# wujie 微前端实现及三种通信方式介绍
# 对比
# iframe
采用 iframe 的方案确实可以做到,而且优点非常明显。
优点
- 非常简单,使用没有任何心智负担
- web 应用隔离的非常完美,无论是 js、css、dom 都完全隔离开来
由于其隔离的太完美导致缺点也非常明显
缺点
- 路由状态丢失,刷新一下,iframe 的 url 状态就丢失了
- dom 割裂严重,弹窗只能在 iframe 内部展示,无法覆盖全局
- web 应用之间通信非常困难
- 每次打开白屏时间太长,对于 SPA 应用来说无法接受
# single-spa 方案
single-spa 是一个目前主流的微前端技术方案,其主要实现思路:
- 预先注册子应用(激活路由、子应用资源、生命周期函数)
- 监听路由的变化,匹配到了激活的路由则加载子应用资源,顺序调用生命周期函数并最终渲染到容器
乾坤微前端架构则进一步对 single-spa 方案进行完善,主要的完善点:
- 子应用资源由 js 列表修改进为一个 url,大大减轻注册子应用的复杂度
- 实现应用隔离,完成 js 隔离方案 (window 工厂) 和 css 隔离方案 (类 vue 的 scoped)
- 增加资源预加载能力,预先子应用 html、js、css 资源缓存下来,加快子应用的打开速度
总结一下方案的优缺点:
优点
- 监听路由自动的加载、卸载当前路由对应的子应用
- 完备的沙箱方案,js 沙箱做了 SnapshotSandbox、LegacySandbox、ProxySandbox 三套渐进增强方案,css 沙箱做了两套 strictStyleIsolation、experimentalStyleIsolation 两套适用不同场景的方案
- 路由保持,浏览器刷新、前进、后退,都可以作用到子应用
- 应用间通信简单,全局注入
缺点
- 基于路由匹配,无法同时激活多个子应用,也不支持子应用保活
- 改造成本较大,从 webpack、代码、路由等等都要做一系列的适配
- css 沙箱无法绝对的隔离,js 沙箱在某些场景下执行性能下降严重
- 无法支持 vite 等 ESM 脚本运行
# 无界方案
# 应用加载机制和 js 沙箱机制
将子应用的 js 注入主应用同域的 iframe 中运行,iframe 是一个原生的 window 沙箱,内部有完整的 history 和 location 接口,子应用实例 instance 运行在 iframe 中,路由也彻底和主应用解耦,可以直接在业务组件里面启动应用。
采用这种方式我们可以获得
- 组件方式来使用微前端:不用注册,不用改造路由,直接使用无界组件,化繁为简
- 一个页面可以同时激活多个子应用:子应用采用 iframe 的路由,不用关心路由占用的问题
- 天然 js 沙箱,不会污染主应用环境:不用修改主应用 window 任何属性,只在 iframe 内部进行修改
- 应用切换没有清理成本:由于不污染主应用,子应用销毁也无需做任何清理工作
# 路由同步机制
在 iframe 内部进行 history.pushState,浏览器会自动的在 joint session history 中添加 iframe 的 session-history,浏览器的前进、后退在不做任何处理的情况就可以直接作用于子应用
劫持 iframe 的 history.pushState 和 history.replaceState,就可以将子应用的 url 同步到主应用的 query 参数上,当刷新浏览器初始化 iframe 时,读回子应用的 url 并使用 iframe 的 history.replaceState 进行同步
采用这种方式我们可以获得
- 浏览器刷新、前进、后退都可以作用到子应用
- 实现成本低,无需复杂的监听来处理同步问题
- 多应用同时激活时也能保持路由同步
# iframe 连接机制和 css 沙箱机制
无界采用 webcomponent 来实现页面的样式隔离,无界会创建一个 wujie 自定义元素,然后将子应用的完整结构渲染在内部
子应用的实例 instance 在 iframe 内运行,dom 在主应用容器下的 webcomponent 内,通过代理 iframe 的 document 到 webcomponent,可以实现两者的互联。
将 document 的查询类接口:getElementsByTagName、getElementsByClassName、getElementsByName、getElementById、querySelector、querySelectorAll、head、body 全部代理到 webcomponent,这样 instance 和 webcomponent 就精准的链接起来。
当子应用发生切换,iframe 保留下来,子应用的容器可能销毁,但 webcomponent 依然可以选择保留,这样等应用切换回来将 webcomponent 再挂载回容器上,子应用可以获得类似 vue 的 keep-alive 的能力.
采用这种方式我们可以获得
天然 css 沙箱
直接物理隔离,样式隔离子应用不用做任何修改
天然适配弹窗问题
document.body 的 appendChild 或者 insertBefore 会代理直接插入到 webcomponent,子应用不用做任何改造
子应用保活
子应用保留 iframe 和 webcomponent,应用内部的 state 不会丢失
完整的 DOM 结构
webcomponent 保留了子应用完整的 html 结构,样式和结构完全对应,子应用不用做任何修改
# 通信机制
承载子应用的 iframe 和主应用是同域的,所以主、子应用天然就可以很好的进行通信,在无界我们提供三种通信方式
-
props 注入机制 子应用通过$wujie.props 可以轻松拿到主应用注入的数据
-
window.parent 通信机制 子应用 iframe 沙箱和主应用同源,子应用可以直接通过 window.parent 和主应用通信
-
去中心化的通信机制 无界提供了 EventBus 实例,注入到主应用和子应用,所有的应用可以去中心化的进行通信
# 优势
通过上面原理的阐述,我们可以得出无界微前端框架的几点优势:
- 多应用同时激活在线
框架具备同时激活多应用,并保持这些应用路由同步的能力
组件式的使用方式
无需注册,更无需路由适配,在组件内使用,跟随组件装载、卸载
应用级别的 keep-alive
子应用开启保活模式后,应用发生切换时整个子应用的状态可以保存下来不丢失,结合预执行模式可以获得类似 ssr 的打开体验
纯净无污染
- 无界利用 iframe 和 webcomponent 来搭建天然的 js 隔离沙箱和 css 隔离沙箱
- 利用 iframe 的 history 和主应用的 history 在同一个 top-level browsing context 来搭建天然的路由同步机制
- 副作用局限在沙箱内部,子应用切换无需任何清理工作,没有额外的切换成本 性能和体积兼具
- 子应用执行性能和原生一致,子应用实例 instance 运行在 iframe 的 window 上下文中,避免 with(proxyWindow){code}这样指定代码执行上下文导致的性能下降,但是多了实例化 iframe 的一次性的开销,可以通过 preload 提前实例化
- 体积比较轻量,借助 iframe 和 webcomponent 来实现沙箱,有效的减小了代码量
开箱即用
不管是样式的兼容、路由的处理、弹窗的处理、热更新的加载,子应用完成接入即可开箱即用无需额外处理,应用接入成本也极低
# 实现
这里主应用使用了 vue3+vite,子应用使用了 vue2+webpack。
1.主应用下载依赖(package.json)
yarn add wujie-vue3
2.主应用注册依赖(main.js)
import WujieVue from "wujie-vue3";
app.use(WujieVue);
3.主应用使用 wujie 组件(main.vue)
<WujieVue name="micro" url="http://localhost:8087"></WujieVue>
4.子应用修改跨域(webpack.dev.conf.js)
同 qiankun。如果没有产生跨域,子应用甚至无需修改。
devServer: {
headers: {
"Access-Control-Allow-Origin": "*" // 开启应用间的跨域访问
这样便实现了 wujie 微前端的静态使用,那如何进行主子应用之间数据通信呢?
# 通信方式
先看一下主应用和子应用的代码。
# 主应用
<script setup>
import { ElMessage } from "element-plus";
import { ref } from "vue";
import wujie from "wujie-vue3";
const input = ref("");
const emitInput = () => wujie.bus.$emit("input", input.value);
const propsMethod = () => {
ElMessage.success("执行主应用方法成功");
console.log(
1111111,
window.document.querySelector("iframe[name=micro]").contentWindow
.globalMicroValue
wujie.bus.$on("microEmit", (val) => (input.value = val));
window.globalMainValue = "我是主应用全局变量";
</script>
<template>
<div class="container">
<h1>main-vue3</
h1>
<el-input v-model="input" size="large" v-on:keyup.enter="emitInput">
<template #append>
<el-button @click="emitInput" icon="Promotion"> </el-button>
</template>
</el-input>
</div>
<div class="container">
<h1>micro-vue2</h1>
<WujieVue
name="micro"
url="http://localhost:8087"
:props="{ data: 'propsdata', method: { propsMethod } }"
</WujieVue>
</div>
</template>
# 子应用
<template>
<div class="container">
<h1>{{ data === "" ? "hi" : data }}</h1>
<el-button @click="doPropsData">获取父应用通过props传递的值</el-button>
<el-button @click="doPropsMethod">执行父应用通过props传递的方法</el-button>
<el-button @click="microEmit">向父应用传值</el-button>
</div>
</template>
<script>
export default {
data() {
return {
data: "",
mounted() {
window.$wujie.bus.$on("input", (val) => (this.data = val));
window.globalMicroValue = "我是子应用全局变量";
console.log(2222222, window.parent.globalMainValue);
// beforeDestroy ()
// window.$wujie.bus.$off('input')
// },
methods: {
doPropsMethod() {
window.$wujie.props.method.propsMethod();
doPropsData() {
this.data = window.$wujie.props.data;
microEmit() {
window.$wujie.bus.$emit("microEmit", "micro data");
</script>
1.props
通过 props 的方式,主应用既可以向子应用传递主应用的参数,还可以传递主应用的方法。
主应用在 WuJieVue 组件中使用,有点类似于 vue 的 props。具体代码如下:
<WujieVue
name="micro"
url="http://localhost:8087"
:props="{ data: 'propsdata', method: { propsMethod } }"
</WujieVue>
子应用则通过如下方式接收:
window.$wujie.props.data;
window.$wujie.props.method.propsMethod();
2.window
主应用和子应用都可以通过挂载在 window 上定义全局变量的方式相互使用。
主应用定义全局变量:
window.globalMainValue = "我是主应用全局变量";
子应用定义全局变量:
window.globalMicroValue = "我是子应用全局变量";
主应用使用子应用全局变量,其中 name 为 WuJieVue 中定义的子应用名称:
window.document.querySelector("iframe[name=micro]").contentWindow
.globalMicroValue;
子应用使用主应用全局变量:
window.parent.globalMainValue;
3.eventBus
bus 为 wujie 提供的一种去中心化的通信方式,即每个应用都是一个主体,主应用与子应用处于平等地位,主应用和子应用、子应用和子应用都可以通过这种方式方便的进行通信。包括监听、发送、取消监听三种。
// 主应用监听事件
bus.$on("事件名字", function (arg1, arg2, ...) {});
// 主应用发送事件
bus.$emit("事件名字", arg1, arg2, ...);
// 主应用取消事件监听
bus.$off("事件名字", function (arg1, arg2, ...) {});
// 子应用监听事件
window.$wujie?.bus.$on("事件名字", function (arg1, arg2, ...) {});
// 子应用发送事件
window.$wujie?.bus.$emit("事件名字", arg1, arg2, ...);
// 子应用取消事件监听
window.$wujie?.bus.$off("事件名字", function (arg1, arg2, ...) {});
# 子应用独立运行
如果不想让子应用单独运行,可以改造一下子应用的 main.js 文件,通过全局变量 window. POWERED_BY_WUJIE 判断该子应用是否是由主应用通过 wujie 启动,如果是,就执行 wujie 子应用的生命周期函数,完成挂载和销毁,如果不是,就不做任何操作,即可避免子应用可以单独打开的情况。
import Vue from "vue";
import App from "./App";
import router from "./router";
import store from "./store";
import ElementUI from "element-ui";
import "element-ui/lib/theme-chalk/index.css";
Vue.use(ElementUI);
// new Vue({
// router,
// store,
// render: (h) => h(App),
// }).$mount("#app");
if (window.__POWERED_BY_WUJIE__) {
let instance;
window.__WUJIE_MOUNT = () => {
instance = new Vue({ router, store, render: (h) => h(App) }).$mount("#app");
window.__WUJIE_UNMOUNT = () => {
instance.$destroy();
} else {
// new Vue({ router, store, render: (h) => h(App) }).$mount("#app");