• 带你玩转小程序开发实践｜含直播回顾视频

    作者：张利涛，视频课程《微信小程序教学》、《基于Koa2搭建Node.js实战项目教学》主编，沪江前端架构师

    本文原创，转载请注明作者及出处

    小程序和 H5 区别

    我们不一样，不一样，不一样。

    运行环境 runtime

    首先从官方文档可以看到，小程序的运行环境并不是浏览器环境：

    小程序框架提供了自己的视图层描述语言 WXML 和 WXSS，以及基于 JavaScript 的逻辑层框架，并在视图层与逻辑层间提供了数据传输和事件系统，可以让开发者可以方便的聚焦于数据与逻辑上。

小程序的视图层目前使用 WebView 作为渲染载体，而逻辑层是由独立的 JavascriptCore 作为运行环境。在架构上，WebView 和 JavascriptCore 都是独立的模块，并不具备数据直接共享的通道。当前，视图层和逻辑层的数据传输，实际上通过两边提供的 evaluateJavascript 所实现。即用户传输的数据，需要将其转换为字符串形式传递，同时把转换后的数据内容拼接成一份 JS 脚本，再通过执行 JS 脚本的形式传递到两边独立环境。

而 evaluateJavascript 的执行会受很多方面的影响，数据到达视图层并不是实时的。同一进程内的 WebView 实际上会共享一个 JS VM，如果 WebView 内 JS 线程正在执行渲染或其他逻辑，会影响 evaluateJavascript 脚本的实际执行时间，另外多个 WebView 也会抢占 JS VM 的执行权限；另外还有 JS 本身的编译执行耗时，都是影响数据传输速度的因素。

    而所谓的运行环境，对于任何语言的运行，它们都需要有一个环境——runtime。浏览器和 Node.js 都能运行 JavaScript，但它们都只是指定场景下的 runtime，所有各有不同。而小程序的运行环境，是微信定制化的 runtime。

    大家可以做一个小实验，分别在浏览器环境和小程序环境打开各自的控制台，运行下面的代码来进行一个 20 亿次的循环：

    var k
for (var i = 0; i < 2000000000; i++) {
  k = i
}

    浏览器控制台下运行时，当前页面是完全不能动，因为 JS 和视图共用一个线程，相互阻塞。

    小程序控制台下运行时，当前视图可以动，如果绑定有事件，也会一样触发，只不过事件的回调需要在 『循环结束』 之后。

    视图层和逻辑层如果共用一个线程，优点是通信速度快（离的近就是好），缺点是相互阻塞。比如浏览器。

    视图层和逻辑层如果分处两个环境，优点是相互不阻塞，缺点是通信成本高（异地恋）。比如小程序的 setData，通信一次就像是写情书！

    所以，严格来说，小程序是微信定制的混合开发模式。

    在 JavaScript 的基础上，小程序做了一些修改，以方便开发小程序。

    • 增加 App 和 Page 方法，进行程序和页面的注册。【增加了 Component】
    • 增加 getApp 和 getCurrentPages 方法，分别用来获取 App 实例和当前页面栈。
    • 提供丰富的 API，如微信用户数据，扫一扫，支付等微信特有能力。【调用原生组件：Cordova、ReactNative、Weex 等】
    • 每个页面有独立的作用域，并提供模块化能力。
    • 由于框架并非运行在浏览器中，所以 JavaScript 在 web 中一些能力都无法使用，如 document，window 等。【小程序的 JsCore 环境】
    • 开发者写的所有代码最终将会打包成一份 JavaScript，并在小程序启动的时候运行，直到小程序销毁。类似 ServiceWorker，所以逻辑层也称之为 App Service。

    与传统的 HTML 相比，WXML 更像是一种模板式的标签语言

    从实践体验上看，我们可以从小程序视图上看到 Java FreeMarker 框架、Velocity、smarty 之类的影子。

    小程序视图支持如下

    数据绑定 {{}}
列表渲染 wx:for
条件判断 wx:if
模板 tempalte
事件 bindtap
引用 import include
可在视图中应用的脚本语言  wxs
...

    Java FreeMarker 也同样支持上述功能。

    数据绑定 ${}
列表渲染 list指令
条件判断 if指令
模板 FTL
事件 原生事件
引用 import include 指令
内建函数 比如『时间格式化』
可在视图中应用的脚本语言 宏 marco
...

    　小程序的运行过程

    1. 我们在微信上打开一个小程序
      微信客户端在打开小程序之前，会把整个小程序的代码包下载到本地。
    2. 微信 App 从微信服务器下载小程序的文件包
      为了流畅的用户体验和性能问题，小程序的文件包不能超过 2M。另外要注意，小程序目录下的所有文件上传时候都会打到一个包里面，所以尽量少用图片和第三方的库，特别是图片。
    3. 解析 app.json 配置信息初始化导航栏，窗口样式，包含的页面列表
    4. 加载运行 app.js
      初始化小程序，创建 app 实例
    5. 根据 app.json，加载运行第一个页面初始化第一个 Page
    6. 路由切换
      以栈的形式维护了当前的所有页面。最多 5 个页面。出栈入栈

    　解决小程序接口不支持 Promise 的问题

    小程序的所有接口，都是通过传统的回调函数形式来调用的。回调函数真正的问题在于他剥夺了我们使用 return 和 throw 这些关键字的能力。而 Promise 很好地解决了这一切。

    那么，如何通过 Promise 的方式来调用小程序接口呢？

    查看一下小程序的官方文档，我们会发现，几乎所有的接口都是同一种书写形式：

    wx.request({
  url: "test.php", //仅为示例，并非真实的接口地址
  data: {
    x: "",
    y: ""
  },
  header: {
    "content-type": "application/json" // 默认值
  },
  success: function(res) {
    console.log(res.data)
  },
  fail: function(res) {
    console.log(res)
  }
})

    所以，我们可以通过简单的 Promise 写法，把小程序接口装饰一下。代码如下：

    wx.request2 = (option = {}) => {
  // 返回一个 Promise 实例对象，这样就可以使用 then 和 throw
  return new Promise((resolve, reject) => {
    option.success = res => {
      // 重写 API 的 success 回调函数
      resolve(res)
    }
    option.fail = res => {
      // 重写 API 的 fail 回调函数
      reject(res)
    }
    wx.request(option) // 装饰后，进行正常的接口请求
  })
}

    上述代码简单的展现了如何把一个请求接口包装成 Promise 形式。但在实战项目中，可能有多个接口需要我们去包装处理，每一个都单独包装是不现实的。这时候，我们就需要用一些技巧来处理了。

    其实思路很简单：我们把需要 Promise 化的『接口名字』存放在一个『数组』中，然后对这个数组进行循环处理。

    这里我们利用了 ECMAScript5 的特性 Object.defineProperty 来重写接口的取值过程。

    let wxKeys = [
  // 存储需要Promise化的接口名字
  "showModal",
  "request"
]
// 扩展 Promise 的 finally 功能
Promise.prototype.finally = function(callback) {
  let P = this.constructor
  return this.then(
    value => P.resolve(callback()).then(() => value),
    reason =>
      P.resolve(callback()).then(() => {
        throw reason
      })
  )
}
wxKeys.forEach(key => {
  const wxKeyFn = wx[key] // 将wx的原生函数临时保存下来
  if (wxKeyFn && typeof wxKeyFn === "function") {
    // 如果这个值存在并且是函数的话，进行重写
    Object.defineProperty(wx, key, {
      get() {
        // 一旦目标对象访问该属性，就会调用这个方法，并返回结果
        // 调用 wx.request({}) 时候，就相当于在调用此函数
        return (option = {}) => {
          // 函数运行后，返回 Promise 实例对象
          return new Promise((resolve, reject) => {
            option.success = res => {
              resolve(res)
            }
            option.fail = res => {
              reject(res)
            }
            wxKeyFn(option)
          })
        }
      }
    })
  }
})

    注： Object.defineProperty() 方法会直接在一个对象上定义一个新属性，或者修改一个对象的现有属性，并返回这个对象。

    用法也很简单，我们把上述代码保存在一个 js 文件中，比如 utils/toPromise.js，然后在 app.js 中引入就可以了：

    import "./util/toPromise"

App({
  onLoad() {
    wx
      .request({
        url: "http://www.weather.com.cn/data/sk/101010100.html"
      })
      .then(res => {
        console.log("come from Promised api, then:", res)
      })
      .catch(err => {
        console.log("come from Promised api, catch:", err)
      })
      .finally(res => {
        console.log("come from Promised api, finally:")
      })
  }
})

    小程序组件化开发

    小程序从 1.6.3 版本开始，支持简洁的组件化编程

    官方支持组件化之前的做法

    // 组件内部实现
export default class TranslatePop {
    constructor(owner, deviceInfo = {}) {
        this.owner = owner;
        this.defaultOption = {}
    }
    init() {
        this.applyData({...})
    }
    applyData(data) {
        let optData = Object.assign(this.defaultOption, data);
        this.owner && this.owner.setData({
            translatePopData: optData
        })
    }
}
// index.js 中调用
translatePop = new TranslatePop(this);
translatePop.init();

    实现方式比较简单，就是在调用一个组件时候，把当前环境的上下文 content 传递给组件，在组件内部实现 setData 调用。

    应用官方支持的方式来实现

    官方组件示例：

    Component({
  properties: {
    // 这里定义了innerText属性，属性值可以在组件使用时指定
    innerText: {
      type: String,
      value: "default value"
    }
  },
  data: {
    // 这里是一些组件内部数据
    someData: {}
  },
  methods: {
    // 这里是一个自定义方法
    customMethod: function() {}
  }
})

    结合 Redux 实现组件通信

    在 React 项目中 Redux 是如何工作的

    • 单一数据源

      整个应用的 state 被储存在一棵 object tree 中，并且这个 object tree 只存在于唯一一个 store 中。

    • State 是只读的

      惟一改变 state 的方法就是触发 action，action 是一个用于描述已发生事件的普通对象

    • 使用纯函数来执行修改

      为了描述 action 如何改变 state tree ，你需要编写 reducers。
    • Props 传递 —— Render 渲染

    如果你有看过 Redux 的源码就会发现，上述的过程可以简化描述如下：

    1. 订阅：监听状态————保存对应的回调
    2. 发布：状态变化————执行回调函数
    3. 同步视图：回调函数同步数据到视图

    第三步：同步视图，在 React 中，State 发生变化后会触发 Render 来更新视图。

    而小程序中，如果我们通过 setData 改变 data，同样可以更新视图。

    所以，我们实现小程序组件通信的思路如下：

    1. 观察者模式/发布订阅模式
    2. 装饰者模式/Object.defineProperty (Vuejs 的设计路线)

    在小程序中实现组件通信

    先预览下我们的最终项目结构：

    ├── components/
│     ├── count/
│        ├── count.js
│        ├── count.json
│        ├── count.wxml
│        ├── count.wxss 
│     ├── footer/ 
│        ├── footer.js
│        ├── footer.json
│        ├── footer.wxml
│        ├── footer.wxss
├── pages/
│     ├── index/
│        ├── ...
│     ├── log/ 
│        ├── ...
├── reducers/
│     ├── counter.js
│     ├── index.js
│     ├── redux.min.js
├── utils/
│     ├── connect.js
│     ├── shallowEqual.js
│     ├── toPromise.js
├── app.js
├── app.json
├── app.wxss

    1. 实现『发布订阅』功能

    首先，我们从 cdn 或官方网站获取 redux.min.js，放在结构里面

    创建 reducers 目录下的文件：

    // /reducers/index.js
import { createStore, combineReducers } from './redux.min.js'
import counter from './counter'

export default createStore(combineReducers({
  counter: counter
}))

// /reducers/counter.js
const INITIAL_STATE = {
  count: 0,
  rest: 0
}
const Counter = (state = INITIAL_STATE, action) => {
  switch (action.type) {
    case "COUNTER_ADD_1": {
      let { count } = state
      return Object.assign({}, state, { count: count + 1 })
    }
    case "COUNTER_CLEAR": {
      let { rest } = state
      return Object.assign({}, state, { count: 0, rest: rest+1 })
    }
    default: {
      return state
    }
  }
}
export default Counter

    我们定义了一个需要传递的场景值 count，用来代表例子中的『点击次数』，rest 代表『重置次数』。

    然后在 app.js 中引入，并植入到小程序全局中：

    //app.js
import Store from './reducers/index'
App({
  Store,
})

    2. 利用 『装饰者模式』，对小程序的生命周期进行包装，状态发生变化时候，如果状态值不一样，就同步 setData

    // 引用了 react-redux 中的工具函数，用来判断两个状态是否相等
import shallowEqual from './shallowEqual'
// 获取我们在 app.js 中植入的全局变量 Store
let __Store = getApp().Store
// 函数变量，用来过滤出我们想要的 state，方便对比赋值
let mapStateToData
// 用来补全配置项中的生命周期函数
let baseObj = {
  __observer: null,
  onLoad() { },
  onUnload() { },
  onShow() { },
  onHide() { }
}
let config = {
  __Store,
  __dispatch: __Store.dispatch,
  __destroy: null,
  __observer() {
    // 对象中的 super，指向其原型 prototype
    if (super.__observer) {
      super.__observer()
      return
    }
    const state = __Store.getState()
    const newData = mapStateToData(state)
    const oldData = mapStateToData(this.data || {})
    if (shallowEqual(oldData, newData)) {// 状态值没有发生变化就返回
      return
    }
    this.setData(newData)
  },
  onLoad() {
    super.onLoad()
    this.__destroy = this.__Store.subscribe(this.__observer)
    this.__observer()
  },
  onUnload() {
    super.onUnload()
    this.__destroy && this.__destroy() & delete this.__destroy
  },
  onShow() {
    super.onShow()
    if (!this.__destroy) {
      this.__destroy = this.__Store.subscribe(this.__observer)
      this.__observer()
    }
  },
  onHide() {
    super.onHide()
    this.__destroy && this.__destroy() & delete this.__destroy
  }
}
export default (mapState = () => { }) => {
  mapStateToData = mapState
  return (options = {}) => {
    // 补全生命周期
    let opts = Object.assign({}, baseObj, options)
    // 把业务代码中的 opts 配置对象，指定为 config 的原型，方便『装饰者调用』
    Object.setPrototypeOf(config, opts)
    return config
  }
}

    调用方法：

    // pages/index/index.js
import connect from "../../utils/connect"
const mapStateToProps = (state) => {
  return {
    counter: state.counter
  }
}
Page(connect(mapStateToProps)({
  data: {
    innerText: "Hello 点我加1哦"
  },
  bindBtn() {
    this.__dispatch({
      type: "COUNTER_ADD_1"
    })
  }
}))

    最终效果展示：

    项目源码地址：
    https://github.com/ikcamp/xcx-redux

    直播视频地址：
    https://www.cctalk.com/v/15137361643293

    iKcamp官网：https://www.ikcamp.com

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