• 【babel+小程序】记“编写babel插件”与“通过语法解析替换小程序路由表”的经历


    话不多说先上图,简要说明一下干了些什么事。图可能太模糊,可以点svg看看
    流程图

    背景

    最近公司开展了小程序的业务,派我去负责这一块的业务,其中需要处理的一个问题是接入我们web开发的传统架构--模块化开发
    我们来详细说一下模块化开发具体是怎么样的。
    我们的git工作流采用的是git flow。一个项目会拆分成几个模块,然后一人负责一个模块(对应git flow的一个feature)独立开发。模块开发并与后端联通后再合并至develop进行集成测试,后续经过一系列测试再发布版本。
    目录结构大体如图所示,一个模块包含了他自己的pages / components / assets / model / mixins / apis / routes / scss等等。

    开发目录

    这种开发模式的好处不言而喻,每个人都可以并行开发,大大提升开发速度。这次就是要移植这种开发模式到小程序中。

    目标

    背景说完了,那么来明确一下我们的目标。
    我采用的是wepy框架,类vue语法的开发,开发体验非常棒。在vue中,一个组件就是单文件,包含了js、html、css。wepy采用vue的语法,但由与vue稍稍有点区别,wepy的组件分为三种--wepy.app类,wepy.page类,wepy.component类。
    对应到我们的目录结构中,每个模块实际上就是一系列的page组件。要组合这一系列的模块,那么很简单,我们要做的就是把这一系列page的路由扫描成一个路由表,然后插入到小程序的入口--app.json中。对应wepy框架那即是app.wpy中的pages字段。

    pages字段

    扫描路由表

    第一步!先得到所有pages的路由并综合成一个路由表
    我的方案是,在每个模块中新建一份routes文件,相当于注册每个需要插入到入口的page的路由,不需要接入业务的page就不用注册啦。是不是很熟悉呢,对的,就是参考vue-router的注册语法。

    //routes.js
    module.exports = [
        {
            name: 'home-detail',//TODO: name先占位,后续再尝试通过读name跳转某页
            page: 'detail',//需要接入入口的page的文件名。例如这里是index.wpy。相对于src/的路径就是`modules/${moduleName}/pages/index`。
        },
        {
            name: 'home-index',
            page: 'index',
            meta: {
                weight: 100//这里加了一个小功能,因为小程序指定pages数组的第一项为首页,后续我会通过这个权重字段来给pages路由排序。权重越高位置越前。
            }
        }
    ]

    而扫描各个模块并合并路由表的脚本非常简单,读写文件就ok了。

    const fs = require('fs')
    const path = require('path')
    
    const routeDest = path.join(__dirname, '../src/config/routes.js')
    const modulesPath = path.join(__dirname, '../src/modules')
    
    let routes = []
    
    fs.readdirSync(modulesPath).forEach(module => {
        if(module.indexOf('.DS_Store') > -1) return 
    
        const route = require(`${modulesPath}/${module}/route`)
        route.forEach(item => {
            item.page = `modules/${module}/pages/${item.page.match(//?(.*)/)[1]}`
        })
        routes = routes.concat(route)
    })
    
    fs.writeFileSync(routeDest,`module.exports = ${JSON.stringify(routes)}`, e => {
        console.log(e)
    })

    路由排序策略

    const strategies = {
        sortByWeight(routes) {
            routes.sort((a, b) => {
                a.meta = a.meta || {}
                b.meta = b.meta || {}
    
                const weightA = a.meta.weight || 0
                const weightB = b.meta.weight || 0
    
                return weightB - weightA
            })
            return routes
        }
    }

    最后得出路由表

    const Strategies = require('../src/lib/routes-model')
    const routes = Strategies.sortByWeight(require('../src/config/routes'))
    const pages = routes.map(item => item.page)
    console.log(pages)//['modules/home/pages/index', 'modules/home/pages/detail']

    替换路由数组

    So far so good...问题来了,如何替换入口文件中的路由数组。我如下做了几步尝试。

    直接引入

    我第一感觉就是,这不很简单吗?在wepy编译之前,先跑脚本得出路由表,再import这份路由表就得了。

    import routes from './routes'
    export default class extends wepy.app {
      config = {
        pages: routes,//['modules/home/pages/index']
        window: {
          backgroundTextStyle: 'light',
          navigationBarBackgroundColor: '#fff',
          navigationBarTitleText: '大家好我是渣渣辉',
          navigationBarTextStyle: 'black'
        }
      }
    //...
    }

    然而这样小程序肯定会炸啦,pages字段的值必须是静态的,在小程序运行之前就配置好,动态引入是不行的!不信的话诸君可以试试。那么就是说,划重点---我们必须在wepy编译之前再预编译一次---事先替换掉pages字段的值!

    正则匹配替换

    既然要事先替换,那就是要精准定位pages字段的值,然后再替换掉。难点在于如果精准定位pages字段的值呢?
    最捞然而最快的方法:正则匹配。
    事先定好编码规范,在pages字段的值的前后添加/* __ROUTES__ */的注释

    脚本如下:

    const fs = require('fs')
    const path = require('path')
    import routes from './routes'
    
    function replace(source, arr) {
        const matchResult = source.match(//* __ROUTE__ */([sS]*)/* __ROUTE__ *//)
        if(!matchResult) {
            throw new Error('必须包含/* __ROUTE__ */标记注释')
        }
        const str = arr.reduce((pre, next, index, curArr) => {
            return pre += `'${curArr[index]}', `
        }, '')
        return source.replace(matchResult[1], str)
    }
    
    const entryFile = path.join(__dirname, '../src/app.wpy')
    let entry = fs.readFileSync(entryFile, {encoding: 'UTF-8'})
    
    entry = replace(entry, routes)
    
    fs.writeFileSync(entryFile, entry)

    app.wpy的变化如下:

    //before
    export default class extends wepy.app {
      config = {
        pages: [
        /* __ROUTE__ */
        /* __ROUTE__ */
        ],
        window: {
          backgroundTextStyle: 'light',
          navigationBarBackgroundColor: '#fff',
          navigationBarTitleText: '大家好我是渣渣辉',
          navigationBarTextStyle: 'black'
        }
      }
    //...
    }
    //after
    export default class extends wepy.app {
      config = {
        pages: [
    /* __ROUTE__ */'modules/home/pages/index', /* __ROUTE__ */
        ],
        window: {
          backgroundTextStyle: 'light',
          navigationBarBackgroundColor: '#fff',
          navigationBarTitleText: '大家好我是渣渣辉',
          navigationBarTextStyle: 'black'
        }
      }
    //...
    }

    行吧,也总算跑通了。因为项目很赶,所以先用这个方案开发了一个半星期。开发完之后总觉得这种方案太难受,于是密谋着换另一种各精准的自动的方案。。。

    babel插件替换全局常量

    1.思路

    想必大家肯定很熟悉这种模式

    let host = 'http://www.tanwanlanyue.com/'
    if(process.env.NODE_ENV === 'production'){
        host = 'http://www.zhazhahui.com/'
    }

    通过这种只在编译过程中存在的全局常量,我们可以做很多值的匹配。
    因为wepy已经预编译了一层,在框架内的业务代码是读取不了process.env.NODE_ENV的值。我就想着要不做一个类似于webpack的DefinePlugin的babel插件吧。具体的思路是babel编译过程中访问ast时匹配需要替换的标识符或者表达式,然后替换掉相应的值。例如:
    In

    export default class extends wepy.app {
      config = {
        pages: __ROUTE__,
        window: {
          backgroundTextStyle: 'light',
          navigationBarBackgroundColor: '#fff',
          navigationBarTitleText: '大家好我是渣渣辉',
          navigationBarTextStyle: 'black'
        }
      }
    //...
    }

    Out

    export default class extends wepy.app {
      config = {
        pages: [
            'modules/home/pages/index',
        ],
        window: {
          backgroundTextStyle: 'light',
          navigationBarBackgroundColor: '#fff',
          navigationBarTitleText: '大家好我是渣渣辉',
          navigationBarTextStyle: 'black'
        }
      }
    //...
    }

    2.学习如何编写babel插件

    在这里先要给大家推荐几份学习资料:
    首先是babel官网推荐的这份迷你编译器的代码,读完之后基本能理解编译器做的三件事:解析,转换,生成的过程了。
    其次是编写Babel插件入门手册。基本涵盖了编写插件的方方面面,不过由于babel几个工具文档的缺失,在写插件的时候需要去翻查代码中的注释阅读api用法。
    然后是大杀器AST转换器--astexplorer.net。我们来看一下,babel的解析器--babylon的文档,涵盖的节点类型这么多,脑绘一张AST树不现实。我在编写脚本的时候会先把代码放在转换器内生成AST树,再一步一步走。

    编写babel插件之前先要理解抽象语法树这个概念。编译器做的事可以总结为:解析,转换,生成。具体的概念解释去看入门手册可能会更好。这里讲讲我自己的一些理解。

    解析包括词法分析与语法分析。
    解析过程吧。其实按我的理解(不知道这样合适不合适= =)抽象语法树跟DOM树其实很类似。词法分析有点像是把html解析成一个一个的dom节点的过程,语法分析则有点像是将dom节点描述成dom树。

    转换过程是编译器最复杂逻辑最集中的地方。首先要理解“树形遍历”与“访问者模式”两个概念。

    “树形遍历”如手册中所举例子:
    假设有这么一段代码:

    function square(n) {
      return n * n;
    }

    那么有如下的树形结构:

    - FunctionDeclaration
      - Identifier (id)
      - Identifier (params[0])
      - BlockStatement (body)
        - ReturnStatement (body)
          - BinaryExpression (argument)
            - Identifier (left)
            - Identifier (right)
    • 进入FunctionDeclaration

      • 进入Identifier (id)
      • 走到尽头
      • 退出Identifier (id)
      • 进入Identifier (params[0])
      • 走到尽头
      • 退出Identifier (params[0])
      • 进入BlockStatement (body)

        • 进入 ReturnStatement (body)

          • 进入 BinaryExpression (argument)

            • 进入 Identifier (left)
            • 退出 Identifier (left)
            • 进入 Identifier (right)
            • 退出 Identifier (right)
          • 退出 BinaryExpression (argument)
        • 退出 ReturnStatement (body)
      • 退出BlockStatement (body)

    “访问者模式”则可以理解为,进入一个节点时被调用的方法。例如有如下的访问者:

    const idVisitor = {
      Identifier() {//在进行树形遍历的过程中,节点为标识符时,访问者就会被调用
        console.log("visit an Identifier")
      }
    }

    结合树形遍历来看,就是说每个访问者有进入、退出两次机会来访问一个节点。
    而我们这个替换常量的插件的关键之处就是在于,访问节点时,通过识别节点为我们的目标,然后替换他的值!

    3.动手写插件

    话不多说,直接上代码。这里要用到的一个工具是babel-types,用来检查节点。

    难度其实并不大,主要工作在于熟悉如何匹配目标节点。如匹配memberExpression时使用matchesPattern方法,匹配标识符则直接检查节点的name等等套路。最终成品及用法可以见我的github

    const memberExpressionMatcher = (path, key) => path.matchesPattern(key)//复杂表达式的匹配条件
    const identifierMatcher = (path, key) => path.node.name === key//标识符的匹配条件
    
    const replacer = (path, value, valueToNode) => {//替换操作的工具函数
        path.replaceWith(valueToNode(value))
    
        if(path.parentPath.isBinaryExpression()){//转换父节点的二元表达式,如:var isProp = __ENV__ === 'production'   ===>   var isProp = true
            const result = path.parentPath.evaluate()
            if(result.confident){
                path.parentPath.replaceWith(valueToNode(result.value))
            }
        }
    }
    
    export default function ({ types: t }){//这里需要用上babel-types这个工具
        return {
            visitor: {
                MemberExpression(path, { opts: params }){//匹配复杂表达式
                    Object.keys(params).forEach(key => {//遍历Options
                        if(memberExpressionMatcher(path, key)){
                            replacer(path, params[key], t.valueToNode)
                        }
                    })
                },
            
                Identifier(path, { opts: params }){//匹配标识符
                    Object.keys(params).forEach(key => {//遍历Options
                        if(identifierMatcher(path, key)){
                            replacer(path, params[key], t.valueToNode)
                        }           
                    })
                },
            }        
        }
    }

    4.结果

    当然啦,这块插件不可以写在wepy.config.js中配置。因为必须在wepy编译之前执行我们的编译脚本,替换pages字段。所以的方案是在跑wepy build --watch
    之前跑我们的编译脚本,具体操作是引入babel-core来转换代码

    const babel = require('babel-core')
    //...省略获取app.wpy过程,待会会谈到。
    //...省略编写visitor过程,语法跟编写插件略有一点点不同。
    const result = babel.transform(code, {
        parserOpts: {//babel的解析器,babylon的配置。记得加入classProperties,否则会无法解析app.wpy的类语法
            sourceType: 'module',
            plugins: ['classProperties']
        },
        plugins: [
            [{
                visitor: myVistor//使用我们写的访问者
            }, {
                __ROUTES__: pages//替换成我们的pages数组
            }],
        ],
    })

    当然最终我们是转换成功啦,这个插件也用上了生产环境。但是后来没有采用这方案替换pages字段。暂时只替换了__ENV__: process.env.NODE_ENV__VERSION__: version两个常量。
    为什么呢?
    因为每次编译之后标识符__ROUTES__都会被转换成我们的路由表,那么下次我想替换的时候难道要手动删掉然后再加上__ROUTES__吗?我当然不会干跟我们自动化工程化的思想八字不合的事情啦。
    不过写完这个插件之后收获还是挺大的,基本了解该如何通过编译器寻找并替换我们的目标节点了。

    编写babel脚本识别pages字段

    1.思路

    1. 首先获取到源代码:app.wpy是类vue单文件的语法。js都在script标签内,那么怎么获取这部分代码呢?又正则?不好吧,太捞了。通过阅读wepy-cli的源码,使用xmldom这个库来解析,获取script标签内的代码。
    2. 编写访问者遍历并替换节点:首先是找到继承自wepy.app的类,再找到config字段,最后匹配key为pages的对象的值。最后替换目标节点
    3. babel转换为代码后,通过读写文件替换目标代码。大业已成!done!

    2.成果

    最终脚本:

    /**
     * @author zhazheng
     * @description 在wepy编译前预编译。获取app.wpy内的pages字段,并替换成已生成的路由表。
     */
    const babel = require('babel-core')
    const t = require('babel-types')
    
    //1.引入路由
    const Strategies = require('../src/lib/routes-model')
    const routes = Strategies.sortByWeight(require('../src/config/routes'))
    const pages = routes.map(item => item.page)
    
    //2.解析script标签内的js,获取code
    const xmldom = require('xmldom')
    const fs = require('fs')
    const path = require('path')
    
    const appFile = path.join(__dirname, '../src/app.wpy')
    const fileContent = fs.readFileSync(appFile, { encoding: 'UTF-8' })
    let xml = new xmldom.DOMParser().parseFromString(fileContent)
    
    function getCodeFromScript(xml){
        let code = ''
        Array.prototype.slice.call(xml.childNodes || []).forEach(child => {
            if(child.nodeName === 'script'){
                Array.prototype.slice.call(child.childNodes || []).forEach(c => {
                    code += c.toString()
                })
            }
        })
        return code
    }
    const code = getCodeFromScript(xml)
    
    // 3.在遍历ast树的过程中,嵌套三层visitor去寻找节点
    //3.1.找class,父类为wepy.app
    const appClassVisitor = {
        Class: {
            enter(path, state) {
                const classDeclaration = path.get('superClass')
                if(classDeclaration.matchesPattern('wepy.app')){
                    path.traverse(configVisitor, state)
                }
            }
        }
    }
    //3.2.找config
    const configVisitor = {
        ObjectExpression: {
            enter(path, state){
                const expr = path.parentPath.node
                if(expr.key && expr.key.name === 'config'){
                    path.traverse(pagesVisitor, state)
                }
            }
        }
    }
    //3.3.找pages,并替换
    const pagesVisitor = {
        ObjectProperty: {
            enter(path, { opts }){
                const isPages = path.node.key.name === 'pages'
                if(isPages){
                    path.node.value = t.valueToNode(opts.value)
                }
            }
        }
    }
    
    // 4.转换并生成code
    const result = babel.transform(code, {
        parserOpts: {
            sourceType: 'module',
            plugins: ['classProperties']
        },
        plugins: [
            [{
                visitor: appClassVisitor
            }, {
                value: pages
            }],
        ],
    })
    
    // 5.替换源代码
    fs.writeFileSync(appFile, fileContent.replace(code, result.code))

    3.使用方法

    只需要在执行wepy build --watch之前先执行这份脚本,就可自动替换路由表,自动化操作。监听文件变动,增加模块时自动重新跑脚本,更新路由表,开发体验一流~

    结语

    把代码往更自动化更工程化的方向写,这样的过程收获还是挺大的。但是确实这份脚本仍有不足之处,起码匹配节点这部分的代码是不大严谨的。
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