探索微前端的场景极限 - 哈喽比特

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本文主要介绍总结了一些基于 qiankun 的微前端应用场景与实践

基础场景

与路由绑定的方式渲染微应用

通常情况下，我们接触的最多的微前端的实践，是以 URL/路由为维度来划分我们的微应用，以 OneX 平台（蚂蚁金融云基于微前端架构打造的统一接入平台）为例：

接入这类平台的微应用，通常只需要提供自己的 entry html 地址，并为其分配一个路由规则即可。

这背后的实现则是基于 qiankun 的 registerMicroApps API，如：

import { registerMicroApps } from 'qiankun';

registerMicroApps([
  {
    name: 'app1', 
    container: '#container', 
    entry: '//micro-app.alipay.com/', 
    activeRule: '/app1' 
  }
])

路由与应用绑定的方式简单直观，是微前端中最为常见的使用场景，通常我们会用这种方式将一堆独立域名访问的 MPA 应用，整合成一个一体化的 SPA 应用。

但这类场景也有自己的局限性：

由于URL/路由的唯一性/排他性的特点，这种方式只适用单实例场景需求
微应用的调度都是由路由系统来自动处理的，虽然省事但是碰到更复杂的需求，如同一个路由下，根据不同的用户权限展示不同的微应用这类个性化诉求，需要写一些中间层代码来曲线救国
应用挂载的容器节点等需提前准备好，不然碰到动态/嵌套路由这类情况，可能会因为路由 listener 监听触发的时序不确定，导致微应用无法完成挂载的问题

以组件的方式使用微应用

qiankun 2.0 的发布带来一个全新的 API loadMicroApp，通过这个 API 我们可以自己去控制一个微应用加载/卸载，这个方式也是 qiankun 2.0 的重磅特性：

import { loadMicroApp } from 'qiankun';

// do something

const container = document.createElement('div');
const microApp = loadMicroApp({ name: 'app', container, entry: '//micro-app.alipay.com' });

// do something and then unmount app
microApp.unmout();

// do something and then remount app
microApp.mount();

开发者可以在脱离路由的限制下，以更自由的方式去渲染我们的微应用。基于 loadMicroApp API，我们只需要做一些简单的封装，即可以类似组件的开发体验，完成微应用的接入，以 React 为例：

第一步：封装一个 MicroApp 组件：

import { loadMicroApp } from 'qiankun';
import React from 'react';

export default class MicroApp extends React.Component {

  containerRef = React.createRef();
  microApp = null;

  componentDidMount() {
    const { name, entry, ...props } = this.props;
    this.microApp = loadMicroApp(
      { name, entry, container: this.containerRef.current, props },
    );
  }

  componentWillUnmount() {
    this.microApp.unmount();
  }

  componentDidUpdate() {
    const { name, entry, ...props } = this.props;
    this.microApp.update(props);
  }

  render() {
    return <div ref={this.containerRef}></div>;
  }
}

第二步：通过 MicroApp 组件引入微应用：

import MicroApp from './MicroApp';
import React from 'react';

class App extends React.Component {
    render() {
    return (
      {
        this.props.admin
          ? <MicroApp name="admin" entry="//localhost:8080/" level={10} />
          : <MicroApp name="guest" entry="//localhost:8081/" level={1} />
      }
    )
  }
}

如果你是 umi 应用，那只需要直接使用插件封装好的组件即可：

import { MicroApp } from 'umi';

function MyComponent() {
  return (
    <div>
      <MicroApp name="qiankun" age={1.5} stars={8700} />
    </div>
  )
}

这类方式适用于一些可共用的、带业务逻辑的服务型组件（类似于我们以前常说的端对端组件）：比如带聊天交互的客服机器人、带引导功能的 intro 服务等。

如蚂蚁 sofa 产品控制台中的这个使用入门微应用：

右侧呼出的窗口即为一个独立开发、独立发布的微应用

通过组件的这种方式，我们可以完全自主的控制微应用的渲染，并与之做一些复杂的交互。不论是在开发者的编码心智，还是用户的体验上，都跟使用一个普通的业务组件无异。

组件的方式非常灵活，几乎解决了所有路由绑定方式渲染微应用的问题，但也有自己的一些局限：比如我们会要求这类微应用必须是不带路由系统的 widget 类型，不然也会出现多实例时路由冲突的问题。

嵌套渲染场景

有一些更复杂的场景中，我们可能需要使用到「套娃」的方式集成我们的若干微应用。

比如我们要在应用 A 下集成应用 B 的商品列表页，然后在应用 B 的商品列表页呼出应用 C 的买家详情页，所有应用的唤起都以弹层/抽屉这种不刷新的交互来完成。

在有了上面两个场景的实践经验后，我们很容易得出这样的组合逻辑：

在应用 A 中通过调用 loadMicroApp(B) 的方式唤起微应用 B，然后在微应用 B 中通过 loadMicroApp(C) 的方式唤起微应用 C，通过这样的调用链路即可很完美的完成产品上的诉求。

但是现实情况往往没有那么简单，前面提到过，若想要 loadMicroApp API 能符合预期的运行，我们需要确保被加载的微应用是不含自己的路由系统，否则会出现多个应用间路由系统互相抢占/冲突的情况。

而现实情况是，我们大部分需要复用的页面/组件，都会是某个站点的局部路由页，很少有人会专门起一个仓库，用来专门把这个页面抽取成一个微应用，比如上面提到的买家详情页。

这种场景下，我们其实只需要确保微应用的路由系统不会干扰到全局的 URL 系统即可。幸运的是 react-router 的 memory history 模式很好的解决了这一问题。如果你是一个 umi 应用，只需要直接使用我们封装好的组件即可完成 memory history 的运行时切换：

import { MicroAppWithMemoHistory } from 'umi';

<Drawer>
  <MicroAppWithMemoHistory name="buyer" url='/buyers/123' />
</Drawer>

交互效果可以参考：

图中 app1/app2 均是子应用，但是在 app1 中可以再通过抽屉呼出 app2，同时浏览器地址栏也不会被 app2 的路由干扰。

关于嵌套渲染相关的详细介绍，可以看这篇《基于微前端的大型中台项目融合方案》

极限渲染场景

如果你觉得嵌套微应用就是我们场景的天花板了，那未免有点小看群众们的想象力了。

在我们内部的一个设计工程化平台里，我们通过 qiankun 成功的把一个微应用的 20+ 路由页同时渲染到了一个 url 下：

上图中右侧列表中每一个 demo 都是通过 qiankun 渲染的一个独立微应用实例，而这里面每一个微应用实例，实际对应是同一个 react 应用的不同路由页。

不同于前面几个场景，将同一个应用的不同页面，同时渲染到主应用的不同 UI 容器中这个需求下，有几个比较特殊的问题需要去考虑：

是否需要特殊的微应用生产方式
多路由系统共存带来的冲突/抢占问题
不同微应用间的样式隔离
如何优化渲染性能：既然每一个微应用实例实际对应的是同一个应用，那我们如何尽可能多的复用一些运行时或者沙箱，从而降低这么多微应用同时渲染代理的运行时开销

篇幅考虑，针对这类场景优化的技术细节不在这里介绍了，后面会单独写一篇来介绍

解决了这些问题后，我们只需要在我们的项目中这么去使用就可以了：

// MicroAppWithMemoHistory 是基于 memory history 封装的微应用加载器
import { MicroAppWithMemoHistory } from 'umi';

function Home {
  return (
    <div>
      { /* 将同一个应用的不同路由页同时渲染出来 */ }
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo1" />
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo2" />
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo3" />
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo4" />
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo5" />
      <MicroAppWithMemoHistory name="demo" url="/demo6" />
    </div>
  )
}

更多的想象空间

工程上的想象空间

微前端架构除了其带来的巨石应用解构、技术栈无关等工程能力外，也为我们对一些已有的工程问题带来了新的解题思路，比如：

npm 包分发业务组件背后的工程问题

在以前，我们经常通过发布 npm 包的方式复用/共享我们的业务组件，但这种方式存在几个明显的问题：

npm 包的更新下发需要依赖产品重新部署才会生效
时间一长就容易出现依赖产品版本割裂导致的体验不一致
无法灰度
技术栈耦合

说白了就是 npm 包这种静态的共享方式，丧失了动态下发代码的能力，导致了其过慢的工程响应速度，这在现在云服务流行的时代就会显得格外扎眼。而微前端这种纯动态的服务依赖方式，恰好能方便的解决上面的问题：被依赖的微应用更新后的产物，在产品刷新后即可动态的获取到，如果我们在微应用加载器中再辅以灰度逻辑，那么动态更新带来的变更风险也能得到有效的控制。

新的 UI 共享模式

在以前，如果我们希望复用一个站点的局部 UI，几乎只有这样一条路径：从业务系统中抽取出一个组件 -> 发布 npm 包 -> 调用方使用 npm 包。

且不说前面提到的 npm 自身的问题，单单是从一个已有的业务系统中抽取出一个 UI 组件这个事情，都可能够我们喝一壶的了。我们不仅要在物理层面，将这部分代码抽取成若干个单独的文件，同时还要考虑如何跟已有的系统做上下文解耦，这类工作出现在一个越是年代久远的项目上，实施起来就越是困难，做过这类事情的同学应该都会深有体会。

不同于组件库的研发流程，微前端的场景下，大部分时候我们不会为了去复用一个 UI，而去专门写一个微应用出来。通常我们期望的是，从一个已有系统中，直接选取我们需要复用的部分，嵌入到我们自己的容器里进行渲染。

基于上面提到过的微应用多实例的渲染方案，我们可以考虑将需要复用的组件，以路由 URL 作为 ID 的方式导出。比如我们有这样一个 A 应用有一个这样的页面：

function OnePage() {
  return (
    <div>
      <SearchForm/>
      <UserList/>
    </div>
  )
}

我们有另外一个应用，希望单独复用 A 应用的用户列表部分的交互跟 UI，那我们只需要多加一条路由规则：

<Switch>
  ...
  <Route path="/userList" memory={true}>
    <UserList/>
  </Route>
</Switch>

依赖方只需要配合 memory history 并指定 url 为 /userList 即可完成渲染（参考上面嵌套渲染章节）。

站点即配置

当我们将所有可以共享的服务单元变成一个个独立的微应用之后，我们便可以通过配置的方式描述我们的站点了，类似：

{
  layout: 'admin-pro',
  apps: [
    { name: 'abc', props: {} },
    { name: 'bcd', props: {} },
    { name: 'cde', props: {} },
  ]
}

其中 layout 可以是一个带基础交互框架、用户鉴权等公共能力的微应用，也可以是一组微应用的集合（类似 babel 中的 preset 插件），而 apps 则是一组需要在当前站点渲染出来的业务微应用。

这种方式非常适用于，当我们要在一个业务域下开发多个细分服务站点时，通过这种配置的方式，配合一个运行时的微应用编排引擎，快速的生成一系列视觉一致、交互统一的业务站点出来。

产品上的想象空间

在有了上面那些场景背后的技术支撑后，在产品上，我们就已经多出很多想象空间了。

但我们还可以想的更极限一点：

比如我们知道微信有一个公众号浮窗的功能，包括安卓系统常见的小窗模式，解决的就是空间独占、以及跨空间时的交互问题。

安卓常见的小窗模式

那我们在中后台也可以参考类似的设计，将不同空间的关联性操作以这种非独占的形态聚合到一起，从而降低流程上的断层感，提升产品体验。

demo.jpg

（这里本有一张蚂蚁内部系统的交互示意图，因涉及保密信息无法公开，有兴趣的同学可以选择加入我们后做进一步的交流分享）

写在最后

微前端提供的这些渐进式更新、动态组合、服务拓展的能力，相信大家通过我们介绍的这些常见场景，以及一些极致条件下的解决方案中能窥其一二。

但需要强调的是，任何技术架构都不可能是银弹，我们不必对微前端过于神化/劣化。本篇仅希望在分享了我们在微前端领域的一系列探索之后，能给其他开发者带来一些新的选择和启发，从而为其工程及产品上带来更多的可能性