微前端框架single-spa初探

前言

最近入职的一家公司采用single-spa这个微前端框架，所以自学了此框架。

single-spa这个微前端框架虽然有中文文档，但是有些零散和晦涩。

所以我想在学习之余，写篇博客拉平一下这个学习曲线。

什么是微前端？

微前端的灵感来源于服务端微服务的理念。

可以简单理解为，在开发一个复杂前端应用时，将其划分为一系列更小更简单的前端应用。

这些前端应用可以单独开发、测试、部署，松耦合，可维护性强，还可以让前端代码实现增量升级和使用不同的框架。

它的懒加载还能让整个复杂应用加载速度变快。

常用微前端玩法和single-spa

在我之前的公司是使用iframe来实现微前端的，但是各个子应用间的通信往往比较麻烦，而且很不灵活。

而最新的微前端理念，是由webpack5中模块联合特性实现的，这里就不多讲了。

single-spa是一个比较流行的微前端框架，它并不是使用iframe来实现微前端，也不是通过模块联合，而是通过路由路径来在dom上加载不同的子应用。

Import maps和SystemJS

在具体讲解single-spa前，我们得先了解一个东西：Import maps。

这个功能是Chrome 89才支持的。

顾名思义，它是对import的一个映射处理，让你控制在js中使用import时，到底从哪个url获取这些库。

比如通常我们会在js中，以下面这种方式引入模块：

    import moment from "moment"

正常情况下肯定是node_modules中引入，但是现在我们在html中加入下面的代码：

    <script type="importmap">
    {
        "imports": {
            "moment": "/moment/src/moment.js"
        }
    }
    </script>

这里/moment/src/moment.js这个地址换成一个cdn资源也是可以的。最终达到的效果就是：

    import moment from "/moment/src/moment.js"

有了Import maps，import的语法就可以直接在浏览器中使用，而不再需要webpack来帮我们进行处理，不需要从node_modules中去加载库。

Import maps甚至还有一个兜底的玩法：

    "imports": {
        "jquery": [
            "https://某CDN/jquery.min.js",
            "/node_modules/jquery/dist/jquery.js"
        ]
    }

当cdn无效时，再从本地库中获取内容。

它的功能还有很多，我就不一一列举了，只需要对这个有一定的了解即可。

尽管Import maps非常强大，但是毕竟浏览器兼容性还并不是很好，所以就有了我们的polifill方案：SystemJS。

SystemJS同样是一个模块加载器，可兼容到IE11，同样支持import映射，但是它的语法稍有不同：

    <script src="system.js"></script>
    <script type="systemjs-importmap">
    {
        "imports": {
            "lodash": "https://unpkg.com/lodash@4.17.10/lodash.js"
        }
    }
    </script>

在浏览器中引入system.js后，会去解析type为systemjs-importmap的script下的import映射。

它和Import maps最终达到的效果是一致的。

single-spa

之所以我们要先讲Import maps和SystemJS，就是因为single-spa的微前端往往需要结合SystemJS来实现。

single-spa框架中，基座会检测浏览器url的变化，在变化时往往通过SystemJS的import映射，来加载不同的子应用js。

但是需要注意，single-spa并不是必须依赖SystemJS。

刚刚我们提到了一个概念：基座，现在讲下single-spa的两个概念：基座和应用。

你可以简单理解应用是一个个的单页面应用，而基座是一个应用管理器，用来根据路由加载不同的应用。

一般在基座中我们需要像下面这样注册一个应用：

import { registerApplication, start } from 'single-spa';
// 注册应用1
registerApplication({
    name:'app1',
    app:() => import('./app1.js'),
    activeWhen: '/app1',
    customProps: { myTitle: "传递给应用的自定义参数的值" }
});
// 注册应用2
registerApplication({
    name:'app2',
    app:() => import('./app2.js'),
    activeWhen: '/app2'
});
start();

在上面的代码中，我们注册了app1和app2两个应用，分别匹配路由/app1和/app2。

也就是说当路由是/app1或者/app1/home时，会直接加载app1这个应用。

注册应用后，需要start()来开始挂载应用，否则只会下载应用，而不会挂载应用。

那么应用应该如何设置呢？

我们上面代码引用的./app1.js并没有导出一个真的单页面应用，而一般是如下：

console.info('第一步 下载应用阶段')
export function bootstrap(props) {
    const {
        name,        // 应用名称
        singleSpa,   // singleSpa实例
        mountParcel, // 手动挂载的函数
        myTitle  // 我们之前在注册应用时传递给customProps的属性
    } = props;     // Props 会传给每个生命周期函数
    // 这个生命周期函数会在应用第一次挂载前执行一次。
    return Promise.resolve().then(() => {
        console.info('第二步 初始化', myTitle)
    })
}
export function mount(props) {
    // 每当应用路由匹配成功，但该应用处于未挂载状态时，挂载的生命周期函数就会被调用。调用时，函数会根据URL来确定当前被激活的路由，创建DOM元素、监听DOM事件等以向用户呈现渲染的内容。任何子路由的改变（如hashchange或popstate等）不会再次触发mount，需要各应用自行处理。
    return Promise.resolve().then(() => {
        console.info('第三步 挂载应用', props.name)
        document.getElementById('root').innerHTML = "我是app1啊"
    })
}
export function unmount(props) {
    // 每当应用路由匹配不成功，但该应用已挂载时，卸载的生命周期函数就会被调用。卸载函数被调用时，会清理在挂载应用时被创建的DOM元素、事件监听、内存、全局变量和消息订阅等。
    return Promise.resolve().then(() => {
        console.info('第四步 卸载应用', props.name)
        document.getElementById('root').innerHTML = ""
    })
}
export function unload(props) {
    // 移除”生命周期函数的实现是可选的，它只有在unloadApplication被调用时才会触发。如果一个已注册的应用没有实现这个生命周期函数，则假设这个应用无需被移除。
    // 移除的目的是各应用在移除之前执行部分逻辑，一旦应用被移除，它的状态将会变成NOT_LOADED，下次激活时会被重新初始化。
    // 移除函数的设计动机是对所有注册的应用实现“热下载”，不过在其他场景中也非常有用，比如想要重新初始化一个应用，且在重新初始化之前执行一些逻辑操作时。
    return Promise.resolve().then(() => {
        console.info('第五步 移除应用', props.name)
    })
}

可以看到我们的app1.js这个应用中的代码，并没有导出一个单页面应用组件，而是导出了几个生命周期函数，然后通过这几个生命周期函数来控制组件的初始化，加载和卸载。

它这个操作是从现在我们的react或者vue这些框架的组件生命周期中获得灵感，将生命周期应用于整个应用程序。

single-spa 与 SystemJS实现微前端

看了上面的代码之后你可能有点疑惑，你这个东西也没什么用嘛，不就是个懒加载吗？

哪来的微前端？

我用个React.lazy(() => import('./app1.js'))来个懒加载怎么了，你不要说一大堆把我绕晕了。

上面这些实际上还真的没有实现微前端，但是，你可以结合我们之前讲的微前端，想象一下：

如果./app1.js不是基座这个项目内的代码，而是另一个项目呢？

我们将这个app1.js放在一个单独的项目中，它用react来写了一个单页面应用。

再将app2.js放在另一个单独的项目中，它用vue来写了一个单页面应用。

通过我们现在的这个基座项目再来处理这两个应用呢？

我们的基座项目是不是就可以写成下面这样：

import { registerApplication, start } from 'single-spa';
// 注册应用1
registerApplication({
    name:'app1',
    app:() => import('@晓组织/app1'),
    activeWhen: '/app1',
    customProps: { myTitle: "传递给应用的自定义参数的值" }
});
// 注册应用2
registerApplication({
    name:'app2',
    app:() => import('@晓组织/app2'),
    activeWhen: '/app2'
});
start();

然后再在基座项目的模板页中来个引入映射：

<script type="systemjs-importmap">
    {
        "imports": {
            "@晓组织/app1": "//某网站/app1.js"，
            "@晓组织/app2": "//另一个网站/app2.js"
        }
    }
</script>

以后我们要做app1模块的部分，只需要在app1这个项目中维护就可以了，不会干扰到其他的应用。

以后React20，React30出来，或者部分项目升级webpack，或者给一个项目大调整，我们可以一个个小应用尝试升级修改，不用所有项目同时调整。不仅风险变小了很多，也更加可控。

上面是结合SystemJS实现的微前端，其实还有使用npm包和单项目的玩法，但是不推荐，有兴趣的可以参考官网的这篇文章：拆分应用。

single-spa-react

看到这里的朋友一定会想，这个东西好是好，怎么把它和react的单页面应用结合起来？

让我自己写加载和卸载react的单页面应用？这也太挫了吧。

当然不可能，single-spa的生态可是很好的。

single-spa-react就是一个辅助库，它可以帮助React应用程序实现single-spa 需要的生命周期函数（bootstrap、mount 和 unmount）。

import React from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom';
import rootComponent from './path-to-root-component.js';
import singleSpaReact from 'single-spa-react';
const reactLifecycles = singleSpaReact({
    React,
    ReactDOM,
    rootComponent,
    errorBoundary(err, info, props) {
        // https://reactjs.org/docs/error-boundaries.html
        return (
            <div>This renders when a catastrophic error occurs</div>
        );
    },
});
export const bootstrap = reactLifecycles.bootstrap;
export const mount = reactLifecycles.mount;
export const unmount = reactLifecycles.unmount;

这是官网提供的示例代码，那个rootComponent就是我们的顶层React组件。

其它的就不用多说了，毕竟都很容易理解，想要了解详情可以看下：详情。

其它的一些语言比如vue和Angular都有自己对应的辅助库，具体可以查阅：辅助库列表

single-spa的Parcels

Parcels是single-spa的一个高级特性，是一个与框架无关的组件，与应用的不同之处在于parcel组件需要手动挂载，而不是通过匹配路由的activity方法被激活。

官网说：只有在涉及到跨框架的应用之间进行组件调用时，我们才需要考虑parcel的使用。

一想到我们公司只用react，那么打扰了，再见。

CLI工具：create-single-spa和可定制化的webpack配置

上面很多都是在讲原理，现在到了实际应用的时候了。

single-spa的相关配置有些繁琐，所以我推荐依赖现有的CLI去新建项目，可以去改造，而不是自己从零开始去搭建。

npx create-single-spa

运行上面这行命令后，就会让你做一系列选择，那些选择就不多说，只说最关键的。

create-single-spa 可以让你创建三种项目，分别是：

single-spa application/parcel :应用和parcel。
single-spa root config:基座。
in-browser utility module: 通用组件，工具函数，样式指引。

你可以根据需要去创建不同的项目。

single-spa还提供了一些推荐的webpack配置库，不用自己操心去设置webpack配置。

不过我建议最后输出得到webpack配置你还是稍微打印出来看一下，做到心中有数，然后才可以再根据它的配置去做相应修改。

Demo分享

光看不做假把式，下面是我自己根据single-spa的CLI工具搭建的两个简易Demo：

基座的代码仓库：https://gitee.com/vvjiang/single-spa-root-config-demo
应用的代码仓库：https://gitee.com/vvjiang/single-spa-app-demo

同时运行起来即可，命令都是：

yarn start

如果确实想入门的话，对比一下我写的和官方CLI工具初始化时的一些差异，可以了解到更多的一些小细节。

总结

总的来说，single-spa是一个非常优秀的微前端框架。

微前端领域最近的趋势是用webpack5中模块联合特性来实现，这与single-spa并不冲突，single-spa也有结合模块联合特性实现的例子。

不过这就不在本篇文章的涉及范围内了，也许以后会写下这块的内容。

本篇博客到此结束。

希望这篇文章能给您带来一些帮助，如有疏漏，也请不吝赐教。