前端必看的微前端

本文已收录 Github github.com/zhoushaw/F2…，欢迎 Star，持续更新

导读

不管大家有意或者无意间，或多或少都已经接触到了微前端这个新的概念，这种新的前端架构真的有存在的必要吗？毕竟没有银弹，在新的架构体系下，它除了带了好处以外，同时也带来了风险和技术挑战。本文将带你揭秘微前端给现有的工程化体系带来了的意义，和它的架构设计，以及简单讲解一下微前端的核心模块loader、sandbox。

微前端是一种类似于微服务的架构，它通过将一个单体的web应用拆分成多个子应用，在运行时通过主应用来加载对应子应用来达到解耦子应用单独运行、开发、部署的目的。

为什么需要微前端

我们先来了解一下微前端出现的原因，由于大部分开发同学开发的都是单体应用。先举几个实际工作中开发单体应用常见的问题吧：

• 同学A跟我吐槽：

  • 场景：

    • 最近要接受一个遗留后台系统，里面的技术老旧不说，连框架都是自己造的轮子，文档也没有
  • 问题：

    • 近期可能有一些新功能要增加到旧系统内，但是在原有系统上改造难度高
    • 后续可能会对旧系统内的现有功能做一些改造，但是原有的一套技术体系老旧，想要重构到ts+react+webpack，但是里面有些祖传页面大概率不会迭代，又必须保持线上
• 同学B团队近期也遇到了问题：

  • 场景：

    • 他们所在的团队要负责一个运营后台系统，目前系统内的功能已经非常庞大，涉及的成员也非常多，里面每一个子菜单的功能都非常庞大，每个子菜单可能都是由于不同的团队在负责。并且目前所有功能全部聚合在一个项目内
  • 问题：

    • 项目内的代码规范和技术体系选择，都会造成不同团队的争议
    • 某个子菜单内的功能进行了变更整个项目都需要重新打包部署，增加了不稳定性和分支混乱，部署时间长
    • 不同子菜单内同时有需求迭代，两者的功能需要进行合并才能部署到预发、线下，这就造成了不同需求之间的互相挤兑，影响测试发布效率，而且还需要保证相互之间没有影响

微前端的核心价值

• 拆解巨石应用为多个子应用

  • 子应用独立运行和发布
  • 增量升级
• 技术栈无关
• 沙盒隔离子应用

通过微前端的核心价值我们可以很好的解决上述问题：历史遗留代码、跨多个团队协作、发布效率问题。跨空间和时间的产品很可能会导致应用变成一个巨石应用、技术栈老旧，导致项目的维护成本变高，微前端就是为了解决这些问题。

在简单了解了现有工程体系的问题，还有微前端能解决的问题之后，我们来简单了解一下微前端的技术架构。

微前端的技术架构

why not iframe

其实从浏览器原生的方案来说，iframe不从体验角度上来看几乎是最可靠的微前端方案了，主应用通过iframe来加载子应用，iframe自带的样式、环境隔离机制使得它具备天然的沙盒机制，但也是由于它的隔离性对用于体验带来了一些副作用：

• 视窗大小不同步（例如我们在iframe内的弹窗想要居中展示）
• 登录态cookie同步问题
• 子应用间通信问题
• 大量组件重复

SPA微前端架构

从iframe的用户体验我们很难将其作为微前端的标准方案，那我们自己要做一套微前端框架具体要做哪些事情呢，从iframe功能我们大致能够了解到，微服务框架需要具备以下几个功能：

• 子应用加载器（Loader）
• 路由控制（Router）
• 沙盒隔离（Sandbox）
• 子应用通信（Store）

主工程基座

微前端架构必须有一个主工程基座，基座主要是做为承载子应用的容器，子应用通过导出对应的格式，主应用在进入到对应路由时加载对应的子应用。

微前端核心功能

Loader

loader是微前端核心模块的加载器，可以通过loader来进行子应用的加载，目前的微前端方案设计里面一般有两种模式。

第一种是非侵入式，通过加载对应子应用的 index.html 文件，再通过对首页html文件进行解析，获取到子应用的js文件和css文件，进行加载。

另一种是子应用打包成一个js文件，按照规范的导出格式,主应用只加载 index.js 文件。获取到对应的render和destroy方法。

let vm;
module.exports = {
 render () {
      vm = new Vue({
        render: (h) => h(Home),
      }).$mount(dom);
  },
  destroy() {
      vm.$destroy();
  }
}
复制代码

作为模块加载器它通常需要提供以下几种能力：

• 下载子应用源码
• 编译解析子应用导出内容
• 将公共依赖注入到子应用中

External

在微前端中有一个需要解决的问题就是，子应用间的公共依赖，我们如何抽离项目间的公共依赖呢，由于我们将一个应用拆分成了多个子应用，那子应用之间的依赖如何复用。如果了解commonJS的同学应该知道，commonJS具备加载模块缓存能力，加载过的模块会将其缓存起来，那么是不是我们可以将子模块以commonJS的规范进行打包。在加载子模块时，提供全局的exports和require方法，将子应用导出的exports进行收集,在require时加载我们配置的external资源。

commonJS加载实现

Module._catcheModule = {}
function req(moduleId){
  if(Module._catcheModule[p]){
    //模块已存在
    return Module._catcheModule[p].exports
  }
  //没有缓存就生成一个
  let module = new Module(p);
  Module._catcheModule[p] = module;
  //加载模块
  module.exports = module.load(p);
  return module.exports;
}
function Module(p){
  this.id = p
  this.exports = {}
  this.load = function(filepath){
    return Module._extensions(this)
  }
}
Module._wrapper = ['(function(exports,require,module,__dirname,__filename){','\n})']
Module._extensions = function(module){
    let fn = Module._wrapper[0] + fs.readFileSync(module.id,'utf8') + Module._wrapper[1]
    vm.runInThisContext(fn).call(module.exports,module.exports,req,module)
    return module.exports
}
复制代码

通过上面commonJS的源码模式实现，我们只需要将exports中增加公共依赖，并且子应用通过webpack构建工具，提供external配置同样的公共依赖即可。

Sandbox

在微前端框架中另一个核心的模块就是沙盒，由于多个子应用会反复的展示在同一个容器内，子应用中难免会造成对当前环境的副作用，例如：全局样式、全局变量、监听事件、定时器等。沙盒在这里主要是为运行中的程序提供隔离环境，避免应用之间相互影响。

在web端设计沙盒我们需要考虑哪些因素

• 全局环境污染
• 事件污染
• style污染
• 定时器污染
• localstorage污染

为解决全局环境污染和style污染，通常采用，快照模式和代理劫持模式。

快照模式

• 沙盒启动时

  • 遍历存储当前全局环境变量，将其缓存
  • 遍历head所有标签，将其缓存
• 沙盒运行时

  • 执行副作用程序
• 沙盒关闭

  • 遍历缓存遍历将其与全局环境对比，发现差异进行还原
  • 将当前head标签与缓存标签进行对比，发现差异进行还原

代理模式

• 沙盒启动时

  • 缓存原始节点添加、删除、在节点前插入等原始方法
  • 缓存添加监听事件、移除监听事件方法
  • 缓存添加定时器事件、移除定时器事件
  • 将缓存的事件更改为代理事件，在代理事件内部执行真实事件前，收集变更
• 沙盒运行时

  • 执行副作用程序
• 沙盒关闭

  • 恢复沙盒运行期间产生的变更
  • 移除代理事件

本文只是深入浅出的简单介绍了一下微前端能给现有工程带来的益处，以及架构和核心模块。欢迎关注我的公众号下期将为大家带来更详细的微前端核心模块设计，另外关注我的公众号回复“知识图谱”还可以领取我个人梳理的前端知识图谱，祝力你早日收获大厂offer。

原创不易，点个赞再走吧。