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    Weex原理及架构剖析

    Author:zhoulujun Date:

    weex-vue-framework向原生端发送渲染指令,最终渲染生成的是原生组件。WXBridge 是 weex 实现的一种 js 和 客户端通信的机制。客户端设计一套 JS Bridge,让 native 代码可以和 JavaScript 引擎相互通信,Weex源码转换成JS Bundle,异步更新

    早期H5和Hybrid方案的本质是,利用客户端App的内置浏览器(也就是webview)功能,通过开发前端的H5页面满足跨平台需求。比如PhoneGap cordova ionic ……

    该方案提升开发效率,同时也满足了跨端的需求。但有一个问题就是,前端H5的性能和客户端的性能相差甚远。Facebook 推出ReactNative

    关于RN,安利下《ReactJS到React-Native,架构原理概述

    Weex与ReactNative 都是基于Yogo渲染骨架做的 跨端框架,一个基于React,一个基于Vue,个人偏好RN,但是Weex 貌似更香。

    相对于ReactNative的“learn once write anywhere”,weex的: “write once run anywhere”,牛皮更宽广

    关于Weex的使用,还是看官方文档好:https://weex.apache.org/zh/guide/introduction.html

    Weex的源文件(最新的Weex版本支持的是Vue文件),如果想用React, 也可以用Rax(兼容React接口), 甚至如果可能,可以支持更多的前端框架。因为根据Weex设计前端框架仅仅是语法层(或者叫DSL), 它与原生渲染引擎是分离的。当然自己扩展支持另一套前端框架也比较麻烦,需要做不少工作。


    Weex框架架构图WEEX SDK JavaScript 执行架构图

    React Native 架构React 可以渲染到多平台上Weex架构分析

    js的执行环境

    在初始化阶段, WEEX SDK 会准备好一个js的执行环境。因为我们是要在客户端跑js 代码的,所以需要一个js执行环境,这个执行环境类似于浏览器的v8 引擎, 在IOS 上,则是客户端自带的 js core。

    这个js执行环境,可以看成是一个在客户端上的沙盒,或者是一个虚拟机

    为了提升性能,js 执行环境只用在初始化的时候初始化一次,之后每个页面都无须再初始化了。也就是说不管客户端打开多少个weex页面,多个页面的 JS 都是跑在同一个js执行环境中的

    weex-vue-famework 框架

    weex-vue-framework 框架 是什么呢?

    你可以把 weex-vue-framework 框架当成被改造的Vue.js。语法和内部机制都是一样的,只不过Vue.js最终创建的是 DOM 元素,而weex-vue-framework则是向原生端发送渲染指令,最终渲染生成的是原生组件

    同时,Weex为了提高Native的极致性能,做了很多优化的工作。前端优化性能时,会把业务代码和 vue.js 这类的依赖包分开打包,一个份是业务代码,一份是打包的框架依赖。

    weex 把weex-vue-framework 这类框架依赖内置到了SDK中,客户端访问Weex页面时,只会网络请求JS Bundle。由于JSFramework在本地,所以就减少了JS Bundle的体积,每个JS Bundle都可以减少一部分体积,从而提升了性能。

    WXBridge 通信

    WXBridge 是 weex 实现的一种 js 和 客户端通信的机制

    js 执行环境和客户端是隔离的,为了和外界客户端的世界通信,需要有一个通信的桥梁。weex 实现了 WXBrigde, 主要通过 callJS 和 callNative 两个核心的方法,实现 js 代码和客户端代码双向通信。

    在完成了上面的初始化之后,weex已经做好了准备,只等着下载 JS bundle 就可开始渲染页面了。

    Weex工作原理分析

    weex 能让一套代码能做成 native 级别的app,主要是做了三件事:

    • 在本地用一个叫做 transformer 的工具把这套代码转成纯 JavaScript 代码

    • 在客户端运行一个 JavaScript 引擎,随时接收 JavaScript 代码

    • 在客户端设计一套 JS Bridge,让 native 代码可以和 JavaScript 引擎相互通信

    weex跨端原理 编译分析整个 Weex 的工作原理



    Weex源码转换成JS Bundle

    整体工作可以分为三个部分

    1、转换 <template> 为 类JSON的树状数据结构, 转换数据绑定 为 返回数据的函数原型。#####

    <foo a="{{x}}" b="1" />   -->   {type: "foo", attr: {a: function () {return this.x}, b: 1}}.

    2、转换 <style> 为 类JSON的树状数据结构。

    .classname {name: value;}  -->  { classname :  { name :  value } }.

    3、 把上面两部分的内容和 <script> 中的内容结合成一个JavaScript AMD(AMD:异步模块规范) 模块。#####

    <template>
      <foo a="{{x}}" b="1" class="bar"></foo>
    </template>
    
    <style>
      .bar {width: 200; height: 200}
    </style>
    
    <script>
      module.exports = {
        data: function () {
          return {x: 100}
        }
      }
    </script>

    将转换为:

    define('@weex-component/main', function () {
      module.exports = {
        data: function () {
          return {x: 100}
        }
      }
      module.template = {
        type: "foo",
        attr: {
          a: function () {return this.x},
          b: 1,
          classname: ['bar']
        }
      }
      module.style = {
        bar: {width: 200, height: 200}
      }
    })
    bootstrap('@weex-component/main')

    说明1:除此之外,转换器还会做一些额外的事情: 合并Bundle ,添加引导函数,配置外部数据等等。

    说明2:案例来自Weex的官方文档。当前大部分Weex工具最终输出的JS Bundle格式都经过了Webpack的二次处理,所以你实际使用工具输出的JS Bundle会和上面的有所区别。

    获取到JS Bundle后创建 weex 实例

    实际上当WEEX SDK获取到JS Bundle后,第一时间并不是立马渲染页面,而是先创建WEEX的实例。

    每一个JS bundle对应一个实例,同时每一个实例都有一个instance id。

    我们上文中说过,由于所有的js bundle都是放入到同一个JS执行引擎中执行,那么当js执行引擎通过WXBridge将相关渲染指令传出的时候,需要通过instance id才能知道该指定要传递给哪个weex实例

    在创建实例完成后,接下来才是真正将js bundle交给js执行引擎执行

    weex执行 JS bundle获取到JS Bundle后创建 weex 实例


    在实例创建完成后,接下来就是执行JS bundle 了。JS bundle 的结果是生成Virtual DOM ,然后去patch 新旧 Vnode 树,根据diff 算法找出最佳的DOM操作,唯一和浏览器不同的是,调用的是 Native app api ,而不是浏览器里面对DOM节点增删改查的操作。


    Native渲染

    Native 渲染引擎提供客户端组件(Component)和模块(Module)

    • 组件(Component):在屏幕内可见,有特定行为,能被配置不同的属性和样式,能响应用户交互,常见的组件有: <div>、<text>、 <image>。

    • 模块(Module): 是一组能被JS Framework调用的API. 其中的一些能以异步的方式调用JS Framework, 例如: 发送HTTP请求。

    Weex 的渲染流程

    Weex 的渲染流程如下图:

    Virtual DOM ->

    ->    Build Tree -> Apply Style -> Create View -> Update Frame ->  Attach Event ->CSS Layout ->Update Frame

    ->Native/H5 View

    输入:虚拟DOM

    1. 构造树结构. 分析虚拟DOM JSON数据以构造渲染树(RT).

    2. 添加样式. 为渲染树的各个节点添加样式.

    3. 创建视图. 为渲染树各个节点创建Native视图.

    4. 绑定事件. 为Native视图绑定事件.

    5. CSS布局. 使用 css-layout 来计算各个视图的布局.

    6. 更新视窗(Frame). 采用上一步的计算结果来更新视窗中各个视图的最终布局位置.

    输出:Native UI 页面





    参考文章:

    Weex 2:浅说Weex工作原理 https://www.jianshu.com/p/32285c709682

    深入理解weex内核原理 https://zhuanlan.zhihu.com/p/71064826




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