實施微前端的六種方式（上）：三種藉助路由微服務化前端應用 原

微前端架構是一種類似於微服務的架構，它將微服務的理念應用於瀏覽器端，即將 Web 應用由單一的單體應用轉變爲多個小型前端應用聚合爲一的應用。

由此帶來的變化是，這些前端應用可以獨立運行、獨立開發、獨立部署。以及，它們應該可以在共享組件的同時進行並行開發——這些組件可以通過 NPM 或者 Git Tag、Git Submodule 來管理。

注意：這裏的前端應用指的是前後端分離的單應用頁面，在這基礎才談論微前端纔有意義。

結合我最近半年在微前端方面的實踐和研究來看，微前端架構一般可以由以下幾種方式進行：

1. 使用 HTTP 服務器的路由來重定向多個應用
2. 在不同的框架之上設計通訊、加載機制，諸如 Mooa 和 Single-SPA
3. 通過組合多個獨立應用、組件來構建一個單體應用
4. 使用純 WebComponent 構建應用
5. iFrame。使用 iFrame 及自定義消息傳遞機制
6. 結合 WebComponent 和 ShadowDOM 來隔離應用

不同的方式適用於不同的使用場景，當然也可以組合一起使用。那麼，就讓我們來一一瞭解一下，爲以後的架構演進做一些技術鋪墊。

基礎鋪墊：應用分發路由 -> 路由分發應用

在一個單體前端、單體後端應用中，有一個典型的特徵，即路由是由框架來分發的，框架將路由指定到對應的組件或者內部服務中。微服務在這個過程中做的事情是，將調用由函數調用變成了遠程調用，諸如遠程 HTTP 調用。而微前端呢，也是類似的，它是將應用內的組件調用變成了更細粒度的應用間組件調用，即原先我們只是將路由分發到應用的組件執行，現在則需要根據路由來找到對應的應用，再由應用分發到對應的組件上。

後端：函數調用 -> 遠程調用

在大多數的 CRUD 類型的 Web 應用中，也都存在一些極爲相似的模式，即：首頁 -> 列表 -> 詳情：

• 首頁，用於面向用戶展示特定的數據或頁面。這些數據通常是有限個數的，並且是多種模型的。
• 列表，即數據模型的聚合，其典型特點是某一類數據的集合，可以看到儘可能多的數據概要（如 Google 只返回 100 頁），典型見 Google、淘寶、京東的搜索結果頁。
• 詳情，展示一個數據的儘可能多的內容。

如下是一個 Spring 框架，用於返回首頁的示例：

@RequestMapping(value="/")
public ModelAndView homePage(){
   return new ModelAndView("/WEB-INF/jsp/index.jsp");
}

對於某個詳情頁面來說，它可能是這樣的：

@RequestMapping(value="/detail/{detailId}")
public ModelAndView detail(HttpServletRequest request, ModelMap model){
   ....
   return new ModelAndView("/WEB-INF/jsp/detail.jsp", "detail", detail);
}

那麼，在微服務的情況下，它則會變成這樣子：

@RequestMapping("/name")
public String name(){
    String name = restTemplate.getForObject("http://account/name", String.class);
    return Name" + name;
}

前端：組件調用 -> 應用調用

在形式上來說，單體前端框架的路由和單體後端應用，並沒有太大的區別：依據不同的路由，來返回不同頁面的模板。

const appRoutes: Routes = [
  { path: 'index', component: IndexComponent },
  { path: 'detail/:id', component: DetailComponent },
];

而當我們將之微服務化後，則可能變成應用 A 的路由：

const appRoutes: Routes = [
  { path: 'index', component: IndexComponent },
];

外加之應用 B 的路由：

const appRoutes: Routes = [
  { path: 'detail/:id', component: DetailComponent },
];

而問題的關鍵就在於：怎麼將路由分發到這些不同的應用中去。

路由分發式微前端

路由分發式微前端，即通過路由將不同的業務分發到不同的、獨立前端應用上。其通常可以通過 HTTP 服務器的反向代理來實現，又或者是應用框架自帶的路由來解決。

就當前而言，通過路由分發式的微前端架構應該是採用最多、最易採用的 “微前端” 方案。但是這種方式看上去更像是多個前端應用的聚合，即我們只是將這些不同的前端應用拼湊到一起，使他們看起來像是一個完整的整體。但是它們並不是，每次用戶從 A 應用到 B 應用的時候，往往需要刷新一下頁面。

在幾年前的一個項目裏，我們當時正在進行遺留系統重寫。我們制定了一個遷移計劃：

1. 首先，使用靜態網站生成動態生成首頁
2. 其次，使用 React 計劃棧重構詳情頁
3. 最後，替換搜索結果頁

整個系統並不是一次性遷移過去，而是一步步往下進行。因此在完成不同的步驟時，我們就需要上線這個功能，於是就需要使用 Nginx 來進行路由分發。

如下是一個基於路由分發的 Nginx 配置示例：

http {
  server {
    listen       80;
    server_name  www.phodal.com;
    location /api/ {
      proxy_pass http://http://172.31.25.15:8000/api;
    }
    location /web/admin {
      proxy_pass http://172.31.25.29/web/admin;
    }
    location /web/notifications {
      proxy_pass http://172.31.25.27/web/notifications;
    }
    location / {
      proxy_pass /;
    }
  }
}

在這個示例裏，不同的頁面的請求被分發到不同的服務器上。

隨後，我們在別的項目上也使用了類似的方式，其主要原因是：跨團隊的協作。當團隊達到一定規模的時候，我們不得不面對這個問題。除此，還有 Angluar 跳崖式升級的問題。於是，在這種情況下，用戶前臺使用 Angular 重寫，後臺繼續使用 Angular.js 等保持再有的技術棧。在不同的場景下，都有一些相似的技術決策。

因此在這種情況下，它適用於以下場景：

• 不同技術棧之間差異比較大，難以兼容、遷移、改造
• 項目不想花費大量的時間在這個系統的改造上
• 現有的系統在未來將會被取代
• 系統功能已經很完善，基本不會有新需求

而在滿足上面場景的情況下，如果爲了更好的用戶體驗，還可以採用 iframe 的方式來解決。

使用 iFrame 創建容器

iFrame 作爲一個非常古老的，人人都覺得普通的技術，卻一直很管用。

HTML 內聯框架元素 <iframe> 表示嵌套的正在瀏覽的上下文，能有效地將另一個 HTML 頁面嵌入到當前頁面中。

iframe 可以創建一個全新的獨立的宿主環境，這意味着我們的前端應用之間可以相互獨立運行。採用 iframe 有幾個重要的前提：

• 網站不需要 SEO 支持
• 擁有相應的應用管理機制。

如果我們做的是一個應用平臺，會在我們的系統中集成第三方系統，或者多個不同部門團隊下的系統，顯然這是一個不錯的方案。一些典型的場景，如傳統的 Desktop 應用遷移到 Web 應用：

如果這一類應用過於複雜，那麼它必然是要進行微服務化的拆分。因此，在採用 iframe 的時候，我們需要做這麼兩件事：

• 設計管理應用機制
• 設計應用通訊機制

加載機制。在什麼情況下，我們會去加載、卸載這些應用；在這個過程中，採用怎樣的動畫過渡，讓用戶看起來更加自然。

通訊機制。直接在每個應用中創建 postMessage 事件並監聽，並不是一個友好的事情。其本身對於應用的侵入性太強，因此通過 iframeEl.contentWindow 去獲取 iFrame 元素的 Window 對象是一個更簡化的做法。隨後，就需要定義一套通訊規範：事件名採用什麼格式、什麼時候開始監聽事件等等。

有興趣的讀者，可以看看筆者之前寫的微前端框架：Mooa。

不管怎樣，iframe 對於我們今年的 KPI 怕是帶不來一絲的好處，那麼我們就去造個輪子吧。

自制框架兼容應用

不論是基於 WebComponent 的 Angular，或者是 VirtualDOM 的 React 等，現有的前端框架都離不開基本的 HTML 元素 DOM。

那麼，我們只需要：

1. 在頁面合適的地方引入或者創建 DOM
2. 用戶操作時，加載對應的應用（觸發應用的啓動），並能卸載應用。

第一個問題，創建 DOM 是一個容易解決的問題。而第二個問題，則一點兒不容易，特別是移除 DOM 和相應應用的監聽。當我們擁有一個不同的技術棧時，我們就需要有針對性設計出一套這樣的邏輯。

儘管 Single-SPA 已經擁有了大部分框架（如 React、Angular、Vue 等框架）的啓動和卸載處理，但是它仍然不是適合於生產用途。當我基於 Single-SPA 爲 Angular 框架設計一個微前端架構的應用時，我最後選擇重寫一個自己的框架，即 Mooa。

雖然，這種方式的上手難度相對比較高，但是後期訂製及可維護性比較方便。在不考慮每次加載應用帶來的用戶體驗問題，其唯一存在的風險可能是：第三方庫不兼容。

但是，不論怎樣，與 iFrame 相比，其在技術上更具有可吹牛逼性，更有看點。同樣的，與 iframe 類似，我們仍然面對着一系列的不大不小的問題：

• 需要設計一套管理應用的機制。
• 對於流量大的 toC 應用來說，會在首次加載的時候，會多出大量的請求

而我們即又要拆分應用，又想 blabla……，我們還能怎麼做？