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抽象

架构设计与工程化

前端架构设计是指设计一系列相关的抽象模式(例如一系列工具和流程的集合), 用于指导完成前端项目各个方案的工作, 解决已存在或未来可能发生的技术问题, 增加前端项目的可管理性、稳定性、可扩展性

前端工程化是系统化的、规范的、可度量的方法用于前端的开发、运行和维护的过程, 通过各种工具和技术, 提升前端开发效率的过程。一切能提升前端开发效率、提高前端应用质量的方法和工具都是前端工程化

架构设计的目的与通用原则

架构设计本质是解决软件复杂度带来的问题

三大通用软件架构设计原则

  • 合适原则: 以实际场景除法
  • 简单原则: 以最简单的解决方案来解决问题
  • 演化原则: 设计架构应当满足当前的业务需要, 还能够应变后续架构升级和调整的需要

首先需要熟悉业务, 形成业务架构, 根据业务架构, 做出相应的数据架构和应用架构, 最后通过技术架构落地实施

工程化

  • 规范

    1. 分支管理
    2. 代码规范
    3. 项目规范
    4. UI 规范
  • 质量

    1. 单元测试
  • 监控预警

  • 效率

  • CICD

  • 数据

  • 通信

  • 生命周期

  • 插件

  • 渲染

  • 交互

  • 用户

  • 业务

React

React技术揭秘

React 架构分为三层

  • 调度器(Scheduler): 调度任务的优先级,高优任务优先进入 协调器
  • 协调器(Reconciler): 负责找出变化的组件, 递归处理虚拟 dom,可中断, 中断时机: 1. 有其他更高优任务需要先更新; 2. 当前帧没有剩余时间
  • 渲染器(Renderer): 负责将变化的组件渲染到页面上, 渲染器 根据协调器 给虚拟 DOM 打的标记,同步执行对应的 DOM 操作

Fiber 的结构

Javascript
function FiberNode(tag: WorkTag, pendingProps: mixed, key: null | string, mode: TypeOfMode) {
  // 作为静态数据结构的属性
  this.tag = tag
  this.key = key
  this.elementType = null
  this.type = null
  this.stateNode = null

  // 用于连接其他Fiber节点形成Fiber树
  // 指向父级Fiber节点
  this.return = null
  // 指向子Fiber节点
  this.child = null
  // 指向右边第一个兄弟Fiber节点
  this.sibling = null
  this.index = 0

  this.ref = null

  // 作为动态的工作单元的属性
  this.pendingProps = pendingProps
  this.memoizedProps = null
  this.updateQueue = null
  this.memoizedState = null
  this.dependencies = null

  this.mode = mode

  this.effectTag = NoEffect
  this.nextEffect = null

  this.firstEffect = null
  this.lastEffect = null

  // 调度优先级相关
  this.lanes = NoLanes
  this.childLanes = NoLanes

  // 指向该fiber在另一次更新时对应的fiber
  this.alternate = null
}

双缓存 Fiber 树

在 React 中最多会同时存在两棵 Fiber 树

当前屏幕上显示内容对应的 Fiber 树称为 current Fiber 树, 正在内存中构建的 Fiber 树称为 workInProgress Fiber 树

workInProgress Fiber 树构建完成交给 渲染器渲染在页面上后, 应用根节点的 current 指针指向 workInProgress Fiber 树, 此时 workInProgress Fiber树就变为current Fiber 树

每次状态更新都会产生新的 workInProgress Fiber 树, 通过 current 与 workInProgress 的替换, 完成 DOM 更新

diff 算法

计算出 Virtual DOM 中真正变化的部分,并只针对该部分进行原生 DOM 操作,而非重新渲染整个页面

把树形结构按照层级分解,只比较同级元素

  • tree diff

    两棵树只对同一层级节点进行比较,只要该节点不存在了,那么该节点与其所有子节点会被完全删除,不在进行进一步比较 只需要遍历一次,便完成对整个 DOM 树的比较

  • component diff

    同类型组件,组件 A 转化为了组件 B,如果 virtual DOM 无变化,可以通过 shouldComponentUpdate()方法优化 不同类型的组件,那么 diff 算法会把要改变的组件判断为 dirty component,从而替换整个组件的所有节点

  • element diff

    key 往前移动的节点不进行任何操作,所以当把最后一个节点移动到头部时,性能损耗最大

    • 插入: 新的组件不在原来的集合中,而是全新的节点,则对集合进行插入操作
    • 删除: 组件已经在集合中,但集合已经更新,此时节点就需要删除
    • 移动: 组件已经存在于集合中,并且集合更新时,组件并没有发生更新,只是位置发生改变(同一层的节点添加唯一 key 进行区分,并且移动,当新集合中位置在旧集合之后时,需要移动)

React-Native 旧架构

React Native 技术详解 (一) - 认识它

架构图

RN 以 React 技术为开发基础, 通过 Metro 打包器构建成 JS Bundle, jsbundle 运行在 JSC 引擎中, 通过 Bridge 传递布局及相关渲染数据

最后由 Yoga 与 Native UI 模块管理布局和渲染工作

Metro Bundler

Metro 是专为 React Native 提供的 JS 构建工具, 提供开发服务和打包功能

Hermes

Hermes 引擎是 RN 优化后的 JS 引擎

相对于 JSC 的优化:

  • 优化了启动时间, 支持字节码编译, 能跳过 JS 引擎生成字节码的步骤
  • 降低内存的使用, 针对新架构, 优化了引擎的 GC
  • Android 端 APK 体积变小

Yoga

Yoga 是 C++ 实现的 基于 Flexbox 的跨平台布局引擎

React Native 新架构

React Native 技术详解 (二) - 新架构

新架构图

新架构 JSI 取代 JS bridge, 他为 JS 引擎提供 API, JS 能直接调用原生(Java/Objc)函数

JSI

JSI 的优势是 JS线程和 Native Modules 的完全同步,

老架构 Bridge 的消息队列在高频通信时容易阻塞队列, 导致事件响应不及时和 UI 卡帧现象

数据序列化与反序列化对于性能也有影响, 同时他也是异步的

Fabric Native UI

Fabric 通过 JSI 暴露的 Native 函数与 JS 进行通信, 提升了数据传递性能与效率

Turbo Modules

Turbo Modules 可以按需加载原生模块, 原来的 Native Modules 需要在启动时加载所有原生模块, 而 Turbo Modules 是懒加载的, 提升了应用的启动时间

Taro 1/2 架构

Taro 版本升级权威指南

架构图

Taro 1/2 属于编译型架构, 将类 React 代码编译转换成各端代码, 再搭配轻量运行时适配以及根据标准组件库、API 抹平平台差异, 实现多端适配

Taro 3 架构

Taro 版本升级权威指南

架构图

Taro 3 为解释型架构, 通过在小程序端模拟实现 DOM、BOM API来让前端框架直接运行在小程序环境中

对于其他平台差异如 生命周期、组件库、API、路由等, 通过定义统一标准, 各端负责各自实现的方式来进行抹平

Webpack

设计类

组件设计原则

  • 单一职责

    每个组件专注于关注一个特定功能, 这样组件易于理解、测试和维护

  • 可组合性

    组件可拆分为小而独立的部分, 可以提高组件复用性和灵活性

  • 可定制性

    公共组件应

  • 完善的文档

  • 单测

    编写公共组件的单元测试用例

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