# 小程序技术演进

# 内部开放微信原生能力

此类 API 最初是提供给腾讯内部一些业务使用,很多外部开发者发现了之后,依葫芦画瓢地使用了,逐渐成为微信中网页开发的事实标准。

# JS-SDK 发布

2015 年初,微信发布了一整套网页开发工具包,称之为 JS-SDK,开放了拍摄、录音、语音识别、二维码、地图、支付、分享、卡券等几十个 API。让所有开发者都可以使用到微信的原生能力。

JS-SDK 解决了移动网页使用微信能力不足的问题,通过暴露微信的接口使得 Web 开发者能够拥有更多的能力,然而在更多的能力之外,JS-SDK 的模式并没有解决使用移动网页遇到的体验不良的问题。

# JS-SDK 的不足

用户在访问网页的时候,在浏览器开始显示之前都会有一个白屏的过程,在移动端,受限于设备性能和网络速度,白屏会更加明显。除了白屏,影响 Web 体验的问题还有缺少操作的反馈,主要表现在两个方面:页面切换的生硬点击的迟滞感。

此外一些开发者会使用 JS-SDK 做一些,比如假红包,伪造的官方活动等。

# 小程序双线程架构

具体实现上小程序采用了类 web + 离线包的形式。开发上与 web 类似,门槛较低,开发效率较高。

离线下载和页面预渲染功能增强了用户体验,提升了加载速度,解决了 JS-SDK 加载白屏的问题 1。

小程序提供了云端更新离线包的功能,可动态更新页面,相对于 app 的更新和发布更为灵活。 此外,小程序在离线包的基础上对切换动画进行优化,降低了切换页面导致的迟滞感,缓解了切换不流畅的问题 2。

小程序在架构方面最大的特点是采用了双线程的开发模式,隔离了 JS 逻辑和 UI 渲染。小程序的渲染层和逻辑层分别由 2 个线程管理:渲染层的界面使用了 WebView 进行渲染,逻辑层采用 JsCore 线程运行 JS 脚本。

逻辑层: 创建一个单独的线程去执行 JavaScript,在这个环境下执行的都是有关小程序业务逻辑的代码; 渲染层: 界面渲染相关的任务全都在 WebView 线程里执行,通过逻辑层代码去控制渲染哪些界面。一个小程序存在多个界面,所以渲染层存在多个 WebView 线程; 通信:这两个线程的通信会经由微信客户端(下文中也会采用 Native 来代指微信客户端)做中转,逻辑层发送网络请求也经由 Native 转发,小程序的通信模型下图所示。

JS 逻辑层运行在 JSCore 中,并没有一个完整浏览器对象,因而缺少相关的 DOM API 和 BOM API,无法操作页面元素,能达到管控的目的,但也限制了开发者的权限。

这样的逻辑层与 UI 层的隔离,加上小程序的审核和举报机制,使得微信加强对小程序的管控,解决了问题 3。但这也使得开发者无法灵活的进行页面渲染。

# 小程序页面渲染

上面已经说了逻辑层无法操作 DOM 变更,那小程序是如何进行页面的渲染呢? 小程序基于数据驱动的架构模式,基于 Virtual Dom(React 引入,真实 DOM 的一种 JS 描述方式)的概念,业务侧只需要改变数据即可引起界面变化。 其中渲染层提供了带有数据绑定语法的 WXML,逻辑层提供了 setData 等等 API,开发者需要进行界面变化时,只需要通过在逻辑层执行 setData 把变化的数据通过 Native 层传递到渲染层,小程序会进行 Dom Diff(DOM 结构对比并进行最小化变更的算法)等流程,最后把正确的结果更新在 Dom 树上。

# 小程序与 React Native 对比

那么小程序与现有的混合开发技术类型的异同点在哪?尤其是与 React Native 的区别,小程序技术架构为什么没有使用 React Native?

# 混合开发技术类型

现有的混合开发类型,基于 UI 渲染的分类来看,主要有两类:

  • 基于 WebView UI 的基础方案。市面上主流,例如微信 JS-SDK,通过 JSBridge 完成 H5 和 Native 的双向通讯,从而赋予 H5 一定的原生能力。
  • 基于 Native UI 的方案,例如 React-Native、Weex、Flutter 等。在赋予 H5 原生 API 能力的基础上,进一步通过 JSBridge 将 JS 解析成虚拟 DOM 传递到 Native,并使用原生渲染

# React Native 技术架构

TIP

TODO

# 小程序开发注意事项

基于上面的架构分析,我们在开发中需要注意是:

  • 避免使用操作操作 DOM 的 npm 包。由于逻辑层和渲染层隔离,逻辑层无法操作 DOM/BOM API,所以需要使用 DOM/BOM API 相关的 npm 包和库中不可使用。
  • 避免频繁调用setData。由于setData中的数据不仅需要通过 Native 层传递到渲染层,通过 DOM diff 算法等渲染成最终页面,所以需要尽量减少setData的使用以避免性能问题。
  • 避免setData传递大量的新数据。数据的传输会经历跨线程传输和脚本编译的过程,当数据量过大,会增加脚本编译的执行时间,占用 WebView JS 线程,从而影响到最终的渲染性能。