你可能不需要微前端框架

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从概念上,“微前端”本身就并不明确,虽然从“微服务”出发想要分而治之,然在实际操作中,目的却是“聚合”。作为国内较早一批探讨相关技术的人,我一开始是比较认同qiankun作者kuitos的观点,即“微前端本质上是要兼容不同技术栈,以解决技术债务”。从一开始的出发点,我们就是想找到一条可以让已有的vue、react和其他更古早的应用在相同页面中同时运行,以复用曾经写好的站点,而不用担心技术更新迭代所带来的推翻重构问题。但是,随着时间的发展,我们逐渐意识到,整个前端圈子里很多人并不抱着这种初衷,他们甚至在项目之初就尝试采用微前端作为整个项目的架构。这使得事情的发展变得有趣,我们猛然发现,把微前端作为一种架构来观察前端项目,会获得更多收益。因此,“兼容技术栈”不再是唯一的想法,能够让项目代码具备不同部分之间相互独立、互不影响的组织结构,才是我们的目的。因此,即使在相同技术栈,比如单一的react应用中,我们也在考虑采用微前端架构。于是乎,在前端圈子里,逐渐形成了两条关于微前端的路线,而今天,我们主要讨论的是其中一条路线,即以乾坤为代表的微前端框架路线。

微前端框架评述

早期single-spa框架出现时,其作者并没有考虑很多问题,他只提供了子应用的挂载、卸载等生命周期,至于怎么处理都是开发者自己发挥。但是,很快我们发现,不同子应用之间存在一些冲突问题,例如css样式相互覆盖,导致界面混乱,再例如不同应用之间的js变量冲突,或调用混乱。因此,在single-spa基础上,大家开始考虑一些隔离方案,出现了css沙箱、js沙箱等设计。目前,市面上出现了qiankun、microapp、wujie等框架,它们分别来自阿里、京东和腾讯,代表了国内顶级大厂的探索。

但是,且不论沙箱隔离本身所带来的性能问题,这些微前端框架再怎么折腾,始终会在最终效果上差强人意,开发者们必须经过反复的尝试和修改之后,才可能得到自己想要的效果,甚至很多情况下经过研究之后,几乎不可能得到自己想要的效果。究其根源,就是“兼容不同技术栈”思想作祟的结果。在这种思想影响下,框架试图通过技术手段屏蔽应用间的相互影响,但是由于不同技术栈不同应用实现过程中的一些特殊性质,这些框架,再怎么绞尽脑汁,也无法完全覆盖全部情况,因此,各种问题层出不穷,有的开发者接入很顺利,但是有的开发者却异常痛苦。

我们再来看这种“兼容”思想的本质,是“主体”思想,即应用作为主体,完全不需要考虑被引入的环境。当然,从初衷出发,微前端框架们原本应该用在技术迭代时可以兼容老一代技术实现的应用,以避免推到重来。而在实际中,为了适应微前端框架,后续的开发也得顺从这种开发思路。这就导致,很多问题出现在主体应用一端。由于失去了对内部的绝对控制,主体应用就不可能完全做到接入的顺利,毕竟早期项目想不到自己还会被作为子应用引入的这一天。而正是由于失去这种主体对客体的绝对控制,即使新建立的子应用,也很有可能遇到各种不痛快。

相反,如果是前文提到的另外一条路线,即相同技术栈的“微前端架构”模式,则主体应用对内部的控制就具有绝对主导,因此问题就少很多。这侧面说明微前端框架的路线可能存在一些偏差。

包括webpack等知名项目,也在其体系中引入了微前端框架的路线,它们试图在构建环境来载入第三方应用,而非在运行时。无论是编译时,还是运行时,本质上它们都是希望在主体应用中,可以便捷的载入已经写好的其他应用。甚至像wujie还提供独立的vue组件,使用该组件时,就像iframe一样,只要传入子应用的地址即可,非常便捷。在我看来,此类技术和我们初识的“微前端”已经逐渐分道扬镳,我倒更愿意称这类技术为前端“嵌入技术”。我们很早就拥有iframe这样的嵌入技术,但是由于iframe在体验上存在的不足,我们探索出了一条新路径,不过不巧的是,我们用“微前端框架”这个不合时宜的名字将其命名。

UI“嵌入技术”

Web发展至今,几乎已经解决了大部分问题,但是唯独有一项事项至今未解决。从2015年开始,前端技术在ES6标准的推动下,在HTML5的演进下,得到迅猛发展,其中我认为对开发模式有较大影响的,是“ESModule”和“Web Components”这两套标准,其中,ESModule把之前的多种模块化方案进行了统一,并得到了称赞,目前已经成为标准模块化方案在全部工具链中被支持。而Web Components的命运就没有那么好,因为它的出现时机晚于react。在react出现之前,我们也有“组件”的概念,比如我在2016年时,用backbone, angularjs等进行开发,都有形式上的组件概念,但是真正使得“UI组件”成为一种事实标准的,还得是react。react本身就是以构建UI为目标,它抛弃了HTML和JS分开的开发模式,不再用JS去操作DOM,而是建立了UI=f(state)的新模式,JS即UI,从而避免了Web Components遇到的问题,让UI组件可以直接import到父组件中被使用,这样就形成了一套可以被嵌套的组件体系来获得UI。

Web Components标准遇到的问题,就是无法直接import组件。直至今天,Web Components都没有嵌套的概念。在该标准早期提出时,其实是有import html template的提案的,但是该提案遇到一些问题,目前已经在事实层面被抛弃了。因此,直至今天,Web Components都没有成为主流的组件构建技术。试想一下,如果使用Web Components的标准体系,能做到类似react那样的UI构建体系,选择Web Components的人怎么至于如今这么少呢?

而正是这种import能力的缺失,才有了我们今天的话题。

当我门需要在一个页面中,嵌入(复用)已有的UI,除了iframe,没有现成的web原生技术。我们早期采用过.shtml技术,通过服务端SSI来实现复用。在angular时代,通过ng-include和指令来实现。知道react诞生之后,我们才真正拥有了复用UI的最佳方式。在后react时代,如vue、svelte、angular2等框架本质上都是在这一方面吃react的红利。虽然react、vue等非常优秀,但是它们始终遇到一个问题,就是技术栈的不兼容性。这种不兼容看似无关紧要,但对于真正有远见的团队而言,往往希望“不把鸡蛋放在一个篮子里”,比如我们之前全力投入在angularjs上,随后react崛起了,angularjs停止维护,生态逐渐凋敝,我们不得不用react对项目重构。但是,很明显,在react上倾注全部,在将来还会重蹈覆辙。就像我现在的团队,全盘依托vue,但随着业务的发展,需要上小程序时,很有可能需要全部重新做一遍。这种技术栈的不兼容,对技术团队而言,不是好事。

那么,“嵌入技术”就自然而然的成为我们视野中的一个备选项。在angularjs中嵌入react组件,在react中嵌入vue组件,在vue中嵌入其他什么技术实现的组件,甚至来一个大杂烩,什么技术都能有。从某种意义上讲,嵌入UI的需求是无处不在的。我早在2015年时,就经历过客户甲方,要购买我们的组件(含数据)的需求,不要小看,这样的一个个组件的收入,所带来的利润是非常可观的。但是,当时我们遇到了非常多嵌入问题,甲方网站和我们提供的组件无法完全兼容,导致我们损失了很多订单,由于当时的技术限制,虽然我们也写了一大堆如今看起来像屎一样的代码来解决,但如果放在2024年的今天,或许我们的这些订单就可以轻松拿到。即使在我现在所参与的项目中,也有很多类似的嵌入UI的需求,例如在不同的频道嵌入一个相同的活动,甚至在不同的域名嵌入相同的某个业务组件。这些需求,如果我们有较好的嵌入技术,或者Web标准提供了import UI的能力,那么就可以轻松解决,可惜在今天这个当下,这些需求仍然令人棘手,即使我们已经有微前端框架。除了微前端框架这种路线外,还有其他的一些路线,例如用编译工具把vue组件编译为react组件,例如taro等跨端开发框架及其工具,再例如Astro等新生代上层框架,它们提出了一个新概念:孤岛架构(也叫群岛架构)。

Islands孤岛架构

首先让我们看看Islnads Architecture这篇文章来了解孤岛架构是如何被提出的,再来聊聊它的核心思想。孤岛架构是为了解决传统SSR/SSG的水合(hydration)问题,传统hydration需要将整个应用的js下载完之后才还是执行,这就导致TTI指标变高,而Islands的想法是,把这种“一饼”的做法拆开来,hydration不是一饼的,而是按需的,假如你的某个组件需要hydration,你需要标注出来,框架帮你针对该组件单独做hydration,这样,页面中的多个需要hydration的组件可以并行执行,性能就提升了很多。由于在整个页面中,这些需要hydration的组件零零散散的分布在不同地方,就像海中分散的岛屿,因此取了个名字“孤岛架构”。

孤岛架构提供了一个新思路,就是“按需”。然而本质上,孤独架构的另一面,却是在讲述如何让项目部件之间不再相互影响和纠缠。当Astro把原来的hydration模式,变成拆分并行模式,就注定了不同模块之间,可以完全脱离,并在理论上可以做到互不干扰。这几乎和微前端架构是完全相同的思想,只是孤岛架构更倾向于描绘服务端渲染的某种策略优势。

现在,基于服务端渲染的,还有一种更激进的模式,我们传统意义上的SSR总是需要hydration这个步骤,而没有一种可能,不需要hydration呢?我门或许可以将组件的html生成一个一个的chunk,交由浏览器端来组织和渲染,也就是说,服务端完成html的渲染,并将html chunk发送给浏览器,浏览器不需要hydration,直接通过patch html的模式来实现UI的更新。

之所以我门这里要讨论孤岛架构,是因为我们发现,在某些方面,它和UI嵌入有异曲同工之妙。

UI嵌入框架

现在,我们需要在应用及其组成部分之间,重新确立主次关系,以建立更精准的开发模式。正如前文所述,微前端式的自底向上开发模式问题多多,不够精准,只有自顶向下才可以有绝对控制权。实际上,目前前端业界,除了微前端框架技术以外,全部开发模式都是自顶向下的,无论是vue还是react的应用,都是从整体应用向具体组件不断的具体化实现。然而,孤岛架构的理念又驱使我们,尽可能的让应用的部分可以像海洋中的孤岛一样,具有自恰的闭环系统,从而可以屏蔽不同模块之间的干扰,甚至屏蔽不同开发团队之间的知识盲区。

因此,我们可以考虑一种拥有类似微前端框架功能的组件化开发体系。组件化开发体系,确保组件嵌组件的树状依赖关系,实现自顶向下的控制;微前端式的分而治之,确保不同模块间的独立性。

我们举一个例子,vue2在2023年的最后一天宣告停止维护,这也就意味着我们必须向vue3迁移。虽然vue2和vue3在内核上一脉相承,但是不可否认的是,vue2的非常多组件,无法直接在vue3中顺利运行。不升级vue3意味着我们的应用将会在具有安全风险的版本上继续迭代。但如果同时在一个应用中使用vue2和vue3,又会存在全局变量冲突。最好的办法,就是让vue2的原来组件可以被嵌入到vue3中继续工作,两者同时运行。同样的道理,从angular切换到react,或者react切换到vue,都可以采用这种思路。

我在过去半年里,对这个问题思考了很多。依靠微前端框架确实可以实现这一目标,但是市面上的微前端框架体积大、性能差,而且随着技术迭代,微前端框架本身也面临着技术过时的问题。因此,要从原生技术出发,去思考还有没有其他的可能性。

经过尝试之后,我发布了PHC这个框架,它既没有新语法,也没有独立API,是原生Web技术的延伸,是对web的扩展。它的总体积为5Kb,只有5Kb意味着它没有复杂的设计,也没有庞大的代码体系。和微前端框架不同,PHC的出发点是一个组件框架,即弥补Web Components标准没有import组件的问题,即利用前文所说的UI嵌入思想让基于PHC的组件可以无限嵌套下去。而它也借鉴了微前端框架的一些成功的想法。PHC加载一个.htm文件来作为一个组件,通过<phc-x>标签来实现UI嵌入(组件引入)。由于没有微前端框架的代理等设计,因此,在PHC框架下运行的代码,接近原生web的性能。同时,由于PHC仅仅解决的是UI嵌入问题,开发者使用什么技术来实现组件UI完全由他自己决定,我在example中使用了vue和react,甚至把他们混杂在一起。

我相信,Web原生的UI嵌入技术方案一定会在将来以标准的形式发布。但在那之前,我所做的一些尝试,对我来说,也是一种乐趣。

结语

本文主要围绕“UI嵌入”这个话题展开了阐述,我认为微前端框架本身存在缺陷,且其初衷已经无法适应当下的开发模式,而真正能够解决问题的,是Web标准发布对应的UI嵌入技术。我在思考之后,发布了PHC框架,以一个体积极小、性能极高的工具,来使得这个UI嵌入成为可能。在UI嵌入技术的加持下,技术的更新迭代可以更大胆,技术的更迭更有可能带来创新。

2024-02-03 246

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