【babel+小程式】記“編寫babel外掛”與“通過語法解析替換小程式路由表”的經歷

渣正發表於2019-03-03

話不多說先上圖，簡要說明一下幹了些什麼事。圖可能太模糊，可以點svg看看

背景

最近公司開展了小程式的業務，派我去負責這一塊的業務，其中需要處理的一個問題是接入我們web開發的傳統架構–模組化開發。
我們來詳細說一下模組化開發具體是怎麼樣的。
我們的git工作流採用的是git flow。一個專案會拆分成幾個模組，然後一人負責一個模組（對應git flow的一個feature）獨立開發。模組開發並與後端聯通後再合併至develop進行整合測試，後續經過一系列測試再發布版本。
目錄結構大體如圖所示，一個模組包含了他自己的pages / components / assets / model / mixins / apis / routes / scss等等。

這種開發模式的好處不言而喻，每個人都可以並行開發，大大提升開發速度。這次就是要移植這種開發模式到小程式中。

目標

背景說完了，那麼來明確一下我們的目標。
我採用的是wepy框架，類vue語法的開發，開發體驗非常棒。在vue中，一個元件就是單檔案，包含了js、html、css。wepy採用vue的語法，但由與vue稍稍有點區別，wepy的元件分為三種–wepy.app類，wepy.page類，wepy.component類。
對應到我們的目錄結構中，每個模組實際上就是一系列的page元件。要組合這一系列的模組，那麼很簡單，我們要做的就是把這一系列page的路由掃描成一個路由表，然後插入到小程式的入口–app.json中。對應wepy框架那即是app.wpy中的pages欄位。

掃描路由表

第一步！先得到所有pages的路由並綜合成一個路由表！
我的方案是，在每個模組中新建一份routes檔案，相當於註冊每個需要插入到入口的page的路由，不需要接入業務的page就不用註冊啦。是不是很熟悉呢，對的，就是參考vue-router的註冊語法。

//routes.js
module.exports = [
    {
        name: `home-detail`,//TODO: name先佔位，後續再嘗試通過讀name跳轉某頁
        page: `detail`,//需要接入入口的page的檔名。例如這裡是index.wpy。相對於src/的路徑就是`modules/${moduleName}/pages/index`。
    },
    {
        name: `home-index`,
        page: `index`,
        meta: {
            weight: 100//這裡加了一個小功能，因為小程式指定pages陣列的第一項為首頁，後續我會通過這個權重欄位來給pages路由排序。權重越高位置越前。
        }
    }
]
複製程式碼

而掃描各個模組併合並路由表的指令碼非常簡單，讀寫檔案就ok了。

const fs = require(`fs`)
const path = require(`path`)

const routeDest = path.join(__dirname, `../src/config/routes.js`)
const modulesPath = path.join(__dirname, `../src/modules`)

let routes = []

fs.readdirSync(modulesPath).forEach(module => {
    if(module.indexOf(`.DS_Store`) > -1) return 

    const route = require(`${modulesPath}/${module}/route`)
    route.forEach(item => {
        item.page = `modules/${module}/pages/${item.page.match(//?(.*)/)[1]}`
    })
    routes = routes.concat(route)
})

fs.writeFileSync(routeDest,`module.exports = ${JSON.stringify(routes)}`, e => {
    console.log(e)
})
複製程式碼

路由排序策略

const strategies = {
    sortByWeight(routes) {
        routes.sort((a, b) => {
            a.meta = a.meta || {}
            b.meta = b.meta || {}

            const weightA = a.meta.weight || 0
            const weightB = b.meta.weight || 0

            return weightB - weightA
        })
        return routes
    }
}
複製程式碼

最後得出路由表

const Strategies = require(`../src/lib/routes-model`)
const routes = Strategies.sortByWeight(require(`../src/config/routes`))
const pages = routes.map(item => item.page)
console.log(pages)//[`modules/home/pages/index`, `modules/home/pages/detail`]
複製程式碼

替換路由陣列

So far so good…問題來了，如何替換入口檔案中的路由陣列。我如下做了幾步嘗試。

直接引入

我第一感覺就是，這不很簡單嗎？在wepy編譯之前，先跑指令碼得出路由表，再import這份路由表就得了。

import routes from `./routes`
export default class extends wepy.app {
  config = {
    pages: routes,//[`modules/home/pages/index`]
    window: {
      backgroundTextStyle: `light`,
      navigationBarBackgroundColor: `#fff`,
      navigationBarTitleText: `大家好我是渣渣輝`,
      navigationBarTextStyle: `black`
    }
  }
//...
}
複製程式碼

然而這樣小程式肯定會炸啦，pages欄位的值必須是靜態的，在小程式執行之前就配置好，動態引入是不行的！不信的話諸君可以試試。那麼就是說，劃重點—我們必須在wepy編譯之前再預編譯一次—事先替換掉pages欄位的值！

正則匹配替換

既然要事先替換，那就是要精準定位pages欄位的值，然後再替換掉。難點在於如果精準定位pages欄位的值呢？
最撈然而最快的方法：正則匹配。
事先定好編碼規範，在pages欄位的值的前後新增/* __ROUTES__ */的註釋

指令碼如下：

const fs = require(`fs`)
const path = require(`path`)
import routes from `./routes`

function replace(source, arr) {
    const matchResult = source.match(//* __ROUTE__ */([sS]*)/* __ROUTE__ *//)
    if(!matchResult) {
        throw new Error(`必須包含/* __ROUTE__ */標記註釋`)
    }
    const str = arr.reduce((pre, next, index, curArr) => {
        return pre += ``${curArr[index]}`, `
    }, ``)
    return source.replace(matchResult[1], str)
}

const entryFile = path.join(__dirname, `../src/app.wpy`)
let entry = fs.readFileSync(entryFile, {encoding: `UTF-8`})

entry = replace(entry, routes)

fs.writeFileSync(entryFile, entry)
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app.wpy的變化如下：

//before
export default class extends wepy.app {
  config = {
    pages: [
    /* __ROUTE__ */
    /* __ROUTE__ */
    ],
    window: {
      backgroundTextStyle: `light`,
      navigationBarBackgroundColor: `#fff`,
      navigationBarTitleText: `大家好我是渣渣輝`,
      navigationBarTextStyle: `black`
    }
  }
//...
}
//after
export default class extends wepy.app {
  config = {
    pages: [
/* __ROUTE__ */`modules/home/pages/index`, /* __ROUTE__ */
    ],
    window: {
      backgroundTextStyle: `light`,
      navigationBarBackgroundColor: `#fff`,
      navigationBarTitleText: `大家好我是渣渣輝`,
      navigationBarTextStyle: `black`
    }
  }
//...
}
複製程式碼

行吧，也總算跑通了。因為專案很趕，所以先用這個方案開發了一個半星期。開發完之後總覺得這種方案太難受，於是密謀著換另一種各精準的自動的方案。。。

babel外掛替換全域性常量

1.思路

想必大家肯定很熟悉這種模式

let host = `http://www.tanwanlanyue.com/`
if(process.env.NODE_ENV === `production`){
    host = `http://www.zhazhahui.com/`
}
複製程式碼

通過這種只在編譯過程中存在的全域性常量，我們可以做很多值的匹配。
因為wepy已經預編譯了一層，在框架內的業務程式碼是讀取不了process.env.NODE_ENV的值。我就想著要不做一個類似於webpack的DefinePlugin的babel外掛吧。具體的思路是babel編譯過程中訪問ast時匹配需要替換的識別符號或者表示式，然後替換掉相應的值。例如：
In

export default class extends wepy.app {
  config = {
    pages: __ROUTE__,
    window: {
      backgroundTextStyle: `light`,
      navigationBarBackgroundColor: `#fff`,
      navigationBarTitleText: `大家好我是渣渣輝`,
      navigationBarTextStyle: `black`
    }
  }
//...
}
複製程式碼

Out

export default class extends wepy.app {
  config = {
    pages: [
        `modules/home/pages/index`,
    ],
    window: {
      backgroundTextStyle: `light`,
      navigationBarBackgroundColor: `#fff`,
      navigationBarTitleText: `大家好我是渣渣輝`,
      navigationBarTextStyle: `black`
    }
  }
//...
}
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2.學習如何編寫babel外掛

在這裡先要給大家推薦幾份學習資料：
首先是babel官網推薦的這份迷你編譯器的程式碼，讀完之後基本能理解編譯器做的三件事：解析，轉換，生成的過程了。
其次是編寫Babel外掛入門手冊。基本涵蓋了編寫外掛的方方面面，不過由於babel幾個工具文件的缺失，在寫外掛的時候需要去翻查程式碼中的註釋閱讀api用法。
然後是大殺器AST轉換器–astexplorer.net。我們來看一下，babel的解析器–babylon的文件，涵蓋的節點型別這麼多，腦繪一張AST樹不現實。我在編寫指令碼的時候會先把程式碼放在轉換器內生成AST樹，再一步一步走。

編寫babel外掛之前先要理解抽象語法樹這個概念。編譯器做的事可以總結為：解析，轉換，生成。具體的概念解釋去看入門手冊可能會更好。這裡講講我自己的一些理解。

解析包括詞法分析與語法分析。
解析過程吧。其實按我的理解（不知道這樣合適不合適= =）抽象語法樹跟DOM樹其實很類似。詞法分析有點像是把html解析成一個一個的dom節點的過程，語法分析則有點像是將dom節點描述成dom樹。

轉換過程是編譯器最複雜邏輯最集中的地方。首先要理解“樹形遍歷”與“訪問者模式”兩個概念。

“樹形遍歷”如手冊中所舉例子:
假設有這麼一段程式碼:

function square(n) {
  return n * n;
}
複製程式碼

那麼有如下的樹形結構:

- FunctionDeclaration
  - Identifier (id)
  - Identifier (params[0])
  - BlockStatement (body)
    - ReturnStatement (body)
      - BinaryExpression (argument)
        - Identifier (left)
        - Identifier (right)
複製程式碼

進入FunctionDeclaration
- 進入Identifier (id)
- 走到盡頭
- 退出Identifier (id)
- 進入Identifier (params[0])
- 走到盡頭
- 退出Identifier (params[0])
- 進入BlockStatement (body)
  - 進入 ReturnStatement (body)
    - 進入 BinaryExpression (argument)
      - 進入 Identifier (left)
      - 退出 Identifier (left)
      - 進入 Identifier (right)
      - 退出 Identifier (right)
    - 退出 BinaryExpression (argument)
  - 退出 ReturnStatement (body)
- 退出BlockStatement (body)

“訪問者模式”則可以理解為，進入一個節點時被呼叫的方法。例如有如下的訪問者：

const idVisitor = {
  Identifier() {//在進行樹形遍歷的過程中，節點為識別符號時，訪問者就會被呼叫
    console.log("visit an Identifier")
  }
}
複製程式碼

結合樹形遍歷來看，就是說每個訪問者有進入、退出兩次機會來訪問一個節點。
而我們這個替換常量的外掛的關鍵之處就是在於，訪問節點時，通過識別節點為我們的目標，然後替換他的值！

3.動手寫外掛

話不多說，直接上程式碼。這裡要用到的一個工具是babel-types，用來檢查節點。

難度其實並不大，主要工作在於熟悉如何匹配目標節點。如匹配memberExpression時使用matchesPattern方法，匹配識別符號則直接檢查節點的name等等套路。最終成品及用法可以見我的github

const memberExpressionMatcher = (path, key) => path.matchesPattern(key)//複雜表示式的匹配條件
const identifierMatcher = (path, key) => path.node.name === key//識別符號的匹配條件

const replacer = (path, value, valueToNode) => {//替換操作的工具函式
    path.replaceWith(valueToNode(value))

    if(path.parentPath.isBinaryExpression()){//轉換父節點的二元表示式，如：var isProp = __ENV__ === `production`   ===>   var isProp = true
        const result = path.parentPath.evaluate()
        if(result.confident){
            path.parentPath.replaceWith(valueToNode(result.value))
        }
    }
}

export default function ({ types: t }){//這裡需要用上babel-types這個工具
    return {
        visitor: {
            MemberExpression(path, { opts: params }){//匹配複雜表示式
                Object.keys(params).forEach(key => {//遍歷Options
                    if(memberExpressionMatcher(path, key)){
                        replacer(path, params[key], t.valueToNode)
                    }
                })
            },
        
            Identifier(path, { opts: params }){//匹配識別符號
                Object.keys(params).forEach(key => {//遍歷Options
                    if(identifierMatcher(path, key)){
                        replacer(path, params[key], t.valueToNode)
                    }           
                })
            },
        }        
    }
}
複製程式碼

4.結果

當然啦，這塊外掛不可以寫在wepy.config.js中配置。因為必須在wepy編譯之前執行我們的編譯指令碼，替換pages欄位。所以的方案是在跑wepy build --watch
之前跑我們的編譯指令碼，具體操作是引入babel-core來轉換程式碼

const babel = require(`babel-core`)
//...省略獲取app.wpy過程，待會會談到。
//...省略編寫visitor過程，語法跟編寫外掛略有一點點不同。
const result = babel.transform(code, {
    parserOpts: {//babel的解析器，babylon的配置。記得加入classProperties，否則會無法解析app.wpy的類語法
        sourceType: `module`,
        plugins: [`classProperties`]
    },
    plugins: [
        [{
            visitor: myVistor//使用我們寫的訪問者
        }, {
            __ROUTES__: pages//替換成我們的pages陣列
        }],
    ],
})
複製程式碼

當然最終我們是轉換成功啦，這個外掛也用上了生產環境。但是後來沒有采用這方案替換pages欄位。暫時只替換了__ENV__: process.env.NODE_ENV與__VERSION__: version兩個常量。
為什麼呢？
因為每次編譯之後識別符號__ROUTES__都會被轉換成我們的路由表，那麼下次我想替換的時候難道要手動刪掉然後再加上__ROUTES__嗎？我當然不會幹跟我們自動化工程化的思想八字不合的事情啦。
不過寫完這個外掛之後收穫還是挺大的，基本瞭解該如何通過編譯器尋找並替換我們的目標節點了。

編寫babel指令碼識別pages欄位

1.思路

首先獲取到原始碼：app.wpy是類vue單檔案的語法。js都在script標籤內，那麼怎麼獲取這部分程式碼呢？又正則？不好吧，太撈了。通過閱讀wepy-cli的原始碼，使用xmldom這個庫來解析，獲取script標籤內的程式碼。
編寫訪問者遍歷並替換節點：首先是找到繼承自wepy.app的類，再找到config欄位，最後匹配key為pages的物件的值。最後替換目標節點
babel轉換為程式碼後，通過讀寫檔案替換目的碼。大業已成！done!

2.成果

最終指令碼：

/**
 * @author zhazheng
 * @description 在wepy編譯前預編譯。獲取app.wpy內的pages欄位，並替換成已生成的路由表。
 */
const babel = require(`babel-core`)
const t = require(`babel-types`)

//1.引入路由
const Strategies = require(`../src/lib/routes-model`)
const routes = Strategies.sortByWeight(require(`../src/config/routes`))
const pages = routes.map(item => item.page)

//2.解析script標籤內的js，獲取code
const xmldom = require(`xmldom`)
const fs = require(`fs`)
const path = require(`path`)

const appFile = path.join(__dirname, `../src/app.wpy`)
const fileContent = fs.readFileSync(appFile, { encoding: `UTF-8` })
let xml = new xmldom.DOMParser().parseFromString(fileContent)

function getCodeFromScript(xml){
    let code = ``
    Array.prototype.slice.call(xml.childNodes || []).forEach(child => {
        if(child.nodeName === `script`){
            Array.prototype.slice.call(child.childNodes || []).forEach(c => {
                code += c.toString()
            })
        }
    })
    return code
}
const code = getCodeFromScript(xml)

// 3.在遍歷ast樹的過程中，巢狀三層visitor去尋找節點
//3.1.找class，父類為wepy.app
const appClassVisitor = {
    Class: {
        enter(path, state) {
            const classDeclaration = path.get(`superClass`)
            if(classDeclaration.matchesPattern(`wepy.app`)){
                path.traverse(configVisitor, state)
            }
        }
    }
}
//3.2.找config
const configVisitor = {
    ObjectExpression: {
        enter(path, state){
            const expr = path.parentPath.node
            if(expr.key && expr.key.name === `config`){
                path.traverse(pagesVisitor, state)
            }
        }
    }
}
//3.3.找pages，並替換
const pagesVisitor = {
    ObjectProperty: {
        enter(path, { opts }){
            const isPages = path.node.key.name === `pages`
            if(isPages){
                path.node.value = t.valueToNode(opts.value)
            }
        }
    }
}

// 4.轉換並生成code
const result = babel.transform(code, {
    parserOpts: {
        sourceType: `module`,
        plugins: [`classProperties`]
    },
    plugins: [
        [{
            visitor: appClassVisitor
        }, {
            value: pages
        }],
    ],
})

// 5.替換原始碼
fs.writeFileSync(appFile, fileContent.replace(code, result.code))
複製程式碼

3.使用方法

只需要在執行wepy build --watch之前先執行這份指令碼，就可自動替換路由表，自動化操作。監聽檔案變動，增加模組時自動重新跑指令碼，更新路由表，開發體驗一流~

結語

把程式碼往更自動化更工程化的方向寫，這樣的過程收穫還是挺大的。但是確實這份指令碼仍有不足之處，起碼匹配節點這部分的程式碼是不大嚴謹的。
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【babel+小程式】記“編寫babel外掛”與“通過語法解析替換小程式路由表”的經歷

背景

目標

掃描路由表

替換路由陣列

直接引入

正則匹配替換

babel外掛替換全域性常量

1.思路

2.學習如何編寫babel外掛

3.動手寫外掛

4.結果

編寫babel指令碼識別pages欄位

1.思路

2.成果

3.使用方法

結語

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