微前端框架开源（手把手教你写一个简易的微前端框架）
微前端框架开源（手把手教你写一个简易的微前端框架）// 当 location.pathname 以 /vue 为前缀时切换到 vue 子应用 https://www.example.com/vue/xxx // 当 location.pathname 以 /react 为前缀时切换到 React 子应用 https://www.example.com/react/xxx这可以通过重写两个 API 和监听两个事件来完成：一个 SPA 应用必不可少的功能就是监听页面 URL 的变化，然后根据不同的路由规则来渲染不同的路由组件。因此，微前端框架也可以根据页面 URL 的变化，来切换到不同的子应用：Github 项目地址：https://github.com/woai3c/mini-single-spaV1 版本打算实现一个最简单的微前端框架，只要它能够正常加载、卸载子应用就行。如果将 V1 版本细分一下的话，它主要由以下两个功能组成：1.监听页
最近看了几个微前端框架的源码（single-spa[1]、qiankun[2]、micro-app[3]），感觉收获良多。所以打算造一个迷你版的轮子，来加深自己对所学知识的了解。
这个轮子将分为五个版本，逐步的实现一个最小可用的微前端框架：
1.支持不同框架的子应用（v1[4] 分支）2.支持子应用 HTML 入口（v2[5] 分支）3.支持沙箱功能，子应用 window 作用域隔离、元素隔离（v3[6] 分支）4.支持子应用样式隔离（v4[7] 分支）5.支持各应用之间的数据通信（main[8] 分支）
每一个版本的代码都是在上一个版本的基础上修改的，所以 V5 版本的代码是最终代码。
Github 项目地址：https://github.com/woai3c/mini-single-spa
V1 版本V1 版本打算实现一个最简单的微前端框架，只要它能够正常加载、卸载子应用就行。如果将 V1 版本细分一下的话，它主要由以下两个功能组成：
1.监听页面 URL 变化，切换子应用2.根据当前 URL、子应用的触发规则来判断是否要加载、卸载子应用
监听页面 URL 变化，切换子应用一个 SPA 应用必不可少的功能就是监听页面 URL 的变化，然后根据不同的路由规则来渲染不同的路由组件。因此，微前端框架也可以根据页面 URL 的变化，来切换到不同的子应用：
// 当 location.pathname 以 /vue 为前缀时切换到 vue 子应用
https://www.example.com/vue/xxx
// 当 location.pathname 以 /react 为前缀时切换到 React 子应用
https://www.example.com/react/xxx
这可以通过重写两个 API 和监听两个事件来完成：
1.重写 window.history.pushState()[9]2.重写 window.history.replaceState()[10]3.监听 popstate[11] 事件4.监听 hashchange[12] 事件
其中 pushState()、replaceState() 方法可以修改浏览器的历史记录栈，所以我们可以重写这两个 API。当这两个 API 被 SPA 应用调用时，说明 URL 发生了变化，这时就可以根据当前已改变的 URL 判断是否要加载、卸载子应用。
// 执行下面代码后，浏览器的 URL 将从 https://www.xxx.com 变为 https://www.xxx.com/vue
window.history.pushState(null '' '/vue')
当用户手动点击浏览器上的前进后退按钮时，会触发 popstate 事件，所以需要对这个事件进行监听。同理，也需要监听 hashchange 事件。
这一段逻辑的代码如下所示：
import { loadApps } from '../application/apps'
const originalPushState = window.history.pushState
const originalReplaceState = window.history.replaceState
export default Function overwriteEventsAndHistory() {
window.history.pushState = function (state: any title: string url: string) {
const result = originalPushState.call(this state title url)
// 根据当前 url 加载或卸载 app
loadApps()
return result
}
window.history.replaceState = function (state: any title: string url: string) {
const result = originalReplaceState.call(this state title url)
loadApps()
return result
}
window.addEventListener('popstate' () => {
loadApps()
} true)
window.addEventListener('hashchange' () => {
loadApps()
} true)
}
从上面的代码可以看出来，每次 URL 改变时，都会调用 loadApps() 方法，这个方法的作用就是根据当前的 URL、子应用的触发规则去切换子应用的状态：
export async function loadApps() {
// 先卸载所有失活的子应用
const toUnMountApp = getAppsWithStatus(AppStatus.MOUNTED)
await Promise.all(toUnMountApp.map(unMountApp))
// 初始化所有刚注册的子应用
const toLoadApp = getAppsWithStatus(AppStatus.BEFORE_BOOTSTRAP)
await Promise.all(toLoadApp.map(bootstrapApp))
const toMountApp = [
...getAppsWithStatus(AppStatus.BOOTSTRAPPED)
...getAppsWithStatus(AppStatus.UNMOUNTED)
]
// 加载所有符合条件的子应用
await toMountApp.map(mountApp)
}
这段代码的逻辑也比较简单：
1.卸载所有已失活的子应用2.初始化所有刚注册的子应用3.加载所有符合条件的子应用
根据当前 URL、子应用的触发规则来判断是否要加载、卸载子应用为了支持不同框架的子应用，所以规定了子应用必须向外暴露bootstrap()mount()unmount()这三个方法。bootstrap()方法在第一次加载子应用时触发，并且只会触发一次，另外两个方法在每次加载、卸载子应用时都会触发。
不管注册的是什么子应用，在 URL 符合加载条件时就调用子应用的 mount() 方法，能不能正常渲染交给子应用负责。在符合卸载条件时则调用子应用的 unmount() 方法。
registerApplication({
name: 'vue'
// 初始化子应用时执行该方法
loadApp() {
return {
mount() {
// 这里进行挂载子应用的操作
app.mount('#app')
}
unmount() {
// 这里进行卸载子应用的操作
app.unmount()
}
}
}
// 如果传入一个字符串会被转为一个参数为 location 的函数
// activeRule: '/vue' 会被转为 (location) => location.pathname === '/vue'
activeRule: (location) => location.hash === '#/vue'
})
上面是一个简单的子应用注册示例，其中 activeRule() 方法用来判断该子应用是否激活（返回 true 表示激活）。每当页面 URL 发生变化，微前端框架就会调用 loadApps() 判断每个子应用是否激活，然后触发加载、卸载子应用的操作。
何时加载、卸载子应用首先我们将子应用的状态分为三种：
•bootstrap，调用 registerApplication() 注册一个子应用后，它的状态默认为 bootstrap，下一个转换状态为 mount。•mount，子应用挂载成功后的状态，它的下一个转换状态为 unmount。•unmount，子应用卸载成功后的状态，它的下一个转换状态为 mount，即卸载后的应用可再次加载。
现在我们来看看什么时候会加载一个子应用，当页面 URL 改变后，如果子应用满足以下两个条件，则需要加载该子应用：
1.activeRule() 的返回值为 true，例如 URL 从 / 变为 /vue，这时子应用 vue 为激活状态（假设它的激活规则为 /vue）。2.子应用状态必须为 bootstrap 或 unmount，这样才能向 mount 状态转换。如果已经处于 mount 状态并且 activeRule() 返回值为 true，则不作任何处理。
如果页面的 URL 改变后，子应用满足以下两个条件，则需要卸载该子应用：
1.activeRule() 的返回值为 false，例如 URL 从 /vue 变为 /，这时子应用 vue 为失活状态（假设它的激活规则为 /vue）。2.子应用状态必须为 mount，也就是当前子应用必须处于加载状态（如果是其他状态，则不作任何处理）。然后 URL 改变导致失活了，所以需要卸载它，状态也从 mount 变为 unmount。
API 介绍V1 版本主要向外暴露了两个 API：
1.registerApplication()，注册子应用。2.start()，注册完所有的子应用后调用，在它的内部会执行 loadApps() 去加载子应用。
registerApplication(Application) 接收的参数如下：
interface Application {
// 子应用名称
name: string
/**
* 激活规则，例如传入 /vue，当 url 的路径变为 /vue 时，激活当前子应用。
* 如果 activeRule 为函数，则会传入 location 作为参数，activeRule(location) 返回 true 时，激活当前子应用。
*/
activeRule: Function | string
// 传给子应用的自定义参数
props: AnyObject
/**
* loadApp() 必须返回一个 Promise，resolve() 后得到一个对象：
* {
* bootstrap: () => Promise<any>
* mount: (props: AnyObject) => Promise<any>
* unmount: (props: AnyObject) => Promise<any>
* }
*/
loadApp: () => Promise<any>
}一个完整的示例
现在我们来看一个比较完整的示例（代码在 V1 分支的 examples 目录）：
let vueApp
registerApplication({
name: 'vue'
loadApp() {
return Promise.resolve({
bootstrap() {
console.log('vue bootstrap')
}
mount() {
console.log('vue mount')
vueApp = Vue.createApp({
data() {
return {
text: 'Vue App'
}
}
render() {
return Vue.h(
'div' // 标签名称
this.text // 标签内容
)
}
})
vueApp.mount('#app')
}
unmount() {
console.log('vue unmount')
vueApp.unmount()
}
})
}
activeRule:(location) => location.hash === '#/vue'
})
registerApplication({
name: 'react'
loadApp() {
return Promise.resolve({
bootstrap() {
console.log('react bootstrap')
}
mount() {
console.log('react mount')
ReactDOM.render(
React.createElement(LikeButton)
$('#app')
);
}
unmount() {
console.log('react unmount')
ReactDOM.unmountComponentAtNode($('#app'));
}
})
}
activeRule: (location) => location.hash === '#/react'
})
start()
演示效果如下：
V1 版本的代码打包后才 100 多行，如果只是想了解微前端的最核心原理，只看 V1 版本的源码就可以了。
V2 版本V1 版本的实现还是非常简陋的，能够适用的业务场景有限。从 V1 版本的示例可以看出，它要求子应用提前把资源都加载好（或者把整个子应用打包成一个 NPM 包，直接引入），这样才能在执行子应用的 mount() 方法时，能够正常渲染。
举个例子，假设我们在开发环境启动了一个 vue 应用。那么如何在主应用引入这个 vue 子应用的资源呢？首先排除掉 NPM 包的形式，因为每次修改代码都得打包，不现实。第二种方式就是手动在主应用引入子应用的资源。例如 vue 子应用的入口资源为：
那么我们可以在注册子应用时这样引入：
registerApplication({
name: 'vue'
loadApp() {
return Promise.resolve({
bootstrap() {
import('http://localhost:8001/js/chunk-vendors.js')
import('http://localhost:8001/js/app.js')
}
mount() {
// ...
}
unmount() {
// ...
}
})
}
activeRule: (location) => location.hash === '#/vue'
})
这种方式也不靠谱，每次子应用的入口资源文件变了，主应用的代码也得跟着变。还好，我们有第三种方式，那就是在注册子应用的时候，把子应用的入口 URL 写上，由微前端来负责加载资源文件。
registerApplication({
// 子应用入口 URL
pageEntry: 'http://localhost:8081'
// ...
})“自动”加载资源文件
现在我们来看一下如何自动加载子应用的入口文件（只在第一次加载子应用时执行）：
export default function parseHTMLandLoadSources(app: Application) {
return new Promise<void>(async (resolve reject) => {
const pageEntry = app.pageEntry
// load html
const HTML = await loadSourceText(pageEntry)
const domparser = new DOMParser()
const doc = domparser.parseFromString(html 'text/html')
const { scripts styles } = extractscriptsAndStyles(doc as unknown as Element app)
// 提取了 script style 后剩下的 body 部分的 html 内容
app.pageBody = doc.body.innerHTML
let isStylesDone = false isScriptsDone = false
// 加载 style script 的内容
Promise.all(loadStyles(styles))
.then(data => {
isStylesDone = true
// 将 style 样式添加到 document.head 标签
addStyles(data as string[])
if (isScriptsDone && isStylesDone) resolve()
})
.catch(err => reject(err))
Promise.all(loadScripts(scripts))
.then(data => {
isScriptsDone = true
// 执行 script 内容
executeScripts(data as string[])
if (isScriptsDone && isStylesDone) resolve()
})
.catch(err => reject(err))
})
}
上面代码的逻辑：
1.利用 ajax 请求子应用入口 URL 的内容，得到子应用的 HTML2.提取 HTML 中 script style 的内容或 URL，如果是 URL，则再次使用 ajax 拉取内容。最后得到入口页面所有的 script style 的内容3.将所有 style 添加到 document.head 下，script 代码直接执行4.将剩下的 body 部分的 HTML 内容赋值给子应用要挂载的 DOM 下。
下面再详细描述一下这四步是怎么做的。
一、拉取 HTML 内容export function loadSourceText(url: string) {
return new Promise<string>((resolve reject) => {
const xhr = new XMLHttpRequest()
xhr.onload = (res: any) => {
resolve(res.target.response)
}
xhr.onerror = reject
xhr.onabort = reject
xhr.open('get' url)
xhr.send()
})
}
代码逻辑很简单，使用 ajax 发起一个请求，得到 HTML 内容。
上图就是一个 vue 子应用的 HTML 内容，箭头所指的是要提取的资源，方框标记的内容要赋值给子应用所挂载的 DOM。
二、解析 HTML 并提取 style script 标签内容这需要使用一个 API DOMParser[13]，它可以直接解析一个 HTML 字符串，并且不需要挂到 document 对象上。
const domparser = new DOMParser()
const doc = domparser.parseFromString(html 'text/html')
提取标签的函数 extractScriptsAndStyles(node: Element app: Application) 代码比较多，这里就不贴代码了。这个函数主要的功能就是递归遍历上面生成的 DOM 树，提取里面所有的 style script 标签。
三、添加 style 标签，执行 script 脚本内容这一步比较简单，将所有提取的 style 标签添加到 document.head 下：
export function addStyles(styles: string[] | HTMLStyleElement[]) {
styles.forEach(item => {
if (typeof item === 'string') {
const node = createElement('style' {
type: 'text/css'
textContent: item
})
head.appendChild(node)
} else {
head.appendChild(item)
}
})
}
js 脚本代码则直接包在一个匿名函数内执行：
export function executeScripts(scripts: string[]) {
try {
scripts.forEach(code => {
new Function('window' code).call(window window)
})
} catch (error) {
throw error
}
}四、将剩下的 body 部分的 HTML 内容赋值给子应用要挂载的 DOM 下
为了保证子应用正常执行，需要将这部分的内容保存起来。然后每次在子应用 mount() 前，赋值到所挂载的 DOM 下。
// 保存 HTML 代码
app.pageBody = doc.body.innerHTML
// 加载子应用前赋值给挂载的 DOM
app.container.innerHTML = app.pageBody
app.mount()
现在我们已经可以非常方便的加载子应用了，但是子应用还有一些东西需要修改一下。
子应用需要做的事情在 V1 版本里，注册子应用的时候有一个 loadApp() 方法。微前端框架在第一次加载子应用时会执行这个方法，从而拿到子应用暴露的三个方法。现在实现了 pageEntry 功能，我们就不用把这个方法写在主应用里了，因为不再需要在主应用里引入子应用。
但是又得让微前端框架拿到子应用暴露出来的方法，所以我们可以换一种方式暴露子应用的方法：
// 每个子应用都需要这样暴露三个 API，该属性格式为 `mini-single-spa-${appName}`
window['mini-single-spa-vue'] = {
bootstrap
mount
unmount
}
这样微前端也能拿到每个子应用暴露的方法，从而实现加载、卸载子应用的功能。
另外，子应用还得做两件事：
1.配置 cors，防止出现跨域问题（由于主应用和子应用的域名不同，会出现跨域问题）2.配置资源发布路径
如果子应用是基于 webpack 进行开发的，可以这样配置：
module.exports = {
devServer: {
port: 8001 // 子应用访问端口
headers: {
'Access-Control-Allow-Origin': '*'
}
}
publicPath: "//localhost:8001/"
}一个完整的示例
示例代码在 examples 目录。
registerApplication({
name: 'vue'
pageEntry: 'http://localhost:8001'
activeRule: pathPrefix('/vue')
container: $('#subapp-viewport')
})
registerApplication({
name: 'react'
pageEntry: 'http://localhost:8002'
activeRule:pathPrefix('/react')
container: $('#subapp-viewport')
})
start()
V3 版本主要添加以下两个功能：
1.隔离子应用 window 作用域2.隔离子应用元素作用域
隔离子应用 window 作用域在 V2 版本下，主应用及所有的子应用都共用一个 window 对象，这就导致了互相覆盖数据的问题：
// 先加载 a 子应用
window.name = 'a'
// 后加载 b 子应用
window.name = 'b'
// 这时再切换回 a 子应用，读取 window.name 得到的值却是 b
console.log(window.name) // b
为了避免这种情况发生，我们可以使用 Proxy[14] 来代理对子应用 window 对象的访问：
app.window = new Proxy({} {
get(target key) {
if (Reflect.has(target key)) {
return Reflect.get(target key)
}
const result = originalWindow[key]
// window 原生方法的 this 指向必须绑在 window 上运行，否则会报错 "TypeError: Illegal invocation"
// e.g: const obj = {}; obj.alert = alert; obj.alert();
return (isFunction(result) && needToBindOriginalWindow(result)) ? result.bind(window) : result
}
set: (target key value) => {
this.injectKeySet.add(key)
return Reflect.set(target key value)
}
})
从上述代码可以看出，用 Proxy 对一个空对象做了代理，然后把这个代理对象作为子应用的 window 对象：
1.当子应用里的代码访问 window.xxx 属性时，就会被这个代理对象拦截。它会先看看子应用的代理 window 对象有没有这个属性，如果找不到，就会从父应用里找，也就是在真正的 window 对象里找。2.当子应用里的代码修改 window 属性时，会直接在子应用的代理 window 对象上修改。
那么问题来了，怎么让子应用里的代码读取/修改 window 时候，让它们访问的是子应用的代理 window 对象？
刚才 V2 版本介绍过，微前端框架会代替子应用拉取 js 资源，然后直接执行。我们可以在执行代码的时候使用 with[15] 语句将代码包一下，让子应用的 window 指向代理对象：
export function executeScripts(scripts: string[] app: Application) {
try {
scripts.forEach(code => {
// ts 使用 with 会报错，所以需要这样包一下
// 将子应用的 js 代码全局 window 环境指向代理环境 proxyWindow
const warpCode = `
;(function(proxyWindow){
with (proxyWindow) {
(function(window){${code}\n}).call(proxyWindow proxyWindow)
}
})(this);
`
new Function(warpCode).call(app.sandbox.proxyWindow)
})
} catch (error) {
throw error
}
}卸载时清除子应用 window 作用域
当子应用卸载时，需要对它的 window 代理对象进行清除。否则下一次子应用重新加载时，它的 window 代理对象会存有上一次加载的数据。刚才创建 Proxy 的代码中有一行代码 this.injectKeySet.add(key)，这个 injectKeySet 是一个 Set 对象，存着每一个 window 代理对象的新增属性。所以在卸载时只需要遍历这个 Set，将 window 代理对象上对应的 key 删除即可：
for (const key of injectKeySet) {
Reflect.deleteProperty(microAppWindow key as (string | symbol))
}记录绑定的全局事件、定时器，卸载时清除
通常情况下，一个子应用除了会修改 window 上的属性，还会在 window 上绑定一些全局事件。所以我们要把这些事件记录起来，在卸载子应用时清除这些事件。同理，各种定时器也一样，卸载时需要清除未执行的定时器。
下面的代码是记录事件、定时器的部分关键代码：
// 部分关键代码
microAppWindow.setTimeout = function setTimeout(callback: Function timeout?: number | undefined ...args: any[]): number {
const timer = originalWindow.setTimeout(callback timeout ...args)
timeoutSet.add(timer)
return timer
}
microAppWindow.clearTimeout = function clearTimeout(timer?: number): void {
if (timer === undefined) return
originalWindow.clearTimeout(timer)
timeoutSet.delete(timer)
}
microAppWindow.addEventListener = function addEventListener(
type: string
listener: EventListenerOrEventListenerObject
options?: boolean | AddEventListenerOptions | undefined
) {
if (!windowEventMap.get(type)) {
windowEventMap.set(type [])
}
windowEventMap.get(type)?.push({ listener options })
return originalWindowAddEventListener.call(originalWindow type listener options)
}
microAppWindow.removeEventListener = function removeEventListener(
type: string
listener: EventListenerOrEventListenerObject
options?: boolean | AddEventListenerOptions | undefined
) {
const arr = windowEventMap.get(type) || []
for (let i = 0 len = arr.length; i < len; i ) {
if (arr[i].listener === listener) {
arr.splice(i 1)
break
}
}
return originalWindowRemoveEventListener.call(originalWindow type listener options)
}
下面这段是清除事件、定时器的关键代码：
for (const timer of timeoutSet) {
originalWindow.clearTimeout(timer)
}
for (const [type arr] of windowEventMap) {
for (const item of arr) {
originalWindowRemoveEventListener.call(originalWindow type as string item.listener item.options)
}
}缓存子应用快照
之前提到过子应用每次加载的时候会都执行 mount() 方法，由于每个 js 文件只会执行一次，所以在执行 mount() 方法之前的代码在下一次重新加载时不会再次执行。
举个例子：
window.name = 'test'
function bootstrap() { // ... }
function mount() { // ... }
function unmount() { // ... }
上面是子应用入口文件的代码，在第一次执行 js 代码时，子应用可以读取 window.name 这个属性的值。但是子应用卸载时会把 name 这个属性清除掉。所以子应用下一次加载的时候，就读取不到这个属性了。
为了解决这个问题，我们可以在子应用初始化时（拉取了所有入口 js 文件并执行后）将当前的子应用 window 代理对象的属性、事件缓存起来，生成快照。下一次子应用重新加载时，将快照恢复回子应用上。
生成快照的部分代码：
const { windowSnapshot microAppWindow } = this
const recordAttrs = windowSnapshot.get('attrs')!
const recordWindowEvents = windowSnapshot.get('windowEvents')!
// 缓存 window 属性
this.injectKeySet.forEach(key => {
recordAttrs.set(key deepCopy(microAppWindow[key]))
})
// 缓存 window 事件
this.windowEventMap.forEach((arr type) => {
recordWindowEvents.set(type deepCopy(arr))
})
恢复快照的部分代码：
const {
windowSnapshot
injectKeySet
microAppWindow
windowEventMap
onWindowEventMap
} = this
const recordAttrs = windowSnapshot.get('attrs')!
const recordWindowEvents = windowSnapshot.get('windowEvents')!
recordAttrs.forEach((value key) => {
injectKeySet.add(key)
microAppWindow[key] = deepCopy(value)
})
recordWindowEvents.forEach((arr type) => {
windowEventMap.set(type deepCopy(arr))
for (const item of arr) {
originalWindowAddEventListener.call(originalWindow type as string item.listener item.options)
}
})隔离子应用元素作用域
我们在使用 document.querySelector() 或者其他查询 DOM 的 API 时，都会在整个页面的 document 对象上查询。如果在子应用上也这样查询，很有可能会查询到子应用范围外的 DOM 元素。为了解决这个问题，我们需要重写一下查询类的 DOM API：
// 将所有查询 dom 的范围限制在子应用挂载的 dom 容器上
Document.prototype.querySelector = function querySelector(this: Document selector: string) {
const app = getCurrentApp()
if (!app || !selector || isUniqueElement(selector)) {
return originalQuerySelector.call(this selector)
}
// 将查询范围限定在子应用挂载容器的 DOM 下
return app.container.querySelector(selector)
}
Document.prototype.getElementById = function getElementById(id: string) {
// ...
}
将查询范围限定在子应用挂载容器的 DOM 下。另外，子应用卸载时也需要恢复重写的 API：
Document.prototype.querySelector = originalQuerySelector
Document.prototype.querySelectorAll = originalQuerySelectorAll
// ...
除了查询 DOM 要限制子应用的范围，样式也要限制范围。假设在 vue 应用上有这样一个样式：
body {
color: red;
}
当它作为一个子应用被加载时，这个样式需要被修改为：
/* body 被替换为子应用挂载 DOM 的 id 选择符 */
#app {
color: red;
}
实现代码也比较简单，需要遍历每一条 css 规则，然后替换里面的 body、html 字符串：
const re = /^(\s| )?(body|html)\b/g
// 将 body html 标签替换为子应用挂载容器的 id
cssText.replace(re `#${app.container.id}`)V4 版本
V3 版本实现了 window 作用域隔离、元素隔离，在 V4 版本上我们将实现子应用样式隔离。
第一版我们都知道创建 DOM 元素时使用的是 document.createElement() API，所以我们可以在创建 DOM 元素时，把当前子应用的名称当成属性写到 DOM 上：
Document.prototype.createElement = function createElement(
tagName: string
options?: ElementCreationOptions
): HTMLElement {
const appName = getCurrentAppName()
const element = originalCreateElement.call(this tagName options)
appName && element.setAttribute('single-spa-name' appName)
return element
}
这样所有的 style 标签在创建时都会有当前子应用的名称属性。我们可以在子应用卸载时将当前子应用所有的 style 标签进行移除，再次挂载时将这些标签重新添加到 document.head 下。这样就实现了不同子应用之间的样式隔离。
移除子应用所有 style 标签的代码：
export function removeStyles(name: string) {
const styles = document.querySelectorAll(`style[single-spa-name=${name}]`)
styles.forEach(style => {
removeNode(style)
})
return styles as unknown as HTMLStyleElement[]
}
第一版的样式作用域隔离完成后，它只能对每次只加载一个子应用的场景有效。例如先加载 a 子应用，卸载后再加载 b 子应用这种场景。在卸载 a 子应用时会把它的样式也卸载。如果同时加载多个子应用，第一版的样式隔离就不起作用了。
第二版由于每个子应用下的 DOM 元素都有以自己名称作为值的 single-spa-name 属性（如果不知道这个名称是哪来的，请往上翻一下第一版的描述）。
所以我们可以给子应用的每个样式加上子应用名称，也就是将这样的样式：
div {
color: red;
}
改成：
div[single-spa-name=vue] {
color: red;
}
这样一来，就把样式作用域范围限制在对应的子应用所挂载的 DOM 下。
给样式添加作用域范围现在我们来看看具体要怎么添加作用域：
/**
* 给每一条 css 选择符添加对应的子应用作用域
* 1. a {} -> a[single-spa-name=${app.name}] {}
* 2. a b c {} -> a[single-spa-name=${app.name}] b c {}
* 3. a b {} -> a[single-spa-name=${app.name}] b[single-spa-name=${app.name}] {}
* 4. body {} -> #${子应用挂载容器的 id}[single-spa-name=${app.name}] {}
* 5. @media @supports 特殊处理，其他规则直接返回 cssText
*/
主要有以上五种情况。
通常情况下，每一条 css 选择符都是一个 css 规则，这可以通过 style.sheet.cssRules 获取：
拿到了每一条 css 规则之后，我们就可以对它们进行重写，然后再把它们重写挂载到 document.head 下：
function handleCSSRules(cssRules: CSSRuleList app: Application) {
let result = ''
Array.from(cssRules).forEach(cssRule => {
const cssText = cssRule.cssText
const selectorText = (cssRule as CSSStyleRule).selectorText
result = cssRule.cssText.replace(
selectorText
getNewSelectorText(selectorText app)
)
})
return result
}
let count = 0
const re = /^(\s| )?(body|html)\b/g
function getNewSelectorText(selectorText: string app: Application) {
const arr = selectorText.split(' ').map(text => {
const items = text.trim().split(' ')
items[0] = `${items[0]}[single-spa-name=${app.name}]`
return items.join(' ')
})
// 如果子应用挂载的容器没有 id，则随机生成一个 id
let id = app.container.id
if (!id) {
id = 'single-spa-id-' count
app.container.id = id
}
// 将 body html 标签替换为子应用挂载容器的 id
return arr.join(' ').replace(re `#${id}`)
}
核心代码在 getNewSelectorText() 上，这个函数给每一个 css 规则都加上了 [single-spa-name=${app.name}]。这样就把样式作用域限制在了对应的子应用内了。
效果演示大家可以对比一下下面的两张图，这个示例同时加载了 vue、react 两个子应用。第一张图里的 vue 子应用部分字体被 react 子应用的样式影响了。第二张图是添加了样式作用域隔离的效果图，可以看到 vue 子应用的样式是正常的，没有被影响。
V5 版本主要添加了一个全局数据通信的功能，设计思路如下：
1.所有应用共享一个全局对象 window.spaGlobalState，所有应用都可以对这个全局对象进行监听，每当有应用对它进行修改时，会触发 change 事件。2.可以使用这个全局对象进行事件订阅/发布，各应用之间可以自由的收发事件。
下面是实现了第一点要求的部分关键代码：
export default class GlobalState extends EventBus {
private state: AnyObject = {}
private stateChangeCallbacksMap: Map<string Array<Callback>> = new Map()
set(key: string value: any) {
this.state[key] = value
this.emitChange('set' key)
}
get(key: string) {
return this.state[key]
}
onChange(callback: Callback) {
const appName = getCurrentAppName()
if (!appName) return
const { stateChangeCallbacksMap } = this
if (!stateChangeCallbacksMap.get(appName)) {
stateChangeCallbacksMap.set(appName [])
}
stateChangeCallbacksMap.get(appName)?.push(callback)
}
emitChange(operator: string key?: string) {
this.stateChangeCallbacksMap.forEach((callbacks appName) => {
/**
* 如果是点击其他子应用或父应用触发全局数据变更，则当前打开的子应用获取到的 app 为 null
* 所以需要改成用 activeRule 来判断当前子应用是否运行
*/
const app = getApp(appName) as Application
if (!(isActive(app) && app.status === AppStatus.MOUNTED)) return
callbacks.forEach(callback => callback(this.state operator key))
})
}
}
下面是实现了第二点要求的部分关键代码：
export default class EventBus {
private eventsMap: Map<string Record<string Array<Callback>>> = new Map()
on(event: string callback: Callback) {
if (!isFunction(callback)) {
throw Error(`The second param ${typeof callback} is not a function`)
}
const appName = getCurrentAppName() || 'parent'
const { eventsMap } = this
if (!eventsMap.get(appName)) {
eventsMap.set(appName {})
}
const events = eventsMap.get(appName)!
if (!events[event]) {
events[event] = []
}
events[event].push(callback)
}
emit(event: string ...args: any) {
this.eventsMap.forEach((events appName) => {
/**
* 如果是点击其他子应用或父应用触发全局数据变更，则当前打开的子应用获取到的 app 为 null
* 所以需要改成用 activeRule 来判断当前子应用是否运行
*/
const app = getApp(appName) as Application
if (appName === 'parent' || (isActive(app) && app.status === AppStatus.MOUNTED)) {
if (events[event]?.length) {
for (const callback of events[event]) {
callback.call(this ...args)
}
}
}
})
}
}
以上两段代码都有一个相同的地方，就是在保存监听回调函数的时候需要和对应的子应用关联起来。当某个子应用卸载时，需要把它关联的回调函数也清除掉。
全局数据修改示例代码：
// 父应用
window.spaGlobalState.set('msg' '父应用在 spa 全局状态上新增了一个 msg 属性')
// 子应用
window.spaGlobalState.onChange((state operator key) => {
alert(`vue 子应用监听到 spa 全局状态发生了变化: ${JSON.stringify(state)}，操作: ${operator}，变化的属性: ${key}`)
})
全局事件示例代码：
// 父应用
window.spaGlobalState.emit('testEvent' '父应用发送了一个全局事件: testEvent')
// 子应用
window.spaGlobalState.on('testEvent' () => alert('vue 子应用监听到父应用发送了一个全局事件: testEvent'))
至此，一个简易微前端框架的技术要点已经讲解完毕。强烈建议大家在看文档的同时，把 demo 运行起来跑一跑，这样能帮助你更好的理解代码。
如果你觉得我的文章写得不错，也可以看看我的其他一些技术文章或项目：
•带你入门前端工程[16]•可视化拖拽组件库一些技术要点原理分析[17]•前端性能优化 24 条建议（2020）[18]•前端监控 SDK 的一些技术要点原理分析[19]•手把手教你写一个脚手架 [20]•计算机系统要素-从零开始构建现代计算机[21]
References[1] single-spa: https://github.com/single-spa/single-spa
[2] qiankun: https://github.com/umijs/qiankun
[3] micro-app: https://github.com/micro-zoe/micro-app
[4] v1: https://github.com/woai3c/mini-single-spa/tree/v1
[5] v2: https://github.com/woai3c/mini-single-spa/tree/v2
[6] v3: https://github.com/woai3c/mini-single-spa/tree/v3
[7] v4: https://github.com/woai3c/mini-single-spa/tree/v4
[8] main: https://github.com/woai3c/mini-single-spa
[9] window.history.pushState(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/History/pushState
[10] window.history.replaceState(): https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/History/replaceState
[11] popstate: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Window/popstate_event
[12] hashchange: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Window/hashchange_event
[13] DOMParser: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/DOMParser
[14] Proxy: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Proxy
[15] with: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/with
[16] 带你入门前端工程: https://woai3c.gitee.io/introduction-to-front-end-engineering/
[17] 可视化拖拽组件库一些技术要点原理分析: https://github.com/woai3c/Front-end-articles/issues/19
[18] 前端性能优化 24 条建议（2020）: https://github.com/woai3c/Front-end-articles/blob/master/performance.md
[19] 前端监控 SDK 的一些技术要点原理分析: https://github.com/woai3c/Front-end-articles/issues/26
[20] 手把手教你写一个脚手架 : https://github.com/woai3c/Front-end-articles/issues/22
[21] 计算机系统要素-从零开始构建现代计算机: https://github.com/woai3c/nand2tetris
