微信小程序构架分析及实例

微信小程序的公测掀起了学习小程序开发的浪潮，天生跨平台，即用即走、媲美原生体验、完善的文档、高效的开发框架，小程序给开发者带来了很多惊喜。通过这篇文章和大家一起分析小程序的架构，分享开发经验。

小程序特点：

小程序架构

微信小程序的框架包含两部分View视图层、App Service逻辑层，View层用来渲染页面结构，AppService层用来逻辑处理、数据请求、接口调用，它们在两个线程里运行。

视图层使用WebView渲染，逻辑层使用JSCore运行。

视图层和逻辑层通过系统层的JSBridage进行通信，逻辑层把数据变化通知到视图层，触发视图层页面更新，视图层把触发的事件通知到逻辑层进行业务处理。

小程序启动时会从CDN下载小程序的完整包 

View (页面视图)

视图层由 WXML 与 WXSS 编写，由组件来进行展示。

将逻辑层的数据反应成视图，同时将视图层的事件发送给逻辑层。

1、View - WXML

WXML（WeiXin Markup Language）

支持数据绑定

支持逻辑算术、运算

支持模板、引用

支持添加事件（bindtap）

wxml编译器：wcc  把wxml文件 转为 js   执行方式：wcc index.wxml  

2、View - WXSS

WXSS(WeiXin Style Sheets)

支持大部分CSS特性

添加尺寸单位rpx，可根据屏幕宽度自适应

使用@import语句可以导入外联样式表

不支持多层选择器-避免被组件内结构破坏

wxss编译器：wcsc 把wxss文件转化为 js 执行方式： wcsc index.wxss

3、View – WXSS Selectors

WXSS目前支持如下选择器：

4、View - Component

小程序提供了一系列组件用于开发业务功能，按照功能与HTML5的标签进行对比如下：

小程序的组件基于Web Component标准

使用Polymer框架实现Web Component

5、View - Native Component

目前Native实现的组件有 9eb6a00f944b38c7333d032ed32cee03 70633c9b67785beb88584f07e348a383 41464bccfbe093fd3d3401d5a8dcfc12 43d7dfa79a91949688a1bed28448d8e3

Native组件层在WebView层之上

App Service(逻辑层)

逻辑层将数据进行处理后发送给视图层，同时接受视图层的事件反馈

1、App( ) 小程序的入口；Page( ) 页面的入口

3、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。

4、每个页面有独立的作用域，并提供模块化能力。

5、数据绑定、事件分发、生命周期管理、路由管理

运行环境

IOS - JSCore

Android - X5 JS解析器

DevTool - nwjs Chrome 内核

1、App Service - Binding

数据绑定使用 Mustache 语法（双大括号）将变量包起来，动态数据均来自对应 Page 的 data，可以通过setData方法修改数据。

事件绑定的写法同组件的属性，以 key、value 的形式，key 以bind或catch开头，然后跟上事件的类型，如bindtap, catchtouchstart，value 是一个字符串，需要在对应的 Page 中定义同名的函数。 

2、App Service - Life Cylce

3、App Service - API

API通过JSBridge和Native 进行通信

4、App Service - Router

navigateTo(OBJECT)

保留当前页面，跳转到应用内的某个页面，使用navigateBack可以返回到原页面。页面路径只能是五层

redirectTo(OBJECT)

关闭当前页面，跳转到应用内的某个页面。

navigateBack(OBJECT)

关闭当前页面，返回上一页面或多级页面。可通过 getCurrentPages()) 获取当前的页面栈，决定需要返回几层。

五、小程序开发经验

1、小程序存在的问题

小程序仍然使用WebView渲染，并非原生渲染

需要独立开发，不能在非微信环境运行 。

开发者不可以扩展新组件。

服务端接口返回的头无法执行，比如：Set-Cookie。

依赖浏览器环境的js库不能使用，因为是JSCore执行的，没有window、document对象。

WXSS中无法使用本地（图片、字体等）。

WXSS转化成js 而不是css，为了兼容rpx。

WXSS不支持级联选择器。

小程序无法打开页面，无法拉起APP。

小程序不能和公众号重名，于是小程序的名字就成了：自选股+、滴滴出行DiDi 。

2、小程序可以借鉴的优点

提前新建WebView，准备新页面渲染。

View层和逻辑层分离，通过数据驱动，不直接操作DOM。

使用Virtual DOM，进行局部更新。

全部使用https，确保传输中安全。

使用离线能力 。

前端组件化开发。

加入rpx单位，隔离设备尺寸，方便开发。

3、脱离微信的“小程序”：PWA 渐进式应用

PWA 全称是 Progressive Web Apps ，译成中文就是渐进式应用，是 Google 在 2015 年 6 月 15 日提出的概念。

Progressive Web Apps 是结合了 web 和 原生应用中最好功能的一种体验。对于首次访问的用户它是非常有利的, 用户可以直接在浏览器中进行访问，不需要安装应用。随着时间的推移当用户渐渐地和应用建立了联系，它将变得越来越强大。它能够快速地加载，即使在弱网络环境下，能够推送相关消息, 也可以像原生应用那样添加至主屏，能够有全屏浏览的体验。

PWA具有如下特点：

渐进增强 - 支持的新特性的浏览器获得更好的体验，不支持的保持原来的体验。

离线访问 - 通过 service workers 可以在离线或者网速差的环境下工作。

类原生应用  - 使用app shell model做到原生应用般的体验。

可安装 - 允许用户保留对他们有用的应用在主屏幕上，不需要通过应用商店。

容易分享 - 通过 URL 可以轻松分享应用。

持续更新 - 受益于 service worker 的更新进程，应用能够始终保持更新。

安全 - 通过 HTTPS 来提供服务来防止网络窥探，保证内容不被篡改。

可搜索 - 得益于 W3C manifests 元数据和 service worker 的登记，让搜索引擎能够找到 web 应用。

再次访问 - 通过消息推送等特性让用户再次访问变得容易。

Web App Manifest使Web更像Native

Web App Manifest以JSON的格式定义Web应用的相关配置（应用名称、图标或图像连接、启动URL、自定义特性、启动默认配置、全屏设置等）。

Service Workers增强Web能力

通过Service Works实现资源离线缓存和更新

App Shell 提升显示效率

App Shell（应用外壳）是应用的用户界面所需的最基本的 HTML、CSS 和 JavaScript，首次加载后立刻被缓存下来，不需要每次使用时都被下载，而是只异步加载需要的数据，以达到UI保持本地化。

一个根据小程序的框架开发的todos app

下面来介绍下这个app开发的要点：

1. 这个app的目录结构以及配置等就不详细介绍了，这些在文档-框架部分都有很详细的描述。这个平台里面没有html和css，取而代之的是wxml和wxss。wxss跟css几乎没有区别，缺点就是不如css强大，支持的选择器有限。但是好处是由于只有微信这一个平台，所以几乎没有兼容性问题，能够使用标准的，更新的css技术。wxml里面只能用平台提供的那些组件的标签，html的标签不能直接用，各个组件的在wxml的使用方式，都可以在文档-组件这一部分找到说明的示例。所以实际上wxml跟wxss编写起来都没有什么难题。

2. wxml支持以下这些特性：

在todo app里面除了模板和引用没有用到之外，其它的都使用到了，不过没有使用到每个特性的各个细节，只根据app的需要选用合适的功能。前几天看到有文章说，微信小程序可能是基于vue框架来实现的，所以就看了下vue的文档。对于数据绑定，条件渲染，列表渲染，事件这几部分都详细看了vue的用法。对比下来，wxml提供的这些特性，跟vue的相关特性是还比较像，不过功能并没有那么多，所以也不能轻易地直接拿vue框架的特性用到小程序里面。最佳实践，还是基于官方文档中提供的说明来，如果官方文档中没有提到的功能，通过猜测的方式去用，肯定是行不通的。我通过打印的方式，查看一些对象的原型，也并没有发现比官方文档要多的一些实例方法，说明小程序的框架功能确实是有限的。

3. wxss其实是可以用less或者sass来写的，只要选择器满足框架的要求即可。由于时间原因，就没有在这个app里面去尝试了。

4. 没有双向绑定。在vue里面，一个vue实例就是一个view-model；view层对数据的更新，会实时反馈到model；model的更新，也会实时反馈的到view。在小程序里面，没有双向绑定，view的更新不会直接同步到model；需要在相关事件回调里面，直接从view层拿到数据，然后通过setData的方式，更新model，小程序内部会在setData之后重新渲染page。比如单个todo项，toggle的操作：

toggleTodo: function( e ) {
 
 var id = this.getTodoId( e, 'todo-item-chk-' );
 var value = e.detail.value[ 0 ];
 var complete = !!value;
 var todo = this.getTodo( id );
 
 todo.complete = complete;
 this.updateData( true );
 this.updateStorage();
},

以上代码中，通过e.detail.value[0]拿到单个todo项里面checkbox的值，通过该值来判断todo的complete状态。最后在updateData的内部，还会通过setData方法，刷新model的内容。只有这样，在toggle操作之后，app底部的统计信息才会更新。

5. 事件绑定的时候，无法传递参数，只能传递一个event。比如上面那个toggle的操作，我其实很想在回调里面把当前todo的id传到这个回调里面，但是想尽办法都做不到，最后只能通过id的方式来处理：就是在wxml中绑定事件的组件上面，加一个id，这个id全page也不能重复，所以id得加前缀，然后在id最后加上todo的id值；当事件触发的时候，通过e.currentTarget.id就能拿到该组件的id，去掉相应的id前缀，就得到todo的id值了。这是目前用到的一个方法，我认为不是很优雅，希望后面能发现更好的办法来实现。

6. app中考虑到了loading的效果，要利用button组件的loading属性来实现。但是loading仅仅是一个样式的控制，它不会控制这个按钮是否能重复点击。所以还要利用buttong的disabled属性，防止重复点击。

剩下的实现细节，都在下面两个文件的源码中，欢迎大家指出其中的问题。

index.wxml的源码：

<!--list.wxml-->
<view class="container">
 <view class="app-hd">
  <view class="fx1">
   <input class="new-todo-input" value="{{newTodoText}}" auto-focus bindinput="newTodoTextInput"/>
  </view>
  <button type="primary" size="mini" bindtap="addOne" loading="{{addOneLoading}}" disabled="{{addOneLoading}}">
  + Add
  </button>
 </view>
 <view class="todos-list" >
  <view class="todo-item {{index == 0 ? &#39;&#39; : &#39;todo-item-not-first&#39;}} {{todo.complete ? &#39;todo-item-complete&#39; : &#39;&#39;}}" wx:for="{{todos}}" wx:for-item="todo">
   <view wx-if="{{!todo.editing}}">
    <checkbox-group id="todo-item-chk-{{todo.id}}" bindchange="toggleTodo">
     <label class="checkbox">
      <checkbox value="1" checked="{{todo.complete}}"/>
     </label>
    </checkbox-group>
   </view>
   <view id="todo-item-txt-{{todo.id}}" class="todo-text" wx-if="{{!todo.editing}}" bindlongtap="startEdit">
    <text>{{todo.text}}</text>
   </view>
   <view wx-if="{{!todo.editing}}">
    <button id="btn-del-item-{{todo.id}}" bindtap="clearSingle" type="warn" size="mini" loading="{{todo.loading}}" disabled="{{todo.loading}}">
     Clear
    </button>
   </view>
   <input id="todo-item-edit-{{todo.id}}" class="todo-text-input" value="{{todo.text}}" auto-focus bindblur="endEditTodo" wx-if="{{todo.editing}}"/>
  </view>
 </view>
 <view class="app-ft" wx:if="{{todos.length > 0}}">
  <view class="fx1">
   <checkbox-group bindchange="toggleAll">
    <label class="checkbox">
     <checkbox value="1" checked="{{todosOfUncomplted.length == 0}}"/>
    </label>
   </checkbox-group>
   <text>{{todosOfUncomplted.length}} left.</text>
  </view>
  <view wx:if="{{todosOfComplted.length > 0}}">
   <button type="warn" size="mini" bindtap="clearAll" loading="{{clearAllLoading}}" disabled="{{clearAllLoading}}">
    Clear {{todosOfComplted.length}} of done.
   </button>
  </view>
 </view>
 <loading hidden="{{loadingHidden}}" bindchange="loadingChange">
  {{loadingText}}
 </loading>
 <toast hidden="{{toastHidden}}" bindchange="toastChange">
  {{toastText}}
 </toast>
</view>

index.js的源码：

var app = getApp();
 
Page( {
 data: {
  todos: [],
  todosOfUncomplted: [],
  todosOfComplted: [],
  newTodoText: '',
  addOneLoading: false,
  loadingHidden: true,
  loadingText: '',
  toastHidden: true,
  toastText: '',
  clearAllLoading: false
 },
 updateData: function( resetTodos ) {
  var data = {};
  if( resetTodos ) {
   data.todos = this.data.todos;
  }
 
  data.todosOfUncomplted = this.data.todos.filter( function( t ) {
   return !t.complete;
  });
 
  data.todosOfComplted = this.data.todos.filter( function( t ) {
   return t.complete;
  });
 
  this.setData( data );
 },
 updateStorage: function() {
  var storage = [];
  this.data.todos.forEach( function( t ) {
   storage.push( {
    id: t.id,
    text: t.text,
    complete: t.complete
   })
  });
 
  wx.setStorageSync( 'todos', storage );
 },
 onLoad: function() {
  this.setData( {
   todos: wx.getStorageSync( 'todos' ) || []
  });
  this.updateData( false );
 },
 getTodo: function( id ) {
  return this.data.todos.filter( function( t ) {
   return id == t.id;
  })[ 0 ];
 },
 getTodoId: function( e, prefix ) {
  return e.currentTarget.id.substring( prefix.length );
 },
 toggleTodo: function( e ) {
 
  var id = this.getTodoId( e, 'todo-item-chk-' );
  var value = e.detail.value[ 0 ];
  var complete = !!value;
  var todo = this.getTodo( id );
 
  todo.complete = complete;
  this.updateData( true );
  this.updateStorage();
 },
 toggleAll: function( e ) {
  var value = e.detail.value[ 0 ];
  var complete = !!value;
 
  this.data.todos.forEach( function( t ) {
   t.complete = complete;
  });
 
  this.updateData( true );
  this.updateStorage();
 
 },
 clearTodo: function( id ) {
  var targetIndex;
  this.data.todos.forEach( function( t, i ) {
   if( targetIndex !== undefined ) return;
 
   if( t.id == id ) {
    targetIndex = i;
   }
  });
 
  this.data.todos.splice( targetIndex, 1 );
 },
 clearSingle: function( e ) {
  var id = this.getTodoId( e, 'btn-del-item-' );
  var todo = this.getTodo( id );
 
  todo.loading = true;
  this.updateData( true );
 
  var that = this;
  setTimeout( function() {
   that.clearTodo( id );
   that.updateData( true );
   that.updateStorage();
  }, 500 );
 },
 clearAll: function() {
  this.setData( {
   clearAllLoading: true
  });
 
  var that = this;
  setTimeout( function() {
   that.data.todosOfComplted.forEach( function( t ) {
    that.clearTodo( t.id );
   });
   that.setData( {
    clearAllLoading: false
   });
   that.updateData( true );
   that.updateStorage();
 
   that.setData( {
    toastHidden: false,
    toastText: 'Success'
   });
  }, 500 );
 
 },
 startEdit: function( e ) {
  var id = this.getTodoId( e, 'todo-item-txt-' );
  var todo = this.getTodo( id );
  todo.editing = true;
 
  this.updateData( true );
  this.updateStorage();
 },
 newTodoTextInput: function( e ) {
  this.setData( {
   newTodoText: e.detail.value
  });
 },
 endEditTodo: function( e ) {
  var id = this.getTodoId( e, 'todo-item-edit-' );
  var todo = this.getTodo( id );
 
  todo.editing = false;
  todo.text = e.detail.value;
 
  this.updateData( true );
  this.updateStorage();
 },
 addOne: function( e ) {
  if( !this.data.newTodoText ) return;
 
  this.setData( {
   addOneLoading: true
  });
 
  //open loading
  this.setData( {
   loadingHidden: false,
   loadingText: 'Waiting...'
  });
 
  var that = this;
  setTimeout( function() {
   //close loading and toggle button loading status
   that.setData( {
    loadingHidden: true,
    addOneLoading: false,
    loadingText: ''
   });
 
   that.data.todos.push( {
    id: app.getId(),
    text: that.data.newTodoText,
    compelte: false
   });
 
   that.setData( {
    newTodoText: ''
   });
 
   that.updateData( true );
   that.updateStorage();
  }, 500 );
 },
 loadingChange: function() {
  this.setData( {
   loadingHidden: true,
   loadingText: ''
  });
 },
 toastChange: function() {
  this.setData( {
   toastHidden: true,
   toastText: ''
  });
 }
});

最后需要补充的是，这个app在有限的时间内依据微信的官方文档进行开发，所以这里面的实现方式到底是不是合理的，我也不清楚。我也仅仅是通过这个app来了解小程序这个平台的用法。希望微信官方能够推出一些更全面、最好是项目性的demo，在代码层面，给我们这些开发者提供一个最佳实践规范。欢迎有其它的开发思路的朋友，帮我指出我以上实现中的问题。