一、背景
业务背景
得物效率前端所在的效率工程为提升企业协作效率而生，面临大量的 PC 侧的中后台应用场景。
在之前的微信公众号《得物效率前端微应用推进过程与思考》中详细介绍了效率前端推进微应用落地的思路和部分效果。
这篇文章将着重介绍得物效率前端微应用推进中，微前端的研发效率遇到的挑战和解决方案。
名词解释
微应用
「微应用」是得物效率前端内部称谓，是一个基于“monorepo & 微前端 & 基座与业务分离”的、包括“文档 & 工具”的一套体系化降低研发成本和提升用户体验的技术产品。
微前端
「微前端」是得物效率前端微应用推进的重要一环，尤其是父子应用技术栈不同时，利用 iframe / qiankun / wujie / micro-app 等工具进行微前端化改造，能显著增强业务扩展性。
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基座应用/父应用
微前端中，基座应用（父应用）、子应用是常见概念，本文描述中，“基座应用”又名“父应用”，为简化文案，“基座应用与子应用”也被称为“父子应用”。
浏览器插件/扩展
chrome://extensions/ 页面中对第三方工具称为“扩展”，在本文语境下，又称为“插件”。
二、研发费力度痛点
就研发效率而言，微前端在团队多个业务落地后，面临研发过程费力度高的问题。
费力点1
本地开发时，从启动 1 个本地服务，变为需启动 2 个本地服务：
大大多数情况下，项目需要启动 2 个本地服务（基座应用和子应用）才能进行日常开发，因为子应用通常依赖基座应用透传一些依赖数据。
而非微前端场景下，启动 1 个应用就可以了，这反而引入了降低了研发效率。虽然微前端方案更注重业务效率，但研发效率也是必须要考虑的。
如果电脑性能一般的话，卡顿问题就随之而来了。
费力点2
基座应用本地代码需要做适配性改造：
如父应用需要区分本地环境和生产环境类似这样的代码，虽然代码量不大，但还是需要关注的：
// 基座代码
if (isLocal) {
return <microapppage src="localhost://8000/a/b/c" />
} else if (isProd) {
return <microapppage src="https://www.abc.com/a/b/c">
}费力点3
频繁无规律刷新：
在 Qiankun 微前端框架且本地开发环境下，基座应用与子应用页面均需要 WebSocket 与其自身本地服务进行通信。
在同时启动基座与子应用的本地服务后，修改子应用代码以及偶发的，页面会触发 Reload，而不是局部更新，开发体验很差。针对这个问题我们做了一些分析。
HMR 的热更新逻辑
本地开发过程会启动 Webpack-Dev-Server 服务，其会监听业务文件变化，浏览器通过 WebSocket 与 Webpack-Dev-Server 进行通信。
当发现文件内容改变时 Webpack-Dev-Server 会根据更新的文件内容生成 Hash 信息传递给浏览器，如图：
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当浏览器收到信息时，会根据收到的信息和配置进行判断是刷新操作还是热更新操作。热更新时，Webpack-Dev-Serer 通过 Jsonp 拉取最新的 JS 模块代码，并进行模块替换，如图：
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若此过程异常，则会降级为页面刷新。
无规律刷新原因分析
基座应用（端口 8010）热更新时返回的文件 Json 和 JS 文件（分别是 **:8010/update.json 和 **:8010/update.js）内容如下：
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但在嵌套在基座应用中的本地子应用（端口 8020）热更新时，两个同类文件并没有返回内容（**:8020/update.json 和 **:8020/update.js）
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若浏览器单独打开两个文件的地址（**:8020/update.json 和 **:8020/update.js），有内容返回。
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但是在基座与子应用嵌套的情况下，子应用的任何请求（包括 update.json / update.js ）都会被基座应用代理，开发环境下很容易出现子应用的更新探针请求被基座代理后，出现内容丢失的情况。
子应用 HMR 逻辑检测到更新探针请求内容异常，局部更新失效，降级为页面刷新。
即使该问题解决，微前端应用开发者依然面临同时启动 2 个应用才能启动开发的问题，所以我们不过度投入精力关注这个问题。
三、技术调研
解决「默认情况下，父子应用需要分别独立启动，并指定关联关系」的问题，最好的方式是回归到非微前端场景下的常规开发方式，即只启动 1 个应用进行本地开发。
通常情况下，我们开发的是子应用（也就是业务页面），那先实现子应用单独启动即可开启项目开发吧，以下是面向该需求的技术调研。
Shared 通信
Shared 通信方案的原理是，主应用维护一个状态池，通过 Shared 实例暴露一些方法给子应用使用。
同时，子应用需要单独维护一份 Shared 实例，在独立运行时使用自身的 Shared 实例，在嵌入主应用时使用主应用的 Shared 实例，这样就可以保证在使用和表现上的一致性。
Shared 通信方案要求父子应用都各自维护一份属于自己的 Shared 实例，同样会增加项目的复杂度。同时，在子应用独立运行时，Shared 只能获取本地缓存数据，无法真正做到完全独立于子应用运行。
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Mock 父应用环境
也就是在子应用中模拟父应用嵌套环境，提供一个独立的模拟父应用的组件，封装了 Layout 布局、权限、用户信息等，并且具备必要的父子通信能力，子应用调用该 Mock 组件，独立启动以后进行日常开发。
这个方案和 Shared 通信有类似之处。
用户体验
// 这是子应用代码
import { MicroLayout } from '@abc/components';
// 组件内使用
<MicroLayout title="Layout 内容">
{children}
</MicroLayout>
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流程设计
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其他
对业务开发者而言，基座应用 Layout 的改动均需要使用者进行 Mock Component 的升级，比较麻烦。
对 Mock Component 开发者而言，需要额外开发父子通信方案 Microservice，用于 Mock Component 与子应用的通信。
这套方案在应对比较简单的甚至没有数据传输的微应用上是可以的，但是对于自定义化程度较高，复杂程度较高的微应用项目来说就不是很方便了。
四、Chrome 代理插件
也就是通过 Chrome 插件，将线上子应用 URL 代理到本地代码。
利用浏览器提供的插件特性，劫持 HTTP 请求，将已经部署在测试/预发/线上环境的项目的微应用部分代理到开发者本地启动的项目，这样可以不用启动基座应用，直接打开目标环境的主应用，却可以访问本地子应用项目进行开发工作。
用户体验
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其他
子应用需要的数据通过目标环境的父应用获得，和第一套方案相比，他既可以满足复杂场景下的子应用独立启动，也不需要关注每个接入的子应用他的数据依赖关系，研发成本也较低。
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四、Chrome 代理插件
产品设计
“Chrome 插件代理子应用到本地代码”以提升微前端研发效率，该浏览器插件需要具备以下核心能力：
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规则灵活配置。插件实现了 from 和 to 的地址映射规则配置表单。
如下图，所有含 https://t1-xxxxxxxx.net/microapp/ 路径的请求都将被代理到 localhost:8020/microapp/。
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- 缓存能力。用户关闭浏览器/电脑后再次打开，仍然能够使用之前保存的代理规则。
- 快捷操作。为常用产品配置内置规则，一键即可启动，非常方便。
- 实时显示。需要实时显示代理规则的生效情况，方便用户确认哪些规则正在生效。
技术设计
Proxy 和 Popup
Chrome 插件分为 2 个模块：Proxy 代理劫持模块和 Popup 用户交互模块。
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功能流转
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无感更新（Seamless Update）
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popup.html 作为用户界面入口，动态引入 popup.js 处理用户交互，popup.js 动态引入 proxy.js 执行 url 拦截规则。
这么做需要在 chrome 插件的 csp 安全策略配置中加入 cdn 域名白名单，允许插件访问外部 cdn 资源。
manifest.json 配置如下：
值得注意的是，无感更新方案只在 Chrome V2 中实现了，V3 版本的 Chrome 插件执行了更为保守的安全策略，限制第三方资源的加载。
{
...
"permissions": [
"webRequest", // 允许浏览器开放http请求劫持的功能
"storage", // 允许使用浏览器缓存
"activeTab",
"background",
"webRequestBlocking",
"<all_urls>"
],
// 允许特定域名可以访问的安全策略
"content_security_policy":"script-src 'self' https://cdn.xxxxx.com 'sha256-G7YAg/PQDo8GYc/fSYvWtXP98kXS7iqT7K4QZgyhUIE='; object-src 'self'",
"content_scripts": [
{
"matches": ["*://*.xxxxxxx.net/*"],
"js": ["contentScript.bundle.js"]
}
]
}
// ==========attentinotallow===========
//v2配置，v2版本中可以配置script等通过外部引入，这个content_security_policy配置参数不加或者加上之后相应的值填none
"content_security_policy": "script-src 'none'; object-src 'none'",
//v3配置，v3版本中安全政策配置script引入等信息，都必须填写self，即只允许script标签引用当前插件内部文件，不允许引用外部链接，如果不填写self的话，插件添加到扩展程序时会报错
"content_security_policy": {
//原文：此政策涵盖您的扩展程序中的页面，包括 html 文件和服务人员；
"extension_pages": "script-src 'self'; object-src 'self'",
//原文：此政策涵盖您的扩展程序使用的任何[沙盒扩展程序页面](https://developer.chrome.com/docs/extensions/mv3/manifest/sandbox/)。；
"sandbox": "sandbox allow-scripts; script-src 'self'; object-src 'self'"
},在 popup.html 中动态引入 popup.js 示例：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1" />
<title>Popup</title>
<script>
var scriptEl = document.createElement('script');
scriptEl.defer = "defer";
scriptEl.src = "https://cdn.xxxxxxxxxxx/popup.js?timestamp=" + Date.now();
document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(scriptEl);
</script>
</head>
<body>
<div id="app-container"></div>
</body>
</html>各模块 JS 在构建后上传至 CDN，再在 popup.html / background.js / ... 中动态引入以实现无感更新。
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Proxy
- 拦截页面请求。
- 提供缓存配置的功能，用户在关闭浏览器后，配置的映射关系不会自动消失，以便用户下次打开的时候正常提供服务。
- 通信功能，需要将用户在 Popup 页面交互时提交的数据地址数据提供给拦截方法，从而实现对应的拦截效果。
- 提供配置信息状态的缓存数据，方便观测拦截效果。
以下是拦截逻辑的相关代码：
chrome.webRequest.onBeforeRequest.addListener(
worker.getRequest.bind(worker),
{urls: worker.getFilterUrls(worker.replaceRules)},
['blocking']
);
// Class background
class Background {
constructor() {
this.replaceRules = []
}
getRequest(details) {
if (!details) {
// chrome未返回任何request
return false
}
const {url} = details
const returnObj = {}
if (this.replaceRules.length) {
// 存在替换规则
this.replaceRules.map((item) => {
if (url.includes(item.from)) {
// 更新 icon 状态
this.setBadgeInfo(true)
// 代理替换
returnObj.redirectUrl = url.replace(item.from, item.to)
// 缓存更新当前代理域名
chrome.storage.sync.get(null, function (data) {
if (data.messageProxyingData) {
// 存在被代理的数据，合并数据
const isExistMessageProxyingData = data.messageProxyingData
chrome.storage.sync.set({messageProxyingData: Object.assign(isExistMessageProxyingData, {[item.key]: true})})
} else {
// 未存在缓存，使用新数据
chrome.storage.sync.set({messageProxyingData: {[item.key]: true}})
}
})
}
})
}
return returnObj
}
}可以看到，chrome.webRequest.onBeforeRequest/ getRequest 配合拦截获取请求地址，然后拦截替换目标路径，当然这是比较简单的逻辑，复杂的可以参考 glob 写法代理链接。
Popup
Popup 用户交互模块，支持一键开启和一键关闭、支持自定义配置映射地址。
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const sendMessage = (data: DataType[]) => {
// 保留数据中已开启的数据，进行数据传输
const finalData = data.filter.((item) => item.is_open);
chrome.runtime.sendMessage({ data: finalData, type: 'rule' });
};
const handleSaveData = (
data: DataType[],
isNeedSendMsg: boolean,
key?: number[]
) => {
setDataSource([...data]);
// 缓存配置
chrome.storage.sync.set({ popupData: data });
if (isNeedSendMsg) {
sendMessage(data);
if (key?.length) {
chrome.storage.sync.get(null, function (data) {
const messageProxyingData = data.messageProxyingData || {};
if (messageProxyingData) {
key.forEach.((item) => {
delete messageProxyingData[item];
});
}
chrome.storage.sync.set({ messageProxyingData });
});
}
}
};ContentScript
原本无需在 ContentScript 中植入代理相关的任何逻辑，但在 Qiankun 微前端场景下有一个问题，子应用的热更新会失效（可能导致 HMR 无效进而只能 Reload 页面查看最新页面效果），为此我们正好可以借助 Chrome 插件可注入 ContentScript 的能力，为用户自动规避一些问题。
下面这段注入页面的 ContentScript 可以辅助解决 Qiankun 子应用代码更新后 HMR 失效的问题（方案来自社区）。
const scrpit = document.createElement('script')
scrpit.textContent = `
window.__REACT_ERROR_OVERLAY_GLOBAL_HOOK__ =
window.__REACT_ERROR_OVERLAY_GLOBAL_HOOK__ || {
iframeReady: function () {
var overlay = document.querySelector(
'iframe[style*="z-index: 2147483647;"]',
);
if (overlay) {
overlay.style.display = 'none';
}
},
};
`
document.body.appendChild(scrpit)五、推进情况
项目覆盖率
研发效率
- 避免了父子应用均启动时，子应用代码更新后，父应用被动触发 Reload 的问题。
- 子应用 HMR 热更新延时与非微前端项目没有差距。
用户反馈
同时，Chrome 插件方案实现简单、使用方便，是此类场景下，在研发成本和用户体验上的表现比较均衡的解决方案。
六、思考
对于此产品，还有可以持续完善的地方，比如：可以增加本地服务的保活探针，替代手动开启代理规则，更智能化；或者利用其动态更新能力扩充功能，从很具体的小事情入手，不断解决更多问题。
对于团队，发现工作中的痛点，用工具化的方式沉淀解决方案，解决实际问题，也是前端同学提升自身价值的一个可行路径。
