微信小程序-底层框架-开发文档学习笔记

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双线程模型

小程序是基于双线程模型的，在这个模型中，小程序的逻辑层与渲染层分开在不同的线程运行

技术选型

在对小程序的架构设计时的要求只有一个，就是要快，包括要渲染快、加载快等
我们期望体验到的是只有很短暂的加载界面，在一个过渡动画之后可以马上看到小程序的主界面

渲染界面的技术
使用纯客户端原生技术或纯 Web 技术都有各自的缺点，那如果使用两者结合起来的 Hybrid 技术来渲染小程序，能否优于各自独立渲染的技术方案呢
最终，我们选择类似于微信 JSSDK 这样的 Hybrid 技术，即界面主要由成熟的 Web 技术渲染，辅之以大量的接口提供丰富的客户端原生能力
同时，每个小程序页面都是用不同的WebView去渲染，这样可以提供更好的交互体验，更贴近原生体验，也避免了单个WebView的任务过于繁重

管控与安全

基于Web 技术来渲染小程序是存在一些不可控因素和安全风险的，这是因为Web技术是非常开放灵活的
为了解决管控与安全问题，我们必须阻止开发者使用一些浏览器提供的，诸如跳转页面、操作DOM、动态执行脚本的开放性接口
要彻底解决这个问题，我们必须提供一个沙箱环境来运行开发者的JavaScript 代码

得益于客户端系统有JavaScript 的解释引擎（在iOS下是用内置的 JavaScriptCore框架，在安卓则是用腾讯x5内核提供的JsCore环境）
我们可以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，也就是我们前面一直提到的逻辑层
而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，那么这一层当然就是所谓的渲染层

天生的延时

小程序是基于双线程模型，那就意味着任何数据传递都是线程间的通信，也就是都会有一定的延时
由于这个原因，在小程序架构里，很多操作都会变成异步

异步会使得各部分的运行时序变得复杂一些
逻辑层与渲染层需要有一定的机制保证时序正确，这些工作在小程序框架里会处理好

除了逻辑层与渲染层之间的通信有延时，各层与客户端原生交互同样是有延时的
注册给逻辑层有关客户端能力的接口，实际上也是跟微信主线程之间的通信，同样意味着有延时
这也是大部分提供的接口都是异步的原因

组件系统

小程序的视图是在WebView里渲染的，那搭建视图的方式自然就需要用到HTML语言
我们设计一套组件框架——Exparser，基于这个框架，内置了一套组件，以涵盖小程序的基础功能，便于开发者快速搭建出任何界面
同时也提供了自定义组件的能力，开发者可以自行扩展更多的组件，以实现代码复用

Exparser框架

Exparser是微信小程序的组件组织框架，内置在小程序基础库中，为小程序的各种组件提供基础的支持
Exparser会维护整个页面的节点树相关信息，包括节点的属性、事件绑定等，相当于一个简化版的Shadow DOM实现
小程序中，所有节点树相关的操作都依赖于Exparser，包括WXML到页面最终节点树的构建、createSelectorQuery调用和自定义组件特性等

内置组件

基于Exparser框架，内置了一套组件，提供了视图容器类、表单类、导航类、媒体类、开放类等几十种组件
一般而言，我们会把一个组件内置到小程序框架里的一个重要原则是：这个组件是基础的

自定义组件

自定义组件是开发者可以自行扩充的组件，开发者可以将常用的节点树结构提取成自定义组件，实现代码复用

ShadowTree的概念
组件的节点树称为ShadowTree，即组件内部的实现
最终拼接成的页面节点树被称为Composed Tree，即将页面所有组件节点树合成之后的树
各个组件也将具有各自独立的逻辑空间，每个组件都分别拥有自己的独立的数据、setData调用

运行原理
在使用自定义组件的小程序页面中，Exparser将接管所有的自定义组件注册与实例化

小程序基础库提供有Page和Component两个构造器
（以Component为例）小程序启动时，构造器会将开发者设置的properties、data、methods等定义段，写入Exparser的组件注册表中
这个组件在被其它组件引用时，就可以根据这些注册信息来创建自定义组件的实例
Page构造器的大体运行流程与之相仿，每个页面有一个与之对应的组件，称为页面根组件

组件创建的过程大致有以下几个要点

根据组件注册信息，从组件原型上创建出组件节点的JS对象，即组件的this
将组件注册信息中的data 复制一份，作为组件数据，即this.data
将这份数据结合组件WXML，据此创建出Shadow Tree，由于Shadow Tree中可能引用有其他组件，因而这会递归触发其他组件创建过程
将ShadowTree拼接到Composed Tree上，并生成一些缓存数据用于优化组件更新性能
触发组件的created生命周期函数
如果不是页面根组件，需要根据组件节点上的属性定义，来设置组件的属性值
当组件实例被展示在页面上时，触发组件的attached 生命周期函数，如果Shadw Tree中有其他组件，也逐个触发它们的生命周期函数

组件间通信
不同组件实例间的通信有WXML属性值传递、事件系统、selectComponent和relations等方式
WXML属性值传递是从父组件向子组件的基本通信方式，而事件系统是从子组件向父组件的基本通信方式
在ShadowDOM体系中，冒泡事件还可以划分为在Shadow Tree上冒泡的事件和在Composed Tree上冒泡的事件
在自定义组件中使用triggerEvent触发事件时，可以指定事件的bubbles、composed和capturePhase属性，用于标注事件的冒泡性质

Component({methods: {helloEvent: function() {this.triggerEvent('hello', {}, {bubbles: true,      // 这是一个冒泡事件composed: true,     // 这个事件在Composed Tree 上冒泡capturePhase: false // 这个事件没有捕获阶段})}}
})

原生组件

在内置组件中，有一些组件较为特殊，它们并不完全在Exparser的渲染体系下，而是由客户端原生参与组件的渲染，这类组件我们称为原生组件

原生组件运行机制

组件被创建，包括组件属性会依次赋值。
组件被插入到DOM树里，浏览器内核会立即计算布局，此时我们可以读取出组件相对页面的位置（x, y坐标）、宽高。
组件通知客户端，客户端在相同的位置上，根据宽高插入一块原生区域，之后客户端就在这块区域渲染界面
当位置或宽高发生变化时，组件会通知客户端做相应的调整

原生组件在WebView这一层的渲染任务是很简单，只需要渲染一个占位元素，之后客户端在这块占位元素之上叠了一层原生界面
因此，原生组件的层级会比所有在WebView层渲染的普通组件要高

原生组件好处

扩展Web的能力，比如像输入框组件（input, textarea）有更好地控制键盘的能力。
体验更好，同时也减轻WebView的渲染工作
绕过setData、数据通信和重渲染流程，使渲染性能更好

常见原生组件
在这里插入图片描述

交互比较复杂的原生组件都会提供context，用于直接操作组件

原生组件渲染限制

原生组件脱离在WebView渲染流程外，这带来了一些限制
一些CSS样式无法应用于原生组件
最为常见的问题是，原生组件会浮于页面其他组件之上（相当于拥有正无穷大的z-index值）使其它组件不能覆盖在原生组件上展示
可以考虑使用cover-view和cover-image组件。这两个组件也是原生组件，同样是脱离WebView的渲染流程外，而原生组件之间的层级就可以按照一定的规则控制