harmonyos con,鸿蒙HarmonyOS系统中的JS开发框架
HarmonyOS開源至今已經一個多月，源碼托管在國內知名開源平臺碼云上，https://gitee.com/openharmony 。
我最感興趣的就是JS 框架 ace_lite_jsfwk，從名字中可以看出來這是一個非常輕量級的框架，官方介紹說是“輕量級 JS 核心開發框架”。
當我看完源碼后發現它確實輕。src 目錄中一共有 4 個目錄，總計 8 個文件。其中 1 個是單元測試，還有 1 個性能分析。再除去 2 個 index.js 文件，關鍵的文件一共 4 個，大概300-400 行代碼。
src
├── __test__
│ └── index.test.js
├── core
│ └── index.js
├── index.js
├── observer
│ ├── index.js
│ ├── observer.js
│ ├── subject.js
│ └── utils.js
└── profiler
└── index.js
從名字可以看出來，這些代碼實現了一個觀察者模式。也就是說，它實現了一個非常輕量級的 MVVM 模式。通過使用和 vue2 相似的屬性劫持技術實現了響應式系統。
utils 里面定義了一個 Observer 棧，存放了觀察者。subject 定義了被觀察者。當我們觀察某個對象時，也就是劫持這個對象屬性的操作，還包括一些數組函數，比如 push、pop 等。這個文件應該是代碼最多的，160 行。observer 的代碼就更簡單了，五六十行。
而當我們開發的時候，通過 Toolkit 將開發者編寫的 HML、CSS 和 JS 文件編譯打包成 JS Bundle，然后再將 JS Bundle 解析運行成C++ native UI 的 View 組件進行渲染。
“通過支持三方開發者使用聲明式的 API 進行應用開發，以數據驅動視圖變化，避免了大量的視圖操作，大大降低了應用開發難度，提升開發者開發體驗”。基本上就是一個小程序式的開發體驗。
在 src\core\base\framework_min_js.h文件中，這段編譯好的 js 被編譯到了 runtime 里面。編譯完的 js 文件不到 3K，確實夠輕量。
js runtime 沒有使用 V8，也沒有使用 jscore。而是選擇了 JerryScript。JerryScript 是用于物聯網的超輕量 JavaScript 引擎。它能夠在內存少于 64 KB 的設備上執行 ECMAScript 5.1 源代碼。
從整體看這個 js 框架大概使用了 96% 的 C/C++ 代碼，1.8% 的 JS 代碼。在 htm 文件中寫的組件會被編譯為原生組件。而 app_style_manager.cpp 和同級的七八個文件則用來解析 css，最終生成原生布局。
雖然在 SDK 中有幾個 weex 包，也發現了 react 的影子。但是在 C/C++ 代碼中并沒有看到 yoga 相關的內容(全局搜索沒發現)。而 SDK 中的那些包僅僅是做 loader 用的，大概是為了在 webpack 打包時解析 htm 組件用的。將 htm 的 template 編譯為 js 代碼。
下面我們逐行分析。
首先是入口文件，src/index.js，只有 2 行代碼：
import?{?ViewModel?}from'./core';
export?defaultViewModel;
其實就是重新導出。
另一個類似的文件是 src/observer/index.js，也是 2 行代碼：
export?{?Observer?}from'./observer';
export?{?Subject?}?from'./subject';
observer 和 subject 實現了一個觀察者模式。subject 是主題，也就是被觀察者。observer 是觀察者。當 subject 有任何變化時需要主動通知被觀察者。這就是響應式。
第一部分
export?const?ObserverStack?=?{
stack:?[],
push(observer)?{
this.stack.push(observer);
},
pop()?{
returnthis.stack.pop();
},
top()?{
returnthis.stack[this.stack.length?-?1];
}
};
首先是定義了一個用來存放觀察者的棧，遵循后進先出的原則，內部使用 stack 數組來存儲。
入棧操作 push，和數組的 push 函數一樣，在棧頂放入一個觀察者 observer。
出棧操作 pop，和數組的 pop 函數一樣，在將棧頂的觀察者刪除，并返回這個被刪除的觀察者。
取棧頂元素 top，和 pop 操作不同，top 是把棧頂元素取出來，但是并不刪除。
第二部分
export?const?SYMBOL_OBSERVABLE?='__ob__';
export?const?canObserve?=?target?=>?typeof?target?===?'object';
定義了一個字符串常量 SYMBOL_OBSERVABLE。為了后面用著方便。
定義了一個函數 canObserve，目標是否可以被觀察。只有對象才能被觀察，所以使用 typeof 來判斷目標的類型。等等，好像有什么不對。如果 target 為 null 的話，函數也會返回 true。如果 null 不可觀察，那么這就是一個 bug。(寫這篇文章的時候我已經提了一個 PR，并詢問了這種行為是否是期望的行為)。
第三部分
export?const?defineProp?=?(target,key,?value)?=>?{
Object.defineProperty(target,?key,?{?enumerable:false,?value?});
};
這個沒有什么好解釋的，就是Object.defineProperty 代碼太長了，定義一個函數來避免代碼重復。
第一部分
exportfunctionObserver(context,?getter,?callback,?meta)?{
this._ctx?=?context;
this._getter?=?getter;
this._fn?=?callback;
this._meta?=?meta;
this._lastValue?=?this._get();
}
構造函數。接受 4 個參數。
context 當前觀察者所處的上下文，類型是 ViewModel。當第三個參數 callback 調用時，函數的 this 就是這個 context。getter 類型是一個函數，用來獲取某個屬性的值。callback 類型是一個函數，當某個值變化后執行的回調函數。meta 元數據。觀察者(Observer)并不關注 meta 元數據。
在構造函數的最后一行，this._lastValue = this._get()。下面來分析 _get 函數。
第二部分
Observer.prototype._get?=function()?{
try?{
ObserverStack.push(this);
returnthis._getter.call(this._ctx);
}?finally?{
ObserverStack.pop();
}
};
ObserverStack 就是上面分析過的用來存儲所有觀察者的棧。將當前觀察者入棧，并通過 _getter 取得當前值。結合第一部分的構造函數，這個值存儲在了 _lastValue 屬性中。
執行完這個過程后，這個觀察者就已經初始化完成了。
第三部分
Observer.prototype.update=function()?{
const?lastValue?=?this._lastValue;
const?nextValue?=?this._get();
const?context?=?this._ctx;
const?meta?=?this._meta;
if?(nextValue?!==?lastValue?||?canObserve(nextValue))?{
this._fn.call(context,?nextValue,?lastValue,?meta);
this._lastValue?=?nextValue;
}
};
這部分實現了數據更新時的臟檢查(Dirty checking)機制。比較更新后的值和當前值，如果不同，那么就執行回調函數。如果這個回調函數是渲染 UI，那么則可以實現按需渲染。如果值相同，那么再檢查設置的新值是否可以被觀察，再決定到底要不要執行回調函數。
第四部分
Observer.prototype.subscribe?=function(subject,key)?{
const?detach?=?subject.attach(key,?this);
if?(typeof?detach?!==?'function')?{
return;
}
if?(!this._detaches)?{
this._detaches?=?[];
}
this._detaches.push(detach);
};
Observer.prototype.unsubscribe?=?function()?{
const?detaches?=?this._detaches;
if?(!detaches)?{
return;
}
while?(detaches.length)?{
detaches.pop()();
}
};
訂閱與取消訂閱。
我們前面經常說觀察者和被觀察者。對于觀察者模式其實還有另一種說法，叫訂閱/發布模式。而這部分代碼則實現了對主題(subject)的訂閱。
先調用主題的 attach 方法進行訂閱。如果訂閱成功，subject.attach 方法會返回一個函數，當調用這個函數就會取消訂閱。為了將來能夠取消訂閱，這個返回值必需保存起來。
subject 的實現很多人應該已經猜到了。觀察者訂閱了 subject，那么 subject 需要做的就是，當數據變化時即使通知觀察者。subject 如何知道數據發生了變化呢，機制和 vue2 一樣，使用 Object.defineProperty 做屬性劫持。
第一部分
exportfunctionSubject(target)?{
const?subject?=?this;
subject._hijacking?=?true;
defineProp(target,?SYMBOL_OBSERVABLE,?subject);
if?(Array.isArray(target))?{
hijackArray(target);
}
Object.keys(target).forEach(key=>?hijack(target,key,?target[key]));
}
構造函數。基本沒什么難點。設置 _hijacking 屬性為 true，用來標示這個對象已經被劫持了。Object.keys 通過遍歷來劫持每個屬性。如果是數組，則調用 hijackArray。
第二部分
兩個靜態方法。
Subject.of=function(target)?{
if?(!target?||?!canObserve(target))?{
returntarget;
}
if?(target[SYMBOL_OBSERVABLE])?{
returntarget[SYMBOL_OBSERVABLE];
}
returnnew?Subject(target);
};
Subject.is=function(target)?{
returntarget?&&?target._hijacking;
};
Subject 的構造函數并不直接被外部調用，而是封裝到了 Subject.of 靜態方法中。
如果目標不能被觀察，那么直接返回目標。如果target[SYMBOL_OBSERVABLE] 不是 undefined，說明目標已經被初始化過了。
否則，調用構造函數初始化 Subject。
Subject.is 則用來判斷目標是否被劫持過了。
第三部分
Subject.prototype.attach?=function(key,?observer)?{
if?(typeof?key==='undefined'||?!observer)?{
return;
}
if?(!this._obsMap)?{
this._obsMap?=?{};
}
if?(!this._obsMap[key])?{
this._obsMap[key]?=?[];
}
const?observers?=?this._obsMap[key];
if?(observers.indexOf(observer)?
observers.push(observer);
returnfunction()?{
observers.splice(observers.indexOf(observer),?1);
};
}
};
這個方法很眼熟，對，就是上文的Observer.prototype.subscribe 中調用的。作用是某個觀察者用來訂閱主題。而這個方法則是“主題是怎么訂閱的”。
觀察者維護這一個主題的哈希表 _obsMap。哈希表的 key 是需要訂閱的 key。比如某個觀察者訂閱了 name 屬性的變化，而另一個觀察者訂閱了 age 屬性的變化。而且屬性的變化還可以被多個觀察者同時訂閱，因此哈希表存儲的值是一個數組，數據的每個元素都是一個觀察者。
第四部分
Subject.prototype.notify?=function(key)?{
if?(
typeof?key==='undefined'||
!this._obsMap?||
!this._obsMap[key]
)?{
return;
}
this._obsMap[key].forEach(observer?=>?observer.update());
};
當屬性發生變化是，通知訂閱了此屬性的觀察者們。遍歷每個觀察者，并調用觀察者的 update 方法。我們上文中也提到了，臟檢查就是在這個方法內完成的。
第五部分
Subject.prototype.setParent?=function(parent,key)?{
this._parent?=?parent;
this._key?=?key;
};
Subject.prototype.notifyParent?=?function()?{
this._parent?&&?this._parent.notify(this._key);
};
這部分是用來處理屬性嵌套(nested object)的問題的。就是類似這種對象：
{ user: { name: 'JJC' } }。
第六部分
functionhijack(target,key,?cache)?{
const?subject?=?target[SYMBOL_OBSERVABLE];
Object.defineProperty(target,?key,?{
enumerable:?true,
get()?{
const?observer?=?ObserverStack.top();
if?(observer)?{
observer.subscribe(subject,?key);
}
const?subSubject?=?Subject.of(cache);
if?(Subject.is(subSubject))?{
subSubject.setParent(subject,?key);
}
returncache;
},
set(value)?{
cache?=?value;
subject.notify(key);
}
});
}
這一部分展示了如何使用Object.defineProperty 進行屬性劫持。當設置屬性時，會調用 set(value)，設置新的值，然后調用 subject 的 notify 方法。這里并不進行任何檢查，只要設置了屬性就會調用，即使屬性的新值和舊值一樣。notify 會通知所有的觀察者。
第七部分
劫持數組方法。
const?ObservedMethods?=?{
PUSH:?'push',
POP:?'pop',
UNSHIFT:?'unshift',
SHIFT:?'shift',
SPLICE:?'splice',
REVERSE:?'reverse'
};
const?OBSERVED_METHODS?=
Object.keys(ObservedMethods).map(
key=>?ObservedMethods[key]
);
ObservedMethods 定義了需要劫持的數組函數。前面大寫的用來做 key，后面小寫的是需要劫持的方法。
functionhijackArray(target)?{
OBSERVED_METHODS.forEach(key=>?{
const?originalMethod?=?target[key];
defineProp(target,?key,function()?{
const?args?=?Array.prototype.slice.call(arguments);
originalMethod.apply(this,?args);
let?inserted;
if?(ObservedMethods.PUSH?===?key||?ObservedMethods.UNSHIFT?===key)?{
inserted?=?args;
}?elseif?(ObservedMethods.SPLICE===key)?{
inserted?=?args.slice(2);
}
if?(inserted?&&?inserted.length)?{
inserted.forEach(Subject.of);
}
const?subject?=?target[SYMBOL_OBSERVABLE];
if?(subject)?{
subject.notifyParent();
}
});
});
}
數組的劫持和對象不同，不能使用Object.defineProperty。我們需要劫持 6 個數組方法。分別是頭部添加、頭部刪除、尾部添加、尾部刪除、替換/刪除某幾項、數組反轉。
通過重寫數組方法實現了數組的劫持。但是這里有一個需要注意的地方，數據的每一個元素都是被觀察過的，但是當在數組中添加了新元素時，這些元素還沒有被觀察。因此代碼中還需要判斷當前的方法如果是 push、unshift、splice，那么需要將新的元素放入觀察者隊列中。
另外兩個文件分別是單元測試和性能分析，這里就不再分析了。
整體而言，比我預想的要好一些。
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【責任編輯：jianghua TEL：(010)68476606】
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的harmonyos con,鸿蒙HarmonyOS系统中的JS开发框架的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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