小程序项目框架迁移实践

❝本文简单介绍了微信小程序以及小程序框架（mpvue、uni-app） 的基本原理，并介绍了一个大型的 mpvue 小程序项目向 uni-app 框架迁移的方案与实践。

项目背景

拼房帝是搜狐焦点旗下的房产类小程序，为用户提供购房工具和服务。项目自 2018 年立项开发，至今已有三年多时间，目前仍保持高频的开发和迭代。

项目启动开发时，可选择的小程序框架较少，mpvue 创新性地将Vue开发体验带入小程序开发，很大程度上提升了小程序开发效率，mpvue在当时看来算是一个不错的选择。但是，随着项目的不断迭代，功能的不断增加，目前小程序原生页面就有 190 余个，项目越来越庞大和臃肿，小程序的性能问题也就越来越突出，如何提升开发效率、提升性能和用户体验，成为我们面临的问题。

mpvue框架发展较早，后期处于无人维护状态，无法及时跟进微信小程序的技术更新，底层设计也存在一定缺陷。所以我们就考虑是否可以将拼房帝小程序项目框架进行迁移。考虑到迁移成本，我们就将目光放在了同是采用类Vue语法的跨端框架——uni-app。uni-app和mpvue语法基本一致，迁移成本相对较低。

我们应该在充分调研、充分论证之后，再去决定是否应该进行框架迁移工作。因此，了解微信小程序以及小程序框架的基本原理是很有必要的。下面我们就来介绍一下微信小程序的技术架构，及 mpvue、uni-app 两个框架的基本原理，以及为什么 uni-app 优于 mpvue。

微信小程序架构

双线程架构

微信小程序采用的是双线程架构。小程序的运行环境分成渲染层和逻辑层，其中WXML模板和WXSS样式工作在渲染层JS工作在逻辑层。小程序的渲染层和逻辑层分别由两个线程管理：渲染层使用WebView线程进行渲染；逻辑层采用JS引擎执行JS脚本。两个线程的通信必须通过微信Native层。

逻辑层和视图层之间的基本工作方式为：数据变更通过setData驱动视图更新；视图层交互触发事件，然后触发逻辑层的事件响应函数，函数中修改数据再次触发视图更新，如下图所示。

数据驱动

小程序采用类似Vue的数据驱动机制进行页面的渲染与更新。在渲染层，宿主环境会把WXML转化成相应的JS对象，在逻辑层发生数据变更的时候，通过宿主环境提供的setData方法将数据从逻辑层传递到渲染层，再经过对比前后差异，把差异应用在原来的DOM树上，进而渲染出正确的UI界面，如下图所示。

小程序框架基本原理

微信小程序定义了类似Vue的语法（WXML、WXSS、WXS），虽然学习起来成本并不高，但是其开发体验和效率仍然饱受诟病。为了提升开发效率，满足跨端能力，衍生出很多小程序框架，比较流行的有：WePy、mpvue、uni-app、Taro 等，这些小程序框架使我们可以直接使用 Vue\ React语法开发，大大提升开发效率。

虽然各框架的具体实现不一样，采用的开发语言不一样，但是大体讲，小程序框架所做的工作无非就是两个阶段的处理：编译阶段、运行阶段。

由于微信不支持WXML节点的动态创建和删除，因此无法像Vue、React那样直接根据虚拟DOM的更新操作DOM更新视图，因此必须在编译阶段将其他DSL（Vue、React）转换为WXML模板文件。此外，还需进行JS转译、样式转译、框架runtime注入等工作。

对于运行阶段，小程序框架会引入一个自己的runtime。页面中除了有一个小程序页面实例之外，还会创建一个框架自身的页面实例与之映射，因此需要将框架页面实例和小程序页面实例关联，包括数据的关联、事件的关联、生命周期的关联等。

简单来说，这些框架的基本思路就是：

• 编译阶段：将其他DSL转换为符合小程序语法的 WXML、WXSS、JS、JSON；
• 运行阶段：数据、事件、生命周期等部分的处理和对接；

mpvue 框架原理

介绍

❝mpvue是一个使用Vue开发小程序的前端框架。本质上，mpvue就是 fork 了一份vuejs/vue@2.4.1的代码，保留了Vue核心能力，添加了小程序平台的支持。框架基于Vue核心，修改了Vue的runtime和 compiler的实现，使其可以运行在小程序环境中，从而为小程序开发引入了整套Vue开发体验。

现在再来讲mpvue可能显得有点过时，新项目的技术选型也基本不会再采用mpvue开发。但是，小程序框架思想是相通的，并且mpvue是出现最早的小程序框架之一，uni-app、Taro等框架的实现也参考了mpvue的部分思想。

Vue本身就将平台相关API抽离，在src/platforms文件夹下实现不同平台的适配。mpvue的思路就是增加新的平台层支持。具体在源码中的表现就是：在Vue源码的platforms文件夹下面增加了mp目录，在里面实现了complier（编译时）和runtime（运行时）支持。

下面这张图展示了mpvue框架的基本原理。在Vue的基础上，mpvue主要做了以下改造：

• 编译阶段：修改vue-template-compiler，将 Vue代码转换为符合小程序语法规范的WXML、WXSS；
• 运行阶段：初始化Vue组件实例的同时，初始化小程序页面实例；组件 patch 更新阶段，不再直接操作DOM，而是调用小程序页面实例的setData方法将视图更新；此外，还包括生命周期的处理、事件的处理等，下面会详细讲解。

编译阶段

在编译阶段，mpvue所做的工作主要是将Vue模板编译为符合小程序语法的WXML模板。这部分工作主要由mpvue-loader 完成。所做的工作主要有：标签映射、指令转换、组件支持、事件绑定、样式转译等。

mpvue-loader是vue-loader的一个扩展延伸版，类似于超集的关系，除了vue-loader本身所具备的能力之外，它还会产出微信小程序所需要的文件结构和模块内容。mpvue-loader的大致原理就是，从单文件组件（SFC）中提取出AST，然后改造AST，最后再将AST转译为小程序模板代码。

运行阶段

双实例

mpvue将Vue运行时引入至小程序运行环境。Vue负责维护数据模型和虚拟DOM，小程序负责视图层展示，所有业务逻辑收敛到Vue中，Vue数据变更后再同步到小程序视图。

运行阶段，一个页面中同时包含 Vue实例 与小程序 Page实例 。那么这两个实例是如何协作，如何运行的呢？

若想让Vue工作于小程序环境，我们需要解决以下三个核心问题：

1. 如何将 Vue中的数据状态同步至小程序视图？
2. 小程序页面触发某个生命周期钩子的时候，如何调用Vue中对应的生命周期函数？
3. 小程序页面触发某个事件的时候，如何调用Vue 中对应的事件响应函数？

带着以上疑问，阅读mpvue源码，可以梳理出其大致运行原理，如下图所示。

首先，入口是Vue实例的初始化；在Vue组件mount之前，初始化小程序页面实例，小程序页面实例中包含页面data、一个函数handleProxy、以及注册所有的小程序页面生命周期钩子；

小程序触发onLoad生命周期，此时将Vue页面实例和小程序页面实例进行关联，同时通过callHook方法调用Vue组件中对应的生命周期函数；小程序触发onReady时，这时才会真正执行Vue组件的mount；

然后执行render函数，生成 vnode，这是Vue自己维护的一份小程序页面节点的虚拟DOM；然后执行patch进行页面的渲染，不同于 web 环境的是，小程序环境无法直接操作DOM，需要采用setData API间接渲染，mpvue中将相应逻辑写在了updateDataToMP方法里；以上就是mpvue页面初始化的一个流程。

当小程序页面触发某一个生命周期时，小程序页面实例会调用callHook方法，callHook方法则会去 Vue实例vm中找到对应的回调函数。当用户交互触发某一个事件时，都会调用 handleProxy方法，而 handleProxy方法会调用Vue实例上的$handleProxyWithVue方法，$handleProxyWithVue方法底层则会去找到对用的Vue组件实例以及对应的回调函数，最终执行该事件对应的回调函数。

从上述流程可以看出，mpvue运行阶段所做的主要工作其实就是将Vue实例与小程序Page实例建立关联，主要包括：

• 数据同步机制，Vue实例中数据变更能同步至小程序页面；
• 事件代理机制，页面中触发的事件能调用 Vue中对应的事件函数；
• 生命周期关联，能在小程序生命周期中调用Vue中设置的页面生命周期函数；

生命周期关联

小程序页面触发某个生命周期的时候，如何调用Vue中对应的生命周期函数？其实思路比较简单。主要是在小程序Page实例化时，将小程序所有的页面生命周期hook进行注册。当触发相应 hook时，统一都调用 callHook方法，callHook方法则是遍历并调用 Vue实例vm及其子组件vm中绑定的相应的hook函数。

mpvue中支持在页面子组件中注册小程序页面生命周期，正是因为callHook方法中会对子组件遍历并递归调用。下面是callHook方法源码：

function callHook(vm, hook, params) {
    let handlers = vm.$options[hook]
    if (hook === 'onError' && handlers) {
        handlers = [handlers]
    } else if (hook === 'onPageNotFound' && handlers) {
        handlers = [handlers]
    }
    let ret
    if (handlers) {
        for (let i = 0, j = handlers.length; i < j; i++) {
            try {
                ret = handlers[i].call(vm, params)
            } catch (e) {
                handleError(e, vm, `${hook} hook`)
            }
        }
    }
    if (vm._hasHookEvent) {
        vm.$emit('hook:' + hook)
    }
    // for child
    if (vm.$children.length) {
        vm.$children.forEach(v => callHook(v, hook, params))
    }
    return ret
}

事件代理机制

上面我们说过，Vue并不做视图渲染，视图仍然由小程序自己渲染。此时的情况是：事件响应函数存在于Vue中，事件触发却在小程序节点上，二者并无联系，却又必须做到通过触发小程序节点事件准确调用到对应的Vue事件函数。

mpvue的采用方案是事件代理机制。具体讲：所有在小程序标签上的事件响应函数，都统一到一个特定的事件代理函数，在函数内通过当前标签上下文信息映射到与之对应的Vue实例中的事件函数。

小程序视图触发事件后，会将event对象通知到 Page实例，那么我们只需要将视图层中所有的事件都代理到handleProxy这个方法中，然后再靠这个方法从Vue的实例树上找到对应的vm和handler做事件处理。为了实现这一目的，在编译阶段对模版进行处理时，除了要将事件监听方法转换为handleProxy以外，还需要通过data-属性在元素上标记对应的组件compid和节点nodeid，用于标记当前层级信息，如下所示：

数据更新机制

Vue视图层渲染由render方法完成，根据内存中维护着的一份虚拟DOM，调用宿主环境（浏览器）提供的DOM API进行视图渲染。而小程序没有提供相关API，只能通过页面实例上的setData API与视图层进行通信。因此mpvue对Vue的patch的基础上，额外调用了updateDataToMP方法，最终通过setData进行视图更新。updateDataToMP函数源码如下：

JavaScript
function updateDataToMP () {
  const page = getPage(this)
  if (!page) {
    return
  }
  const data = formatVmData(this)
  throttleSetData(page.setData.bind(page), data)
}

根据以上分析，我们可以发现，即使只有一个组件状态值的改变，都会将整个页面数据通过setData接口传递至视图层，这显然是不合理的，这也是mpvue设计上的一个缺陷。虽然后期mpvue的版本中对 setData传递数据增加了diff处理，但是仍然存在一些问题，可以参考社区中的讨论。

另外，mpvue对setData接口的调用做了节流处理，虽然一定程度上避免了频繁setData调用的性能问题，但也意味着延迟了用户交互时的响应，这一点也不是很合理。

uni-app 框架分析

介绍

❝uni-app是一个使用Vue开发所有前端应用的框架，开发者编写一套代码，可发布到iOS、Android、Web（响应式）、以及各种小程序、快应用等多个平台。

uni-app是DCloud公司开发的跨端框架，有专人维护，具有很强的跨端能力和完善的生态。

uni-app在初期借鉴了mpvue，早期版本实现原理和mpvue基本一致。mpvue的实现，总的来说是将Vue实例和小程序页面实例简单粗暴地做了关联，以达到使用Vue开发小程序的目的。mpvue的思路是很好的，但是mpvue并没有做深入优化，性能一般。同时，由于mpvue后续基本处于无人维护状态，因此无法跟上微信小程序的技术更新（比如自定义组件、分享朋友圈等功能）。uni-app则在mpvue的基础上，做了很多的性能优化，也有团队一直在维护。因此新项目基本不推荐采用mpvue开发了，更推荐采用uni-app。

uni-app框架比mpvue框架为什么性能更优？ 主要有一下三点：

• 基于小程序自定义组件实现Vue.js的组件化开发；
• Vue层取消vnode对比；
• 更彻底的diff计算，setData()通讯数据量更少；

小程序自定义组件

mpvue诞生之初，微信小程序尚不支持自定义组件，无法进行组件化开发；mpvue为解决这个问题，创造性的将用户编写的Vue组件，编译为WXML中的模板（template)，这样变相实现了组件化开发能力，提高代码复用性，这在当时的技术条件下是很不错的方案。但这也导致Vue组件中的数据会被编译为Page中的数据，对组件进行数据更新也会基于路径映射调用Page.setData。特别是组件较多、数据量交大的页面中，每个组件的局部更新都会引发页面级别的全局更新，产生极大的性能开销。

微信后来推出的自定义组件，其支持组件级别的局部更新。组件级别的数据更新，相比页面全局更新，有大幅性能提升。另外，mpvue在Vue层进行的vnode对比及数据diff计算不彻底，也会消耗部分性能。基于这些原因，uniapp抛弃了以template的方式实现组件，采用小程序自定义组件，从而实现了数据的组件级别更新，性能更优。

setData 优化

setData是小程序开发中使用最频繁的接口，也是最容易引发性能问题的接口。小程序的视图层目前使用 WebView作为渲染载体，而逻辑层是由独立的JavascriptCore作为运行环境。

在架构上，WebView和JavascriptCore都是独立的模块，并不具备数据直接共享的通道。当前，视图层和逻辑层的数据传输，实际上通过两边提供的evaluateJavascript所实现。即用户传输的数据，需要将其转换为字符串形式传递，同时把转换后的数据内容拼接成一份JS脚本，再通过执行JS脚本的形式传递到两边独立环境。而evaluateJavascript的执行会受很多方面的影响，数据到达视图层并不是实时的。总之，setData的调用是昂贵的。

mpvue的实现比较粗糙，数据更新是全量更新，组件中一个属性的改变，整个组件树的数据都将传递给setData。而uniapp会将数据进行diff，然后通过setData进行路径级别的更新，例如：

JavaScript
this.setData({

    'array[0].text':'changed data'

 })

通过setData的优化，相较于mpvue，uniapp可以极大减少视图层和逻辑层的数据传输，能够明显提升应用的运行时性能。

与 mpvue 的对比

框架迁移方案

通过上面两个章节的分析可以看出，目前uni-app在各个方面均优于mpvue。考虑到我们项目的实际情况，认为框架迁移很有必要。

uni-app与mpvue，都是用Vue语法开发小程序的框架。从语法支持度来讲，mpvue是uni-app的子集，所以理想情况下，mpvue迁移uni-app只需修改工程配置，不用改业务代码可直接变为uni-app项目，但这也只是在理想情况下。

工程配置及文件迁移

理想情况下，mpvue项目转换为uni-app项目只需要做以下工作：

1. 初始化一个uni-app项目；
2. 将mpvue项目src目录内的文件拷贝到uni-app项目；
3. 建立页面配置，根据原项目的app.json或者main.js内的页面配置填写pages.json的内容，并删除原来的页面配置；
4. 修改页面文件名称，删除每个页面的main.js和main.json文件，并将页面名称修改为main.vue；
5. 静态资源拷贝，将原项目static目录拷贝到uni-app项目，查找页面和组件内对资源的引用，检查并修正路径；
6. webpack自定义工程配置迁移；
7. 安装依赖，运行项目；

为简化上述方案中繁琐的文件迁移、项目配置工作，我们开发了一款npm命令行工具mpvue-to-uniapp，将上述方案中大部分工作程序化，可通过命令行直接转换。

1 . 安装mpvue-to-uniapp转换工具：

**对Vue语法支持程度**

2 . 进入mpvue项目目录，执行转换命令：

Bash
m2u

3 . webpack自定义工程配置迁移；项目中通常会自定义一些webpack配置，比如：alias、DefinePlugin、CopyWebpackPlugin等，需要在项目根目录下vue.config.js文件中配置。参考：https://uniapp.dcloud.io/collocation/vue-config；

4 . 安装依赖，运行项目；

解决 uni-app 子组件不支持小程序页面生命周期问题

mpvue和uni-app框架对小程序页面生命周期（onLoad、onUnload、onShow、onHide、onPullDownRefresh、onReachBottom、onPageScroll）的支持不同：mpvue支持在子组件中使用小程序页面生命周期钩子，但是uni-app框架不支持，参考uniapp组件生命周期文档。mpvue中，组件中可以使用所有小程序页面生命周期（其中onShow在页面初始化时不会执行，但是在页面触发onShow时仍然会执行，比如小程序前后台切换时 ）。uni-app中子组件不支持小程序页面生命周期。至于为什么uni-app子组件不支持小程序页面生命周期，其实只是设计理念不同而已。

因此，如果你的项目中，在子组件中使用了小程序的页面生命周期，那么就需要考虑如何处理两个框架生命周期不一致的问题。而我们的项目中，存在大量的子组件使用页面生命周期的情况，所以如果调整组件逻辑，代码改动成本非常高。那么有没有办法让uni-app框架的子组件中支持小程序页面生命周期？下面是我们的一种方案。

全局mixin以下逻辑，在子组件mounted时将组件中的页面生命周期挂载至其根页面组件，在beforeDestroy时再卸载。

JavaScript
import Vue from 'vue'

// 需要处理的页面生命周期
const PAGE_LIFECYCLE_HOOKS = [
    // 'onReady', uni-app 已支持
    'onLoad',
    'onUnload',
    'onShow',
    'onHide',
    'onPullDownRefresh',
    'onReachBottom',
    'onPageScroll'
]
// 在子组件 mounted 时挂载页面生命周期挂载至其页面组件，在beforeDestroy 时再卸载
// PS：子组件 mixins 中的钩子函数，已经被挂载至 options，因此不需要额外处理
Vue.mixin({
    mounted() {
        if (this.$mp && this.$mp.component) {
            const pageRoot = this.$root
            for (let hook of PAGE_LIFECYCLE_HOOKS) {
                if (this.$options[hook]) {
                    const callbacks = this.$options[hook].map(item => {
                        let cb = item.bind(this)
                        cb._uid = this._uid
                        return cb
                    })
                    // onShow、onLoad 特殊处理，直接执行一次
                    if (['onShow', 'onLoad'].includes(hook)) {
                        callbacks.forEach(func => func())
                    }
                    if (pageRoot.$options[hook]) {
                        pageRoot.$options[hook].push(...callbacks)
                    } else {
                        pageRoot.$options[hook] = callbacks
                    }
                }
            }
        }
    },
    beforeDestroy() {
        if (this.$mp && this.$mp.component) {
            const pageRoot = this.$root
            for (let hook of PAGE_LIFECYCLE_HOOKS) {
                if (Array.isArray(pageRoot.$options[hook])) {
                    pageRoot.$options[hook] = pageRoot.$options[hook].filter(item => item._uid !== this._uid)
                }
            }
        }
    },
    onLoad() {},
    onUnload() {},
    onShow() {},
    onHide() {},
    onPullDownRefresh() {},
    onReachBottom() {},
    onPageScroll() {},
})

此方案可以解决两个框架生命周期不一致的问题，让uni-app中子组件支持小程序页面生命周期。通过我们目前多个项目的实践来看，目前没有发现什么副作用。

其他需要注意的细节

在我们项目框架迁移过程中，还是发现些许uni-app和mpvue语法上存在的差异。可以大概划分为以下三类。

由于组件实现方式的不同导致的问题

• uni-app组件中使用wx.createSelectorQuery API需要加上绑定this；
• 在父组件中使用wx.createSelectorQuery无法获取子组件中的节点；
• 微信小程序wx.selectComponent接口在子组件中无法获得插件组件实例对象，需要将第三方插件放在页面组件中；
• uni-app组件中，wx.createCanvasContext需要绑定this；

对 Vue 语法支持程度不同

• uni-app对语法要求比较严格，例如组件prop声明与传递的格式必须一致，否则无效；
• uni-app中，组件prop为引用类型时，修改prop对象属性不会响应式更新视图；
• uni-app不支持v-bind指令；

框架自身差异

• 检查项目中是否有使用mpvue命名空间下的属性和方法，替换为uni；
• 由于mpvue和uni-app都对小程序原生事件做了一层代理和封装，因此需要检查事件参数是否一致，例如：e.mp.touches[0]；
• uni-app this.$root.$mp.appOptions对象不存在，修改为从 wx.getLaunchOptionsSync()接口获取该对象；
• 如果项目使用了mpvue的跨端能力，那么需要将mpvue中的if else语句判断，调整为uni-app中的条件编译；
• uni-app中关于代码目录有一定规范和约定，公共组件必须放在src/components目录，分包 A 不能引用分包 B 的组件；而在mpvue中，对组件位置没有要求，webpack会分析依赖并将公共模块打包至主包，因此需要根据组件的引用合理调整组件目录

总结

根据上述方案，经过两周时间的开发和测试，我们顺利完成了拼房帝小程序的框架迁移工作。我们获得以下收益：

1. 显著提升程序性能，交互更流畅，有效提升用户体验；
2. 降低程序运行时内存占用，向下兼容更多低端机型；
3. 有效提升开发时编译速度，提升开发效率；

参考文献

1. 微信小程序开发指南（https://developers.weixin.qq.com/ebook?action=get_post_info&docid=0008aeea9a8978ab0086a685851c0a）
2. 微信小程序文档：运行时性能（https://developers.weixin.qq.com/miniprogram/dev/framework/performance/tips.html）
3. 微信小程序文档：小程序自定义组件(https://developers.weixin.qq.com/miniprogram/dev/framework/custom-component/)
4. 使用Vue.js开发微信小程序：开源框架mpvue解析（https://blog.csdn.net/MeituanTech/article/details/79523525）
5. mpvue：在渲染时使用新的diff算法来减少Vue组件更新引起的Page.setData的实际更新量（https://github.com/Meituan-Dianping/mpvue/pull/1165）
6. 全新重构，uni-app实现微信端性能翻倍（https://zhuanlan.zhihu.com/p/59787245）
7. 小程序的当下和未来可能 | 崔红保在GMTC 深圳站演讲内容整理（https://zhuanlan.zhihu.com/p/102514453）
8. 跨端开发框架深度横评之2020版（https://zhuanlan.zhihu.com/p/127915625）

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