微信小程序使用了前端技術棧 JavaScript/WXML/WXSS。它背后的原理是怎么樣的呢?
微信小程序使用了前端技術棧 JavaScript/WXML/WXSS。但和常規(guī)的前端開發(fā)又有一些區(qū)別:
JavaScript: 微信小程序的 JavaScript 運行環(huán)境即不是 Browser 也不是 Node.js。它運行在微信 App 的上下文中料扰,不能操作 Browser context 下的 DOM,也不能通過 Node.js 相關接口訪問操作系統(tǒng) API焙蹭。所以晒杈,嚴格意義來講,微信小程序并不是 Html5孔厉,雖然開發(fā)過程和用到的技術棧和 Html5 是相通的拯钻。
WXML: 作為微信小程序的展示層,并不是使用 Html烟馅,而是自己發(fā)明的基于 XML 語法的描述说庭。
WXSS: 用來修飾展示層的樣式然磷。官方的描述是 “ WXSS (WeiXin Style Sheets) 是一套樣式語言郑趁,用于描述 WXML 的組件樣式。WXSS 用來決定 WXML 的組件應該怎么顯示姿搜」讶螅” “我們的 WXSS 具有 CSS 大部分特性...我們對 CSS 進行了擴充以及修改捆憎。”基于 CSS2 還是 CSS3梭纹?大部分是哪些部分躲惰?是否支持 CSS3 里的動畫?不得而知变抽。
在微信小程序官方文檔上础拨,有下面這段話:
微信小程序運行在三端:iOS、Android 和 用于調試的開發(fā)者工具
在 iOS 上绍载,小程序的 javascript 代碼是運行在 JavaScriptCore 中
在 Android 上诡宗,小程序的 javascript 代碼是通過 X5 內核來解析
在 開發(fā)工具上, 小程序的 javascript 代碼是運行在 nwjs(chrome內核) 中
我們先從開發(fā)工具談起击儡。
開發(fā)工具
小程序的 javascript 代碼運行在 nwjs 中塔沃。nwjs 是什么鬼呢?官方介紹是這樣寫的:
nwjs?合并 Browser 和 Node.js 的運行時阳谍,可以使用前端開發(fā)技術來開發(fā)跨平臺的應用程序蛀柴。借助 Node.js 訪問操作系統(tǒng)原生 API 的能力,可以開發(fā)中跨平臺的應用程序矫夯。微信小程序開發(fā)工具就是使用 nwjs 開發(fā)的鸽疾。如果你是 Mac 用戶,進入目錄?/Applications/wechatwebdevtools.app/Contents/Resources/app.nw/app?可以看到開發(fā)工具的實現代碼训貌,當然代碼是經過混淆的肮韧。網上流行的破解版本開發(fā)工具原理上就是修改這里面的代碼。
與此類似的旺订,一個更火的項目是?Electron弄企,由 GitHub 推出的,它也是把 Browser 和 Node.js 結合区拳,用來開發(fā)跨平臺的應用程序拘领。程序員們應該聽說過?Atom?這個編輯器界的后起之秀。包括微軟擁抱開源社區(qū)的編輯器?vscode?也是使用 Electron 開發(fā)的樱调。
Electron vs nwjs
這兩個平臺有什么區(qū)別约素?為什么微信選擇 nwjs 呢?我們不妨猜一猜笆凌。
從技術角度來講:
應用程序入口不同:Electron 入口是一個 javascript 腳本圣猎,腳本里要自己負責創(chuàng)建瀏覽器窗口,加載 html 頁面乞而。而 nwjs 的入口就是一個 html 頁面送悔,框架自己會創(chuàng)建瀏覽器窗口來顯示這個 html 頁面。
Node.js 集成方式不同:Electron 直接使用 Node.js 的共享庫,不需要修改 Chromium 代碼欠啤。而 nwjs 為了集成 Node.js 荚藻,需要修改 Chromium 代碼,以便在瀏覽器里能通過 Node.js 訪問系統(tǒng)原生 API洁段。
Multi-Context: nwjs 有多個上下文应狱,一個是瀏覽器的上下文,用來訪問 Browser 相關 API祠丝,比如操作 DOM 疾呻,另外一個是 Node 上下文,用來訪問操作系統(tǒng) API写半。Electron 沒有使用多個上下文罐韩,對開發(fā)者更友好。
從應用角度來講:
打包后的文件大形坌唷:Electron 打包后文件會比 nwjs 小不少散吵。一個 18M 的程序,使用 Electron 打包后是 117M蟆肆,而使用 nwjs 打包后的程序是 220M矾睦。微信小程序開發(fā)工具打包后是 219M (v0.10.102800)。沒有親測炎功,評價來源參考文檔枚冗。
代碼保護:Electron 只支持代碼混淆來保護,而 nwjs 把核心代碼放在 V8 引擎里蛇损,不但可以保護代碼赁温,還可以提高執(zhí)行效率。
開源社區(qū)活躍度:Electron 應該是完勝的淤齐」赡遥看看使用 Electron 構建的應用程序就知道了。而據說 nwjs 的開發(fā)文檔有些都沒有及時更新更啄。
應用程序啟動時間:Electron 會稍微快一點稚疹。沒有親測,評價來源參考文檔祭务。
從這個分析猜測内狗,微信選擇 nwjs 的原因可能是出于代碼保護。畢竟開發(fā)工具可以上傳小程序义锥,有些接口和數據需要比較嚴密的保護柳沙。哪位大牛可以挖挖看哪些代碼被保護起來了拌倍。
真機運行環(huán)境
下面內容完全是猜測的赂鲤,如有言中噪径,實屬運氣。
微信小程序的運行環(huán)境應該更類似 ReactNative 之類蛤袒,而不是純 Html5熄云。兩者最大的不同在于膨更,ReactNative 的界面是由原生控件渲染出來的妙真,而 Html5 的界面是由瀏覽器內核渲染出來的。兩者在性能上有較大的差異荚守,感興趣的可以參閱我的另外一篇文章《跨平臺 App 開發(fā)技術方案匯總》珍德。
原理上,小程序是如何在微信 App 里運行的呢矗漾?
微信 App 里包含 javascript 運行引擎锈候。
微信 App 里包含了 WXML/WXSS 處理引擎,最終會把界面翻譯成系統(tǒng)原生的控件敞贡,并展示出來泵琳。這樣做的目的是為了提供和原生 App 性能相當的用戶體驗。
我們來意淫一下小程序加載運行的過程:
用戶點擊打開一個小程序
微信 App 從微信服務器下載這個小程序
分析?app.json?得到應用程序的配置信息(導航欄誊役,窗口樣式获列,包含的頁面列表等)
加載并運行?app.js
加載并顯示在?app.json?里配置的第一個頁面
這個只是從開發(fā)者眼中看到的一個簡化版的過程,實際過程應該比這要復雜得多蛔垢,涉及到瀏覽器線程(就是運行我們的邏輯層代碼 app.js 等的線程)和 AppService 線程之間的交互击孩。從官方網站上的一個圖片可以看出端倪:
生命周期
至于微信 App 是如何與小程序的邏輯層 javascript 交互的呢?可以簡單地歸納如下:
JavaScript 是腳本語言鹏漆,可以在運行時解釋并執(zhí)行巩梢。微信 App 里包含了一個 JavaScript 引擎,由它來負責執(zhí)行邏輯層的 JavaScript 代碼艺玲。那么 JavaScript 調用的小程序相關 API 怎么實現的呢括蝠?答案是最終會被翻譯成實現在微信 App 里的原生接口。比如開發(fā)者調用?wx.getLocation(OBJECT)獲取當前地理位置饭聚,微信 App 里的 JavaScript 引擎在執(zhí)行這個代碼時又跛,會去調用微信 App 里實現的原生接口來獲取地理位置坐標。
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