalo 采用另一种方式，即将 render 时生成的 vnode 上的数据更新到视图，vnode 的数据就是已经处理好的展示数据，根据 vnode 构造每个节点的数据结构，再同步到视图层。
例如以下这段代码，在构建阶段 megalo 会对每个节点进行标记，使 render 时生成的 vnode 和模版中每个插值能够对应上。
<!-- 编译前的 Vue 模版 .vue -->
<div :class=“classObj”>
{{ date | format( 'YYYY' ) }}</div>
<!-- 编译后的小程序模版 .wxml -->
<view class="{{ node_1.class }}">
{{ node_2.text }}</view>以这种方式实现的数据映射，只有视图层需要的两个字符串数据会被同步到小程序的 Page 实例上，其余数据则被认为与视图无关则不会进行同步。
export default {
data() {
return {
classObj: {
'kaola': true
},
date: new Date(),
users: {
// big object
}
}
}
}如下图所示，Vue 渲染出来的 vnode 会被以特定的数据结构映射到 page 上，再同步到小程序视图层。
以这种方式实现的数据映射，可以更好地支持 Vue 的模版语法，且更大限度地减少更新视图时传输的数据量，从框架层面规避 setData 的性能问题。
事件代理
小程序视图触发事件后，会将 event 对象通知到 Page 实例，那么我们只需要将视图层中所有的事件都代理到 page.proxy 这个方法中，然后再靠这个方法从 Vue 的实例树上找到对应的 vm 和 handler 做事件处理。为了实现这一目的，在构建阶段对模版进行编译时，除了要将事件监听方法转换为 proxy 以外，还需要通过 data- 在元素上标记对应的组件 compid 和节点 nodeid。
<!-- 编译前的 Vue 模版 .vue -->
<div @click="onClick"></div>
<!-- 编译后的小程序模版 .wxml -->
<view bindtap="proxy" data-compid="0" data-nodeid="0"></view>事件触发时，proxy 方法会从 event 对象上获取对应的 id 信息和事件类型，进而从 Vue 的根 vm 开始查找，最终在 vnode 上找到对应的 handler 并执行事件处理，完成小程序事件到 Vue 实例的事件代理。
现在与未来
目前，megalo 已经逐步在考拉的小程序应用开发中投入使用，但 megalo 的数据映射方案早已通过 mpregular 在考拉的大量小程序应用中得到了验证。现在，megalo 支持 typescript 开发，支持支付宝小程序。
百度智能小程序的支持也在计划之内，同时，我们还计划开发一个兼容个平台的 UI 组件库、API 库，尝试将跨 H5 和各小程序平台的应用开发之间的差异最小化，提升开发效率。
github
megalo
文档
megalo-demo 示例
megalo-aot 构建工具
megalo-examples 工程样例
参考
mpvue
mpregular
小程序优化建议
项目地址：https://github.com/kaola-fed/megalo
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