深入wepy小程序组件化框架

wepy是一个优秀的微信小程序组件化框架，突破了小程序的限制，支持了npm包加载以及组件化方案，并且在性能优化方面也下了功夫，不管之后项目是否会使用到，该框架组件化编译方案都是值得学习和深入的。

wepy文档： https://wepyjs.github.io/wepy/#/
github地址：https://github.com/wepyjs/wepy

我们先提出几个问题，让下面的分析更有针对性：

1. wepy如何实现单文件组件.wpy编译？
2. 如何隔离组件作用域?
3. 如何实现组件通信?
4. 如何实现加载外部npm包？

先从源码目录入手

我们可以先clone下wepy的github目录

• docs目录下是开发文档以及使用docsify生成的文档网站
• packages目录下就是核心代码了，wepy是小程序端的框架，wepy-cli是脚手架（负责组件化编译等等），其他就是一些预处理编译插件、还有一些压缩插件等等
• scripts是一些shell脚本，负责test等等一些操作
• gulpfile.js主要负责将package中的src开发目录中js文件babel转换至lib目录供使用，并支持watch compile
• 等等

我们就重点看wepy以及wepy-cli，接下来的文章也是围绕这两个展开

wepy-cli分析

目录结构

上面的bin/wepy.js是入口文件,其实就一句话引入lib中经过babel转换的文件

require('../lib/wepy');

编译构建流程

下图简单画出了整体wepy-cli的编译构建流程，忽略了部分细节

接下来答大体说下build的流程(可以跟着图看）

• wepy-cli使用commander作为命令行工具，build命令执行调用compile build方法
• 如果没有指定文件build,则获取src目录下所有文件，寻找没有引用的（指的是这种<script src="">)，调用compile方法开始编译，如果指定文件，则相应判断寻找父组件或者寻找引用去编译
• compile方法根据文件后缀判断，调用不同文件的方法（下面就说wpy单文件组件）

• compile-wpy调用resolveWpy方法（核心）

  • 替换内容中的attr（比如@tap => bindtap等等）
  • 使用xmldom放入内容，操作节点
  • 获取wpy中的包裹的config,放入rst.config
  • 将样式放入rst.style
  • 提前编译wxml,如果是jade/pug之类的
  • 获取文件中的import和components放入rst.template.components
  • 获取代码中components的属性，获取props以及events放入rst.script.code中

    rst.script.code = rst.script.code.replace(/[\s\r\n]components\s*=[\s\r\n]*/, (match, item, index) => {
                  return `$props = ${JSON.stringify(props)};\r\n$events = ${JSON.stringify(events)};\r\n${match}`;
              });
    

  • 最后拆解style、template、script构成一个rst文件

    let rst = {
          moduleId: moduleId,
          style: [],
          template: {
              code: '',
              src: '',
              type: '',
              components: {},
          },
          script: {
              code: '',
              src: '',
              type: '',
          },
         config: {},
      };
    

  • rst构建完成，开始逐个操作

    • rst.config写入xxx.json
    • rst.template
      • 经过compiler后再次使用xmldom
      • updateSlot,替换内容
      • updateBind, 将{{}}以及attr中的加入组件前缀（$prefix）
      • 将组件替换成相应xml
    • rst.style
      • 寻找require再进入compile-style
      • compiler预编译处理，并且置入依赖（@import)

    • rst.script

      • compiler处理

      • 假如不是npm包，则置入wepy框架初始化代码

        if (type !== 'npm') {
          if (type === 'page' || type === 'app') {
              code = code.replace(/exports\.default\s*=\s*(\w+);/ig, function (m, defaultExport) {
                  if (defaultExport === 'undefined') {
                      return '';
                  }
        
                  if (type === 'page') {
                      let pagePath = path.join(path.relative(appPath.dir, opath.dir), opath.name).replace(/\\/ig, '/');
                      return `\nPage(require('wepy').default.$createPage(${defaultExport} , '${pagePath}'));\n`;
                  } else {
                      appPath = opath;
                      let appConfig = JSON.stringify(config.appConfig);
                      return `\nApp(require('wepy').default.$createApp(${defaultExport}, ${appConfig}));\n`;
                  }
              });
          }
        }
        

      • resolveDeps(核心），根据require的形式，模仿node require加载机制，将文件拷贝到相应目录，修改require内容，这里包括外部npm包的拷贝加载
      • 假如是npm包，特殊处理部分代码
  • 均通过相应plugins顺序通过一遍，最后输出到dist目录

大体就像开发文档的图一样，现在看就很清晰了

核心方法

resolveWpy

这个方法用于生成rst,拆分wpy单文件组件，上面流程讲了大部分，这里就详细讲下props和event的提取
其实也不是很复杂，就是遍历元素，取出相应attributes，放入events[comid][attr.name]以及props[comid][attr.name]放入代码中

elems.forEach((elem) => {
                // ignore the components calculated in repeat.
                if (calculatedComs.indexOf(elem) === -1) {
                    let comid = util.getComId(elem);
                    [].slice.call(elem.attributes || []).forEach((attr) => {
                        if (attr.name !== 'id' && attr.name !== 'path') {
                            if (/v-on:/.test(attr.name)) { // v-on:fn user custom event
                                if (!events[comid])
                                    events[comid] = {};
                                events[comid][attr.name] = attr.value;
                            } else {
                                if (!props[comid])
                                    props[comid] = {};
                                if (['hidden', 'wx:if', 'wx:elif', 'wx:else'].indexOf(attr.name) === -1) {
                                    props[comid][attr.name] = attr.value;
                                }
                            }
                        }
                    });
                }
            });
            if (Object.keys(props).length) {
                rst.script.code =rst.script.code.replace(/[\s\r\n]components\s*=[\s\r\n]*/, (match, item, index) => {
                    return `$props = ${JSON.stringify(props)};\r\n$events = ${JSON.stringify(events)};\r\n${match}`;
                });
            }

//... util.geComId
getComId(elem) {
        let tagName = elem.nodeName;
        let path = elem.getAttribute('path');
        let id = elem.getAttribute('id');
        if (tagName !== 'component')
            return tagName;
        if (id)
            return id;
        if (path && !id)
            return path;
    },

updateBind && parseExp

• updateBind遍历调用parseExp,并且遇到子元素调用自身传入前面的prefix，最后可以生成$parent$child$xxx这种一样的数据
• parseExp就是用于替换添加prefix

下面精简了下代码，易于理解

updateBind(node, prefix, ignores = {}, mapping = {}) {
    let comid = prefix;
    if (node.nodeName === '#text' && prefix) {
      if (node.data && node.data.indexOf('{{') > -1) {
        node.replaceData(0, node.data.length, this.parseExp(node.data, prefix, ignores, mapping));
      }
    } else {
      [].slice.call(node.attributes || []).forEach((attr) => {
        if (prefix) {
          if (attr.value.indexOf('{{') > -1) {
            attr.value = this.parseExp(attr.value, prefix, ignores, mapping);
          }
        }
        if (attr.name.indexOf('bind') === 0 || attr.name.indexOf('catch') === 0) {
          if (prefix) {
            attr.value = `$${comid}$${attr.value}`;
          }
        }
      });
      [].slice.call(node.childNodes || []).forEach((child) => {
        this.updateBind(child, prefix, ignores, mapping);
      });
    }
  },

  parseExp(content, prefix, ignores, mapping) {
    let comid = prefix;
    // replace {{ param ? 'abc' : 'efg' }} => {{ $prefix_param ? 'abc' : 'efg' }}
    return content.replace(/\{\{([^}]+)\}\}/ig, (matchs, words) => {
      return matchs.replace(/[^\.\w'"](\.{0}|\.{3})([a-z_\$][\w\d\._\$]*)/ig, (match, expand, word, n) => {
        // console.log(matchs + '------' + match + '--' + word + '--' + n);
        let char = match[0];
        let tmp = word.match(/^([\w\$]+)(.*)/);
        let w = tmp[1];
        let rest = tmp[2];
        if (ignores[w] || this.isInQuote(matchs, n)) {
          return match;
        } else {
          if (mapping.items && mapping.items[w]) {
            // prefix 减少一层
            let upper = comid.split(PREFIX);
            upper.pop();
            upper = upper.join(PREFIX);
            upper = upper ? `${PREFIX}${upper}${JOIN}` : '';
            return `${char}${expand}${upper}${mapping.items[w].mapping}${rest}`;
          }
          return `${char}${expand}${PREFIX}${comid}${JOIN}${word}`;
        }
      });
    });
  },

resolveDeps

这个方法用于wpy框架的加载机制
将require部分替换成正确的编译后的路径
npm包通过读取相应package.json中的main部分去寻找文件，寻找npm文件会再继续resolveDeps获取依赖，最后写入npm中

    resolveDeps (code, type, opath) {

        let params = cache.getParams();
        let wpyExt = params.wpyExt;


        return code.replace(/require\(['"]([\w\d_\-\.\/@]+)['"]\)/ig, (match, lib) => {

            let resolved = lib;

            let target = '', source = '', ext = '', needCopy = false;

            if (lib[0] === '.') { // require('./something'');
                source = path.join(opath.dir, lib);  // e:/src/util
                if (type === 'npm') {
                    target = path.join(npmPath, path.relative(modulesPath, source));
                    needCopy = true;
                } else {
                    // e:/dist/util
                    target = util.getDistPath(source);
                    needCopy = false;
                }
            } else if (lib.indexOf('/') === -1 || // require('asset');
                lib.indexOf('/') === lib.length - 1 || // reqiore('a/b/something/')
                (lib[0] === '@' && lib.indexOf('/') !== -1 && lib.lastIndexOf('/') === lib.indexOf('/')) // require('@abc/something')
            ) {  
                let pkg = this.getPkgConfig(lib);
                if (!pkg) {
                    throw Error('找不到模块: ' + lib);
                }
                let main = pkg.main || 'index.js';
                if (pkg.browser && typeof pkg.browser === 'string') {
                    main = pkg.browser;
                }
                source = path.join(modulesPath, lib, main);
                target = path.join(npmPath, lib, main);
                lib += path.sep + main;
                ext = '';
                needCopy = true;
            } else { // require('babel-runtime/regenerator')
                //console.log('3: ' + lib);
                source = path.join(modulesPath, lib);
                target = path.join(npmPath, lib);
                ext = '';
                needCopy = true;
            }

            if (util.isFile(source + wpyExt)) {
                ext = '.js';
            } else if (util.isFile(source + '.js')) {
                ext = '.js';
            } else if (util.isDir(source) && util.isFile(source + path.sep + 'index.js')) {
                ext = path.sep + 'index.js';
            }else if (util.isFile(source)) {
                ext = '';
            } else {
                throw ('找不到文件: ' + source);
            }
            source += ext;
            target += ext;
            lib += ext;
            resolved = lib;

            // 第三方组件
            if (/\.wpy$/.test(resolved)) {
                target = target.replace(/\.wpy$/, '') + '.js';
                resolved = resolved.replace(/\.wpy$/, '') + '.js';
                lib = resolved;
            }

            if (needCopy) {
                if (!cache.checkBuildCache(source)) {
                    cache.setBuildCache(source);
                    util.log('依赖: ' + path.relative(process.cwd(), target), '拷贝');
                    // 这里是写入npm包，并且继续寻找依赖的地方
                    this.compile('js', null, 'npm', path.parse(source));
                }
            }
            if (type === 'npm') {
                if (lib[0] !== '.') {
                    resolved = path.join('..' + path.sep, path.relative(opath.dir, modulesPath), lib);
                } else {
                    if (lib[0] === '.' && lib[1] === '.')
                        resolved = './' + resolved;
                }

            } else {
                resolved = path.relative(util.getDistPath(opath, opath.ext, src, dist), target);
            }
            resolved = resolved.replace(/\\/g, '/').replace(/^\.\.\//, './');
            return `require('${resolved}')`;
        });
    },

new loader.PluginHelper

在代码中会常看到以下PluginHelper再进行写入，我们可以看看如何实现plugin一个一个运用到content中的

let plg = new loader.PluginHelper(config.plugins, {
    type: 'wxml',
    code: util.decode(node.toString()),
    file: target,
    output (p) {
            util.output(p.action, p.file);
    },
    done (rst) {
            util.output('写入', rst.file);
            rst.code = self.replaceBooleanAttr(rst.code);
            util.writeFile(target, rst.code);
    }
});

核心代码如下，其实跟koa/express中间的compose类似，通过next方法，调用完一个调用下一个next()，next()不断，最后done()，next方法在框架内部实现，done方法有我们配置即可，当然在插件中（就像中间件）需要在最后调用next

class PluginHelper {
    constructor (plugins, op) {
        this.applyPlugin(0, op);
        return true;
    }
    applyPlugin (index, op) {
        let plg = loadedPlugins[index];

        if (!plg) {
            op.done && op.done(op);
        } else {
            op.next = () => {
                this.applyPlugin(index + 1, op);
            };
            op.catch = () => {
                op.error && op.error(op);
            };
            if (plg)
                plg.apply(op);
        }
    }
}

wepy分析

这里的wepy是wepy框架的前端部分，需要在小程序中import的

主要职责就是让框架中props和events能成功使用，就是需要setData一些加prefix的内容，并且实现组件之间的通信，以及部分性能调优

目录结构

• wepy.js: 暴露$createApp、$createPage等接口
• base.js: $createApp、$createPage逻辑，bindExt为组件以及method添加prefix
• app.js: promisifyAPI以及intercept拦截接口逻辑
• page.js: 继承component,route、page一些性能调优逻辑
• component.js: 组件逻辑，props构建，computed计算，脏值检查，组件通信（$invoke、$broadcast、$emit)
• native.js: 空，代码里面用于app.js中重新定义wx自带接口
• event.js: 用于传入method第一参数e，可以获取组件通信的来源等
• mixin.js: 将混合的数据，事件以及方法注入到组件之中
• util.js：工具包

框架分析

针对前端wepy部分，也画了个流程图方便理解，也略去大量细节部分，后面分析可以跟着图来

• 上一节wepy-cli编译时往代码中注入了以下代码

  // page
  Page(require('wepy').default.$createPage(${defaultExport} , '${pagePath}'));
  // app
  App(require('wepy').default.$createApp(${defaultExport}, ${appConfig}));
  

  这也是入口所在，从这里开始入手分析

• $createApp在App包裹中，正常小程序应该是App({}),所以这里$createApp返回config，这里new class extends wepy.app, 通过调用app.js中$initAPI实现接口promise化以及实现拦截器
  定义接口使用

  Object.defineProperty(native, key, {
    get () { return (...args) => wx[key].apply(wx, args) }
  });
  wepy[key] = native[key];
  

  success时候reoslve,fail时候reject实现promise化，在其中查询拦截器调用

  if (self.$addons.promisify) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
                let bak = {};
                ['fail', 'success', 'complete'].forEach((k) => {
                        bak[k] = obj[k];
                        obj[k] = (res) => {
                                if (self.$interceptors[key] && self.$interceptors[key][k]) {
                                        res = self.$interceptors[key][k].call(self, res);
                                }
                                if (k === 'success')
                                        resolve(res)
                                else if (k === 'fail')
                                        reject(res);
                        };
                });
                if (self.$addons.requestfix && key === 'request') {
                        RequestMQ.request(obj);
                } else
                        wx[key](obj);
        });
    }
  

• $createPage在Page包裹中，同样返回config{},构造page实例，来自new class extends wepy.page，page class又继承于component

  • $bindEvt方法：
    • 遍历com.components，如果com还有子组件则递归调用,new class extend componeng后放入com.$coms
    • 递归设置com.$prefix，第一层没有，接下去就是$one$,再有子级，就是$one$two$,以此类推…
    • 这个方法名叫$bindEvt,主要也是跟方法有关的，将所有methods中的方法放入config中并添加当前组件的$prefix,即是$prefix+method,并且方法最后都会调用com.$mixin，调用com.$apply
  • onload方法：
    • 调用$init并且调用super.$init，即class component的$init
    • 根据$props（这个是编译注入的）生成$mappingProps，mapping双向绑定的部分
    • Props.build(this.props);(注意这个props是前端编写）构建props，并寻找父级的$props(编译注入），获取值以后放在this.data[key]里,如果有props设定为twoWay,同样放入$mappingProps中
    • 初始化数据(注意把prefix加上去了），并将defaultData setData到页面

        defaultData[`${this.$prefix}${k}`] = this.data[k];
        this[k] = this.data[k];
      

    • 计算computed的值放入this[k]中
    • 获取this.$com(在base.js中的bindEvt根据components绑定的），让组件一个一个继续$init、onLoad、$mixins、$apply
    • $init结束，调用page的onload方法，调用$mixins, 最后再page.$apply

$apply方法需要特别提一下,它于component中的$digest配合，是wepy框架里比较核心的脏值检查setData机制

下图是官网的图

我们可以看下$apply方法
带fn去调用，则调用结束再调用自身,然后假如当前阶段$$phase为无，则设为$apply阶段，假如调用时候之前已经标记过apply，则调用 this.$digest();进入脏检查阶段

$apply (fn) {
        if (typeof(fn) === 'function') {
            fn.call(this);
            this.$apply();
        } else {
            if (this.$$phase) {
                this.$$phase = '$apply';
            } else {
                this.$digest();
            }
        }
    }

$digest方法就是脏值检查了，顺便再讲之前的$createPage我们可以看到data放在好几个地方，this[k],this.data[k],this.$data,这里来区分以下它们

• this[k]是作为当前的数据，没有set上去的新数据，这也是wepy框架的一个特点，它将setData简化，this.xxx = yyy 替代之前的setData({xxx: yyy})
• this.data就是刚开始用到的初始化数据，放入defaultData中set,但是作为this.data里的，小程序更新数据setData也会更新到这里的数据
• this.$data是作为set上去的数据，wepy框架重写setData方法，会操作这个this.$data

分析完上面，脏值检查就很明了了，拿this.$data跟this中比较，不等的话放入readyToSet中，然后再setData,更新this.$data即可，还需注意上面官网图下两个tips，注意只会有一个脏数据检查流程

至于组件通信方面，有了一棵组件树，理好层级父级的关系就不复杂了，举一个$emit触发父级事件例子分析一下

• 假如是用event传入的，寻找父级组件$events(编译时注入的，在attr里遍历收集的），然后apply相应的方法即可

• 假如不是，则一层一层找上级方法emit即可

  $emit (evtName, ...args) {
        let com = this;
        let source = this;
        let $evt = new event(evtName, source, 'emit');
  
        // User custom event;
        if (this.$parent.$events && this.$parent.$events[this.$name]) {
            let method = this.$parent.$events[this.$name]['v-on:' + evtName];
            if (method && this.$parent.methods) {
                let fn = this.$parent.methods[method];
                if (typeof(fn) === 'function') {
                    this.$parent.$apply(() => {
                        fn.apply(this.$parent, args.concat($evt));
                    });
                    return;
                } else {
                    throw new Error(`Invalid method from emit, component is ${this.$parent.$name}, method is ${method}. Make sure you defined it already.\n`);
                }
            }
        }
        while(com && com.$isComponent !== undefined && $evt.active) {
            // 保存 com 块级作用域组件实例
            let comContext = com;
            let fn = getEventsFn(comContext, evtName);
            fn && comContext.$apply(() => {
                fn.apply(comContext, args.concat($evt));
            });
            com = comContext.$parent;
        }
    }
  

其他的invoke和broadcast不具体讲了，只要构建出组件树，问题就很好解决（构建就是在每次new的时候记住它的$parent就行了)

总结

到这里，整体流程大致讲完了，没有涵盖所有细节，作者的这个小程序框架很强大，并且作者还在积极地解决issue和更新，值得我们点赞～
接下来来回答下文首提出的问题，应该就迎刃而解了
1. wepy如何实现单文件组件.wpy编译？
答：wepy框架通过wepy-cli对.wpy编译，拆解为style,script(+config),template几部分,再分别处理，生成到dist文件对应xxx.wxss,xxx.script,xxx.json,xxx.wxml

2. 如何隔离组件作用域?
答：通过组件在不同page的命名作为前缀，并且以父级为起点，依次为$child,再子级就是$child$chind，依次类推。。。不同组件在不同的component实例下，data set到page就是带上前缀，同样的method也是加入前缀放在Page({})中

3. 如何实现组件通信?
答：通过编译获取component的路径注入代码，在小程序代码运行时，根据逐层require获取，new component，并记下父级$parent，构建组件树。
如果向子组件传props和events?
编译时就会收集在template中传入的props和events注入到代码中$props和$events,然后子组件init的时候获取父级$parent的$props并加入前缀$prefix去setData（子组件的在page中的元素表现已经在编译的时候被替换成了$prefix$data的样子），这样就实现了传值。调用$emit触发父组件event，直接寻找父级$parent apply调用相应方法即可。
广播事件broadcast就是直接广度优先去遍历组件树就行了。

4. 如何实现加载外部npm包？
答：wepy-cli在处理script部分，根据require的内容判断是否是npm内容或者带有npm标识，如果是require(‘xxx’) require(‘xxx/yyy’)的形式获取package.json中的main部分找到引用文件，就去compile该文件（带上npm标识继续去resolveDeps），如果判断不是npm内容修正require即可，带有npm标识最后会打包到npm文件夹。

其他可以参考阅读的相关介绍文章

• 小程序组件化框架 WePY 在性能调优上做出的探究：
• 【腾讯Bugly干货分享】打造“微信小程序”组件化开发框架

最后

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