微前端架构新选择：micro-app 框架一文全解析

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前言

https://micro-zoe.github.io/micro-app/

micro-app 是由京东前端团队推出的一款微前端框架，它借鉴了 WebComponent 的思想，通过 js沙箱、样式隔离、元素隔离、路由隔离 模拟实现了 ShadowDom 的隔离特性，并结合 CustomElement 将微前端封装成一个类 WebComponent 组件，从而实现微前端的组件化渲染，旨在降低上手难度、提升工作效率。

micro-app 与技术栈无关，也不和业务绑定，可以用于任何前端框架。

技术方案

https://juejin.cn/post/7236021829000691771

https://juejin.cn/post/7309477710523269174

  • 主应用引入框架 Micro App，通过链接加载子应用，双方状态隔离，互不影响

沙箱

MicroApp 有两种沙箱方案：with沙箱 和 iframe沙箱。

默认开启 with沙箱，如果 with沙箱 无法正常运行，可以尝试切换到 iframe沙箱，比如 vite。

with

with 沙箱通常是指使用 JavaScript 的 with 语句来创建一个新的作用域。这种方法在现代开发中不推荐使用，因为它可能导致代码难以阅读和维护、作用域不明确、调试困难、全局变量污染，而且 with 语句在严格模式下是不被允许的。

const microApp = {data: {message: 'Hello from MicroApp'},logMessage() {with(this.data) {console.log(message);}}
};microApp.logMessage(); // 输出: Hello from MicroApp

iframe

iframe 沙箱是一种更为常见的隔离技术，通过在 HTML 中使用 <iframe> 标签来嵌入微应用。每个 <iframe> 都有自己独立的全局作用域，这意味着 JavaScript 变量和 DOM 不会泄露到宿主应用中。

子应用的执行 js 脚本会被 micro 拿出来放到 iframe 进行执行，一般只会加载 样式文件。

环境变量

子应用可以通过一些 window 注入的全局变量来判断当前加载的状态如何：

  • __MICRO_APP_ENVIRONMENT__（是否在微前端环境中）
  • __MICRO_APP_NAME__（获取应用在 micro-app 挂载的值）
  • __MICRO_APP_BASE_ROUTE__（子应用的基础路由路径）
  • __MICRO_APP_BASE_APPLICATION__（判断当前是否是主应用，执行 microApp.start 之后生效）
  • rawWindow（子应用获取主应用的执行 window 上下文）
    • 主应用的 window 内部包含子应用的 window，默认是 window[0] window[1] window[2]。
    • 但是这个包含的 window 被注入了一些方法和变量，所以和原本的不一致了。
  • rawDocument（子应用获取主应用的执行 document 结构）

主应用生命周期

  1. created： 标签初始化后，加载资源前触发。
  2. beforemount：加载资源完成后，开始渲染之前触发。
  3. mounted：子应用渲染结束后触发。
  4. unmount：子应用卸载时触发。
  5. error：子应用加载出错时触发，只有会导致渲染终止的错误才会触发此生命周期。
  • 开启缓存前，先触发123，切换触发4，返回接着触发123
  • 开启keep-alive后，应用卸载时会进入缓存，而不是销毁它们，以便保留应用的状态和提升重复渲染的性能。先触发123，切换不触发，返回触发1

子应用生命周期

初始化

更新

卸载

缓存

  • 开启缓存后，子应用无需重复上述的渲染过程

JS 沙箱

https://micro-zoe.github.io/micro-app/docs.html#/zh-cn/sandbox

  • 通过自定义的window、document拦截子应用的JS操作，放在 iframe 执行，实现一个相对独立的运行空间，避免全局变量污染，让子应用进行独立运行
  • 后续出一篇文章，分析 iframe webcomponent 内部执行原理

样式隔离

micro-app[name=my-app1] .main .title

  • 一般情况下，子应用不开启 scoped 进行隔离，主应用会加上 micro-app[name=my-app1] 进行样式标识
  • 如果主应用的样式在全局下面，不开启 micro 的话，很可能会影响到子应用的原始样式
  • 默认下样式隔离是开启的，也可以在应用、文件、行进行禁用操作

元素隔离

【小程序 - 大智慧】Expareser 组件渲染框架_exparser框架-CSDN博客

  • 元素的隔离来自 Shadow Dom，元素不会逃离 <micro-app> 元素边界，子应用只能对自身的元素进行增、删、改、查的操作。
  • 微前端下主应用拥有统筹全局的作用，可以获取子应用的元素。
  • 自定义了 micro-app-head、micro-app-body 等 Web Component 组件进行隔离。

路由系统⭐

拦截浏览器路由事件以及自定义的 location、history，实现了一套虚拟路由系统，子应用运行在这套虚拟路由系统中，和主应用的路由进行隔离，避免相互影响

  1. search 是默认模式，子应用的路由信息会作为 query 参数同步到浏览器地址上。
  2. native 子应用和主应用共同基于浏览器路由进行渲染，但是配置更加复杂。
  3. native-scope 相比于 native，子应用的域名指向自身而非主应用。
  4. pure 模式是指子应用独立于浏览器路由系统进行渲染，即不修改浏览器地址，也不增加路由堆栈。
  5. state 模式是指基于浏览器 history.state 进行渲染的路由模式，在不修改浏览器地址的情况下模拟路由行为，可以增加路由堆栈。
  6. 路由系统和 vue-router 大差不差，具体包含了应用跳转、拦截、配置、路径解析等。

数据通信⭐

MicroApp

主应用和子应用之间的通信是绑定的，主应用只能向指定的子应用发送数据，子应用只能向主应用发送数据，这种方式可以有效的避免数据污染，防止多个子应用之间相互影响。

  1. 全局通信
  2. 主 <=> 子通信
  3. 无论是通信还是接收数据，发送数据是异步执行的，多个请求会在下一帧合并为一次执行。默认数据都是走缓存的，如果 key 和 value 值都一样就不会发送，后续的数据请求会和之前的进行合并，然后一起发送过去。最后，当子应用卸载时，要注意通信的数据会被缓存，可能会导致一些困扰，此时可以主动清空缓存数据来解决。

资源系统

// 方式一：excludeAssetFilter
import microApp from '@micro-zoe/micro-app'microApp.start({excludeAssetFilter (assetUrl) {if (assetUrl === 'xxx') {return true // 返回true则micro-app不会劫持处理当前文件}return false}
})// 方式二：配置 exclude 属性
<link rel="stylesheet" href="xx.css" exclude>
<script src="xx.js" exclude></script>
<style exclude></style>

https://micro-zoe.github.io/micro-app/docs.html#/zh-cn/static-source

  • 自动补全：对子应用相对地址的资源路径进行补全。
  • 资源共享：当子应用加载相同地址的 js 或 css 资源时，会直接从缓存中提取数据，从而提升渲染速度。
  • 资源过滤：对于共享的资源使用 exclude 不加载，excludeAssetFilter 指定部分特殊的动态加载的微应用资源（css/js）不被 `

预加载

预加载是指在子应用尚未渲染时提前加载静态资源，从而提升子应用的首次渲染速度。为了不影响主应用的性能，预加载会在浏览器空闲时间执行。

microApp.preFetch([{ name: 'my-app1', url: 'xxx' }, // 加载资源并解析{ name: 'my-app2', url: 'xxx', level: 1 }, // 只加载资源{ name: 'my-app3', url: 'xxx', level: 3 }, // 加载资源、解析并渲染{ name: 'my-app4', url: 'xxx', level: 3, 'default-page': '/page2' }, // 加载资源、解析并渲染子应用的page2页面
])

umd 模式

// main.js
import { createApp } from 'vue'
import { createRouter, createWebHistory } from 'vue-router'
import routes from './router'
import App from './App.vue'let app = null
let router = null
let history = null
// 👇 将渲染操作放入 mount 函数，子应用初始化时会自动执行
window.mount = () => {history = createWebHistory()router = createRouter({history,routes,})app = createApp(App)app.use(router)app.mount('#app')
}// 👇 将卸载操作放入 unmount 函数，就是上面步骤2中的卸载函数
window.unmount = () => {app.unmount()history.destroy()app = nullrouter = nullhistory = null
}// 如果不在微前端环境，则直接执行mount渲染
if (!window.__MICRO_APP_ENVIRONMENT__) {window.mount()
}
  • 默认模式：初次渲染和后续渲染时会顺序执行所有 js，以保证多次渲染的一致性。
  • umd 模式：子应用定义 mount、unmount 方法，此时只在初次渲染时执行所有 js，后续渲染只会执行这两个方法，在多次渲染时具有更好的性能和内存表现。

其他功能

  1. 支持多层嵌套，A 嵌套 B，B 嵌套 C，需要按照规定进行配置。
  2. 插件系统可以对全局和单独应用的 js 处理规则进行修改，因为默认在沙箱中，顶层的变量是无法泄漏为全局变量的（如 var xx =, function xxx 定义变量，无法通过 window.xx 访问），导致 js 报错。
  3. 通过自定义 fetch 替换框架自带的 fetch，可以修改 fetch 配置（添加 cookie 或 header 信息等等），或拦截 HTML、JS、CSS 等静态资源。

调试工具

MicroApp

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