用Vue.js开发微信小程序:开源框架mpvue解析

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2018-03-08
原文链接:mp.weixin.qq.com

前言

mpvue 是一款使用 Vue.js 开发微信小程序的前端框架。使用此框架,开发者将得到完整的 Vue.js 开发体验,同时为 H5 和小程序提供了代码复用的能力。如果想将 H5 项目改造为小程序,或开发小程序后希望将其转换为 H5,mpvue 将是十分契合的一种解决方案。

目前, mpvue 已经在美团点评多个实际业务项目中得到了验证,因此我们决定将其开源,希望更多技术同行一起开发,应用到更广泛的场景里去。项目的地址在:

github.com/Meituan-Dia…

为了帮助大家更好的理解 mpvue 的架构,接下来我们来解析框架的设计和实现思路。文中主要内容已经发表在《程序员》杂志2017年第9期小程序专题封面报道,内容略有修改。

小程序开发特点

微信小程序推荐简洁的开发方式,通过多页面聚合完成轻量的产品功能。小程序以离线包方式下载到本地,通过微信客户端载入和启动,开发规范简洁,技术封装彻底,自成开发体系,有 Native 和 H5 的影子,但又绝不雷同。

小程序本身定位为一个简单的逻辑视图层框架,官方并不推荐用来开发复杂应用,但业务需求却难以做到精简。复杂的应用对开发方式有较高的要求,如组件和模块化、自动构建和集成、代码复用和开发效率等,但小程序开发规范较大的限制了这部分能力。为了解决上述问题,提供更好的开发体验,我们创造了 mpvue,通过使用 Vue.js 来开发微信小程序。

mpvue是什么?

mpvue 是一套定位于开发小程序的前端开发框架,其核心目标是提高开发效率,增强开发体验。使用该框架,开发者只需初步了解小程序开发规范、熟悉 Vue.js 基本语法即可上手。框架提供了完整的 Vue.js 开发体验,开发者编写 Vue.js 代码,mpvue 将其解析转换为小程序并确保其正确运行。此外,框架还通过 vue-cli 工具向开发者提供 quick start 示例代码,开发者只需执行一条简单命令,即可获得可运行的项目。

为什么做mpvue?

在小程序内测之初,我们计划快速迭代出一款对标 H5 的产品实现,核心诉求是:快速实现、代码复用、低成本和高效率… 随后经历了多个小程序建设,结合业务场景、技术选型和小程序开发方式,我们整理汇总出了开发阶段面临的主要问题:

  • 组件化机制不够完善

  • 代码多端复用能力欠缺

  • 小程序框架和团队技术栈无法有机结合

  • 小程序学习成本不够低

组件机制:小程序逻辑和视图层代码彼此分离,公共组件提取后无法聚合为单文件入口,组件需分别在视图层和逻辑层引入,维护性差;组件无命名空间机制,事件回调必须设置为全局函数,组件设计有命名冲突的风险,数据封装不强。开发者需要友好的代码组织方式,通过 ES 模块一次性导入;组件数据有良好的封装。成熟的组件机制,对工程化开发至关重要。

多端复用:常见的业务场景有两类,通过已有 H5 产品改造为小程序应用或反之。从效率角度出发,开发者希望通过复用代码完成开发,但小程序开发框架却无法做到。我们尝试过通过静态代码分析将 H5 代码转换为小程序,但只做了视图层转换,无法带来更多收益。多端代码复用需要更成熟的解决方案。

引入 Vue.js:小程序开发方式与 H5 近似,因此我们考虑和 H5 做代码复用。沿袭团队技术栈选型,我们将 Vue.js 确定为小程序开发规范。使用 Vue.js 开发小程序,将直接带来如下开发效率提升:

  • H5 代码可以通过最小修改复用到小程序

  • 使用 Vue.js 组件机制开发小程序,可实现小程序和 H5 组件复用

  • 技术栈统一后小程序学习成本降低,开发者从 H5 转换到小程序不需要更多学习

  • Vue.js 代码可以让所有前端直接参与开发维护

为什么是 Vue.js?这取决于团队技术栈选型,引入新的选型与统一技术栈和提高开发效率相悖,有违开发工具服务业务的初衷。

mpvue的演进

mpvue的形成,来源于业务场景和需求,最终方案的确定,经历了三个阶段。

第一阶段:我们实现了一个视图层代码转换工具,旨在提高代码首次开发效率。通过将H5视图层代码转换为小程序代码,包括 HTML 标签映射、Vue.js 模板和样式转换,在此目标代码上进行二次开发。我们做到了有限的代码复用,但组件化开发和小程序学习成本并未得到有效改善。

第二阶段:我们着眼于完善代码组件化机制。参照 Vue.js 组件规范设计了代码组织形式,通过代码转换工具将代码解析为小程序。转换工具主要解决组件间数据同步、生命周期关联和命名空间问题。最终我们实现了一个 Vue.js 语法子集,但想要实现更多特性或跟随 Vue.js 版本迭代,工作量变得难以估计,有永无止境之感。

第三阶段:我们的目标是实现对 Vue.js 语法全集的支持,达到使用 Vue.js 开发小程序的目的。并通过引入 Vue.js runtime 实现了对 Vue.js 语法的支持,从而避免了人肉语法适配。至此,我们完成了使用 Vue.js 开发小程序的目的。较好地实现了技术栈统一、组件化开发、多端代码复用、降低学习成本和提高开发效率的目标。

mpvue设计思路

Vue.js 和小程序都是典型的逻辑视图层框架,逻辑层和视图层之间的工作方式为:数据变更驱动视图更新;视图交互触发事件,事件响应函数修改数据再次触发视图更新,如图1所示。

图1: 小程序实现原理

鉴于 Vue.js 和小程序一致的工作原理,我们思考将小程序的功能托管给 Vue.js,在正确的时机将数据变更同步到小程序,从而达到开发小程序的目的。这样,我们可以将精力聚焦在 Vue.js 上,参照 Vue.js 编写与之对应的小程序代码,小程序负责视图层展示,所有业务逻辑收敛到 Vue.js 中,Vue.js 数据变更后同步到小程序,如图2所示。如此一来,我们就获得了以 Vue.js 的方式开发小程序的能力。为此,我们设计的方案如下:

图2:mpvue 实现原理

Vue代码

  • 将小程序页面编写为 Vue.js 实现

  • 以 Vue.js 开发规范实现父子组件关联

小程序代码

  • 以小程序开发规范编写视图层模板

  • 配置生命周期函数,关联数据更新调用

  • 将 Vue.js 数据映射为小程序数据模型

并在此基础上,附加如下机制

  • Vue.js 实例与小程序 Page 实例建立关联

  • 小程序和 Vue.js 生命周期建立映射关系,能在小程序生命周期中触发 Vue.js 生命周期

  • 小程序事件建立代理机制,在事件代理函数中触发与之对应的 Vue.js 组件事件响应

这套机制总结起来非常简单,但实现却相当复杂。在揭秘具体实现之前,读者可能会有这样一些疑问:

  • 要同时维护 Vue.js 和小程序,是否需要写两个版本的代码实现?

  • 小程序负责视图层展现,Vue.js的视图层是否还需要,如果不需要应该如何处理?

  • 生命周期如何打通,数据同步更新如何实现?

上述问题包含了 mpvue 框架的核心内容,下文将仔细为你道来。首先,mpvue 为提高效率而生,本身提供了自动生成小程序代码的能力,小程序代码根据 Vue.js 代码构建得到,并不需要同时开发两套代码。

Vue.js 视图层渲染由 render 方法完成,同时在内存中维护着一份虚拟 DOM,mpvue 无需使用 Vue.js 完成视图层渲染,因此我们改造了 render 方法,禁止视图层渲染。熟悉源代码的读者,都知道 Vue runtime 有多个平台的实现,除了我们常见的 Web 平台,还有 Weex。从现在开始,我们增加了新的平台 mpvue。

生命周期关联:生命周期和数据同步是 mpvue 框架的灵魂,Vue.js 和小程序的数据彼此隔离,各自有不同的更新机制。mpvue 从生命周期和事件回调函数切入,在 Vue.js 触发数据更新时实现数据同步。小程序通过视图层呈现给用户、通过事件响应用户交互,Vue.js 在后台维护着数据变更和逻辑。

可以看到,数据更新发端于小程序,处理自 Vue.js,Vue.js 数据变更后再同步到小程序。为实现数据同步,mpvue 修改了 Vue.js runtime 实现,在 Vue.js 的生命周期中增加了更新小程序数据的逻辑。

事件代理机制:用户交互触发的数据更新通过事件代理机制完成。在 Vue.js 代码中,事件响应函数对应到组件的 method, Vue.js 自动维护了上下文环境。然而在小程序中并没有类似的机制,又因为 Vue.js 执行环境中维护着一份实时的虚拟 DOM,这与小程序的视图层完全对应,我们思考,在小程序组件节点上触发事件后,只要找到虚拟 DOM 上对应的节点,触发对应的事件不就完成了么;另一方面,Vue.js 事件响应如果触发了数据更新,其生命周期函数更新将自动触发,在此函数上同步更新小程序数据,数据同步也就实现了。

mpvue如何使用?

mpvue框架本身由多个npm模块构成,入口模块已经处理好依赖关系,开发者只需要执行如下代码即可完成本地项目创建。

# 安装 vue-cli$ npm install --global vue-cli# 根据模板项目创建本地项目,目前为内网地址$ vue init ‘bitbucket:xxx.meituan.  com:hfe/mpvue-quickstart’ --clone my- project# 安装依赖和启动自动构建$ cd my-project$ npm install$ npm run dev

执行完上述命令,在当前项目的 dist 子目录将构建出小程序目标代码,使用小程序开发者工具载入 dist 目录即可启动本地调试和预览。示例项目遵循 Vue.js 模板项目规范,通过Vue.js 命令行工具vue-cli创建。代码组织形式与 Vue.js 官方实例保持一致,我们为小程序定制了 Vue.js runtime 和 webpack 加载器,此部分依赖也已经内置到项目中。

针对小程序开发中常见的两类代码复用场景,mpvue 框架为开发者提供了解决思路和技术支持,开发者只需要在此指导下进行项目配置和改造。我们内部实践了一个将 H5 转换为小程序的项目,下图为使用 mpvue 框架的转换效果:

图3: H5 和小程序转换效果

将小程序转换为H5:直接使用 Vue.js 规范开发小程序,代码本身与H5并无不同,具体代码差异会集中在平台 Api 部分。此外并不需明显改动,改造主要分如下几部分:

  • 将小程序平台的 Vue.js 框架替换为标准 Vue.js

  • 将小程序平台的 vue-loader 加载器替换为标准 vue-loader

  • 适配和改造小程序与 H5 的底层 Api 差异

将H5转换为小程序:已经使用 Vue.js 开发完 H5,我们需要做的事情如下:

  • 将标准 Vue.js 替换为小程序平台的 Vue.js 框架

  • 将标准 vue-loader 加载器替换为小程序平台的 vue-loader

  • 适配和改造小程序与 H5 的底层 Api 差异

根据小程序开发平台提供的能力,我们最大程度的支持了 Vue.js 语法特性,但部分功能现阶段暂时尚未实现。

表1: mpvue 暂不支持的语法特性

项目转换注意事项:框架的目标是将小程序和 H5 的开发方式通过 Vue.js 建立关联,达到最大程度的代码复用。但由于平台差异的客观存在(主要集中在实现机制、底层Api 能力差异),我们无法做到代码 100% 复用,平台差异部分的改造成本无法避免。对于代码复用的场景,开发者需要重点思考如下问题并做好准备:

  • 尽量使用平台无的语法特性,这部分特性无需转换和适配成本

  • 避免使用不支持的语法特性,譬如 slot, filter 等,降低改造成本

  • 如果使用特定平台 Api ,考虑抽象好适配层接口,通过切换底层实现完成平台转换

mpvue最佳实践

在表2中,我们对微信小程序、mpvue、WePY 这三个开发框架的主要能力和特点做了横向对比,帮助大家了解不同框架的侧重点,结合业务场景和开发习惯,确定技术方案。对于如何更好地使用 mpvue 进行小程序开发,我们总结了一些最佳实践。

  • 使用 vue-cli 命令行工具创建项目,使用Vue 2.x 的语法规范进行开发

  • 避免使用框架不支持的语法特性,部分 Vue.js语法在小程序中无法使用,尽量使用 mpvue 和 Vue.js 共有特性

  • 合理设计数据模型,对数据的更新和操作做到细粒度控制,避免性能问题

  • 合理使用组件化开发小程序,提高代码复用率

表2: 框架使用特点对比

结语

mpvue 框架已经在业务项目中得到实践和验证,目前正在美团点评内部大范围使用。mpvue 来源于开源社区,饮水思源,我们也希望为开源社区贡献一份力量,为广大小程序开发者提供一套技术方案。mpvue 的初衷是让 Vue.js 的开发者以低成本接入小程序开发,做到代码的低成本迁移和复用,我们未来会继续扩展现有能力、解决开发者的诉求、优化使用体验、完善周边生态建设,帮助到更多的开发者。

最后,mpvue 基于 Vue.js 源码进行二次开发,新增加了小程序平台的实现,我们保留了跟随 Vue.js 版本升级的能力,由衷的感谢 Vue.js 框架和微信小程序给业界带来的便利。

作者简介

成全:美团点评酒旅事业群资深前端工程师,目前主要从事移动端和小程序技术方向,致力于小程序的工程化开发和业务级应用。

招聘信息

美团点评酒旅业务研发中心诚招中、高级前端工程师、技术专家,欢迎投递简历到 huchengquan#meituan.com。

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