微前端学习笔记(2): 无界方案分析

无界：https://wujie-micro.github.io/doc/

无界的核心思想：利用Iframe特性实现沙箱，让子应用的脚本在iframe内运行（如果子应用与主应用存在跨域，需要做cors设置处理），利用shadow dom实现样式隔离，子应用的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。

无界的实现方案

wujie的核心代码也十分简单，总共14个文件，入口在index.ts，可以顺着入口一点一点深入源码进行了解。

wujie-core核心代码思维导图

思维导图：https://www.kdocs.cn/view/l/cdZmhNpp4rIA

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。

创建iframe的逻辑 

iframe将web应用完美隔离，无论是dom、css还是js都完全的隔离了起来，但dom隔离太严重，子应用的dom无法突破iframe的限制，比如一个fixed定位的元素也只能在iframe区域展示。估计无界也是因此只采用iframe来实现JS沙箱，而是使用 Web Components 来隔离html、css。

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.

注册自定义标签在无界加载的时候就注册了而且只执行一次，connect里的逻辑则是在自定义元素链接到dom文档中时执行

WuJie类是无界沙箱的核心，沙箱实例就是WuJie类的实例，里面存储着shadowroot、模板以及各种子应用的配置属性

子应用执行window的函数时，期望函数的this指向子应用的window，但是由于代理window是在基座生成的，所以this指向的基座的window，所以需要修正this指向

分析出document的所有属性以及方法，有些属性需要代理到全局的document，有些需要代理到沙箱的shadow root节点上【这里是子应用js和Webcomponents链接的关键步骤】

这一步和qiankun都一样，解析子应用模板的脚本、样式、模板

将解析的脚本插入到子应用iframe内，这里如果开启了fiber并且浏览器支持，可以在预加载时优化一些性能，在空闲时间去执行该操作

插入脚本时，并不是直接插入，需要对其进行改造。需要将代理的window、location作用于子应用脚步的执行环境，你可能会说这里怎么没有将代理对象proxyDocument传入? 这里我也无法理解

最后将HTML以及CSS添加到shadowroot中

wujie引起无法预知的bug主要还是围绕着 iframe 和 shadow dom之间的通信发生的。

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

重写子应用的pushState实现子应用路由和基座路由的联动

子应用执行window的函数时，期望函数的this指向子应用的window，但是由于代理window是在基座生成的，所以this指向的基座的window，所以需要修正this指向

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

子应用如何加载，生命周期管理

子应用的加载与乾坤的方式相同，都通过一个importHTML函数进行加载；它的具体过程就是：

fetch我们传入的这个url，得到一个html字符串，然后通过正则表达式匹配到内部样式表、外部样式表、脚本；源码通过/<(link)\s+.*?>/gis匹配外部样式，通过/(<script[\s\S]*?>)[\s\S]*?<\/script>/gi匹配脚本;通过/<style[^>]*>[\s\S]*?<\/style>/gi匹配内部样式；我们尝试一下自己写一个importHTML，解析一下我们当前这一篇文章：

const STYLE_REG = /<style>(.*)<\/style>/gi;
const SCRIPT_REG = /<script>(.*)<\/script>/gi;
const LINK_REG = /<(link)\s+.*?>/gi

async function imoprtHTML() {
    let html = await fetch("https://juejin.cn/post/7209162467928096825");
    html = await html.text();
    const ans = html.replace(STYLE_REG, match=>{
        // ... 很多逻辑
        return match;
    }
    ).replace(SCRIPT_REG, match=>{
        // ... 很多逻辑
        return match;
    }
    ).replace(LINK_REG, match=>{
        // ... 很多逻辑
        debugger
        return match;
    })
}

第二步对于外部样式表、外部脚本我们也需要通过fetch获取到内容然后将代码存储起来

将合并的样式表添加到页面上

/**
 * convert external css link to inline style for performance optimization
 * @return embedHTML
 */
async function getEmbedHTML(template, styleResultList: StyleResultList): Promise<string> {
  let embedHTML = template;

  return Promise.all(
    styleResultList.map((styleResult, index) =>
      styleResult.contentPromise.then((content) => {
        if (styleResult.src) {
          embedHTML = embedHTML.replace(
            genLinkReplaceSymbol(styleResult.src),
            styleResult.ignore
              ? `<link href="${styleResult.src}" rel="stylesheet" type="text/css">`
              : `<style>/* ${styleResult.src} */${content}</style>`
          );
        } else if (content) {
          embedHTML = embedHTML.replace(
            getInlineStyleReplaceSymbol(index),
            `<style>/* inline-style-${index} */${content}</style>`
          );
        }
      })
    )
  ).then(() => embedHTML);
}

执行js,这个详细过程我们后文分析

/**
 * iframe插入脚本
 * @param scriptResult script请求结果
 * @param iframeWindow
 * @param rawElement 原始的脚本
 */
export function insertScriptToIframe(
  scriptResult: ScriptObject | ScriptObjectLoader,
  iframeWindow: Window,
  rawElement?: HTMLScriptElement
) {
  const { src, module, content, crossorigin, crossoriginType, async, attrs, callback, onload } =
    scriptResult as ScriptObjectLoader;
  const scriptElement = iframeWindow.document.createElement("script");
  const nextScriptElement = iframeWindow.document.createElement("script");
  const { replace, plugins, proxyLocation } = iframeWindow.__WUJIE;
  const jsLoader = getJsLoader({ plugins, replace });
  let code = jsLoader(content, src, getCurUrl(proxyLocation));
  // 添加属性
  attrs &&
    Object.keys(attrs)
      .filter((key) => !Object.keys(scriptResult).includes(key))
      .forEach((key) => scriptElement.setAttribute(key, String(attrs[key])));

  // 内联脚本
  if (content) {
    // patch location
    if (!iframeWindow.__WUJIE.degrade && !module) {
      code = `(function(window, self, global, location) {
      ${code}
}).bind(window.__WUJIE.proxy)(
  window.__WUJIE.proxy,
  window.__WUJIE.proxy,
  window.__WUJIE.proxy,
  window.__WUJIE.proxyLocation,
);`;
    }
    const descriptor = Object.getOwnPropertyDescriptor(scriptElement, "src");
    // 部分浏览器 src 不可配置 取不到descriptor表示无该属性，可写
    if (descriptor?.configurable || !descriptor) {
      // 解决 webpack publicPath 为 auto 无法加载资源的问题
      try {
        Object.defineProperty(scriptElement, "src", { get: () => src || "" });
      } catch (error) {
        console.warn(error);
      }
    }
  } else {
    src && scriptElement.setAttribute("src", src);
    crossorigin && scriptElement.setAttribute("crossorigin", crossoriginType);
  }
  module && scriptElement.setAttribute("type", "module");
  scriptElement.textContent = code || "";
  nextScriptElement.textContent =
    "if(window.__WUJIE.execQueue && window.__WUJIE.execQueue.length){ window.__WUJIE.execQueue.shift()()}";

  const container = rawDocumentQuerySelector.call(iframeWindow.document, "head");
  const execNextScript = () => !async && container.appendChild(nextScriptElement);
  const afterExecScript = () => {
    onload?.();
    execNextScript();
  };
}

子应用加载完毕

这个过程中涉及到哪些生命周期呢？

beforeLoad：子应用开始加载静态资源前触发，也就是importHTML之前触发

if (alive) {
    // 保活
    await sandbox.active({ url, sync, prefix, el, props, alive, fetch, replace });
    // 预加载但是没有执行的情况
    if (!sandbox.execFlag) {
      sandbox.lifecycles?.beforeLoad?.(sandbox.iframe.contentWindow);
      const { getExternalScripts } = await importHTML({
        url,
        html,
        opts: {
          fetch: fetch || window.fetch,
          plugins: sandbox.plugins,
          loadError: sandbox.lifecycles.loadError,
          fiber,
        },
      });
      await sandbox.start(getExternalScripts);
    }

beforeMount：子应用渲染前触发 （生命周期改造专用）

参考文章：

极致的微前端方案_无界的源码剖析 https://juejin.cn/post/7158777745806196743

假如你是『无界』微前端框架的开发者 https://juejin.cn/post/7212597327578808380?from=search-suggest

微前端-无界源码实现原理解析 https://juejin.cn/post/7331180722214109196

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