无界沙箱激活

前言

在上一篇文章我们分析了无界沙箱的创建过程，在创建过程中主要是创建了iframe以及对iframe的window、document、location等进行了代理，

到目前为止，我们的准备工作已经做完了，有了一个子应用的壳子iframe，但是子应用还没有真正的运行起来，在无界源码中，有一个子应用的激活过程，我们今天看下激活过程。

子应用静态资源获取

在激活子应用之前，我们需要先获取子应用的静态资源，代码如下：

ts 复制代码

const { template, getExternalScripts, getExternalStyleSheets } = await importHTML({
    url,
    html,
    opts: {
        fetch: fetch || window.fetch,
        plugins: newSandbox.plugins,
        loadError: newSandbox.lifecycles.loadError,
        fiber,
    },
});

importHTML函数用来获取子应用的静态资源，template为子应用的html模板，getExternalScripts为子应用的js资源，getExternalStyleSheets为子应用的css资源，用官方例子，我们可以看到template为：

html 复制代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="">
<head>
  <meta charset="utf-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1.0">
  <link rel="icon" href="favicon.ico">
  <title>vue2</title>
  <!-- prefetch/preload/modulepreload link js/Page1.js replaced by wujie --><!-- prefetch/preload/modulepreload link js/Page2.js replaced by wujie --><!-- prefetch/preload/modulepreload link js/Page3.js replaced by wujie --><!-- prefetch/preload/modulepreload link js/app.js replaced by wujie --><!-- prefetch/preload/modulepreload link js/chunk-vendors.js replaced by wujie --></head>
<body>
<noscript>
  <strong>We're sorry but vue2 doesn't work properly without JavaScript enabled. Please enable it to continue.</strong>
</noscript>
<div id="app"></div>

<!--  script http://localhost:7200/js/chunk-vendors.js replaced by wujie --><!--  script http://localhost:7200/js/app.js replaced by wujie --></body>
</html>

其中有一个细节点，是子应用的js资源被注释了，之所以这样处理，是要让子应用的js资源不被浏览器加载到webComponent中，而是由无界来加载到iframe中,被注释掉的js资源通过getExternalScripts可以获取到，最终通过getExternalScripts返回的js资源结果如下：

ts 复制代码

[
    { src: 'http://localhost:7200/js/chunk-vendors.js' }, 
    { src: 'http://localhost:7200/js/app.js' }
]

这里我们先有个大致的了解，方便后面分析。至于importHTML函数的实现，大家有兴趣可以自己看下，这里不是我们的重点。

小结：在激活子应用之前，我们需要先获取子应用的静态资源，包括html模板、js资源、css资源等，其中js、css外链资源被注释掉，后续可以通过提供的函数获取到。

激活子应用

子应用的资源准备好后，源码中还有一个处理processCssLoader函数，用来处理css资源,这里我们先跳过，大家可以把processedHtml等价于我们刚刚获取的子应用的template：

ts 复制代码

const processedHtml = await processCssLoader(newSandbox, template, getExternalStyleSheets);
await newSandbox.active({ url, sync, prefix, template: processedHtml, el, props, alive, fetch, replace });

那么加下来，我们就来分析active函数，active函数的实现如下：

ts 复制代码

export default class Wujie {
    public async active(options: {
        url: string;
        sync?: boolean;
        prefix?: { [key: string]: string };
        template?: string;
        el?: string | HTMLElement;
        props?: { [key: string]: any };
        alive?: boolean;
        fetch?: (input: RequestInfo, init?: RequestInit) => Promise<Response>;
        replace?: (code: string) => string;
    }): Promise<void> {
        const { sync, url, el, template, props, alive, prefix, fetch, replace } = options;
        this.url = url;
        this.sync = sync;
        this.alive = alive;
        this.hrefFlag = false;
        this.prefix = prefix ?? this.prefix;
        this.replace = replace ?? this.replace;
        this.provide.props = props ?? this.provide.props;
        this.activeFlag = true;
        // wait iframe init
        await this.iframeReady;

        // 处理子应用自定义fetch,暂时不分析

        // 处理子应用路由同步
        // 先将url同步回iframe，然后再同步回浏览器url
        syncUrlToIframe(iframeWindow);
        syncUrlToWindow(iframeWindow);

        // inject template
        this.template = template ?? this.template;

        if (this.shadowRoot) {
          // ...
        } else {
            // 预执行无容器，暂时插入iframe内部触发Web Component的connect
            const iframeBody = rawDocumentQuerySelector.call(iframeWindow.document, "body") as HTMLElement;
            this.el = renderElementToContainer(createWujieWebComponent(this.id), el ?? iframeBody);
        }
        
        await renderTemplateToShadowRoot(this.shadowRoot, iframeWindow, this.template);
        this.patchCssRules();

        // inject shadowRoot to app
        this.provide.shadowRoot = this.shadowRoot;
    }   
}

激活步骤可以分为以下几步：

等待iframe初始化完成,初始化阶段首先将iframe的dom结构做了基本的填充，然后对iframe做了一些patch处理，这里我们不做展开分析，有兴趣的可以去看看initIframeDom这个函数，我们罗列两个重要的操作，比如
- 重写iframe的history的pushState和replaceState方法，同步路由到主应用
- 监听hashchange和popstate事件，同步路由到主应用
处理子应用路由同步，首先是将url同步到iframe，然后再同步回浏览器url,这里的逻辑，以后有机会再看
创建自定义组件，并插入到子应用的容器中，这里我们通过代码来看下：

ts 复制代码

this.el = renderElementToContainer(createWujieWebComponent(this.id), el ?? iframeBody);

export function createWujieWebComponent(id: string): HTMLElement {
    const contentElement = window.document.createElement("wujie-app");
    contentElement.setAttribute(WUJIE_APP_ID, id);
    contentElement.classList.add(WUJIE_IFRAME_CLASS);
    return contentElement;
}
export function renderElementToContainer(
    element: Element | ChildNode,
    selectorOrElement: string | HTMLElement
): HTMLElement {
    // 代码有删减，这里只看核心逻辑
    const container = getContainer(selectorOrElement);
    rawElementAppendChild.call(container, element);
    return container;
}

这段代码的目的是要创建一个webComponent,并插入到子应用容器中，创建的过程比较简单，插入的时候要找到容器，然后插入到容器中，那么容器是什么呢，还记得我们在主应用中，承载子应用使用的<WujieVue>吗，这个组件的根节点就是我们的容器，我们在回顾下<WujieVue>的组件定义：

js 复制代码

 render(c) {
    return c("div", {
      style: {
        width: this.width,
        height: this.height,
      },
      ref: "wujie",
    });
  }

如上代码所示，这里的div就是我们的容器，那么我们的webComponent就是插入到这个容器中

将子应用的html模板渲染到webComponent中将子应用的html模板渲染到webComponent是通过renderTemplateToShadowRoot函数实现的：

ts 复制代码

    await renderTemplateToShadowRoot(this.shadowRoot, iframeWindow, this.template);

函数的第一个入参是shadowRoot，那么shadowRoot是什么呢，什么时候创建的呢？我们把时间线拨回到上一步创建webComponent前，我们通过判断if (this.shadowRoot)来创建并插入webComponent，当我们执行到renderTemplateToShadowRoot的时候， shadowRoot已经存在了，这是因为在创建并插入webComponent的时候，触发了webComponent的connectedCallback生命周期，我们来看下具体的实现：

ts 复制代码

export function defineWujieWebComponent() {
    const customElements = window.customElements;
    if (customElements && !customElements?.get("wujie-app")) {
        class WujieApp extends HTMLElement {
            connectedCallback(): void {
                if (this.shadowRoot) return;
                const shadowRoot = this.attachShadow({ mode: "open" });
                const sandbox = getWujieById(this.getAttribute(WUJIE_APP_ID));
                patchElementEffect(shadowRoot, sandbox.iframe.contentWindow);
                sandbox.shadowRoot = shadowRoot;
            }

            disconnectedCallback(): void {
                const sandbox = getWujieById(this.getAttribute(WUJIE_APP_ID));
                sandbox?.unmount();
            }
        }
        customElements?.define("wujie-app", WujieApp);
    }
}

关于webComponent的生命周期，如果有不了解的可以自行查阅，这里不做展开，我们看关键步骤

ts 复制代码

sandbox.shadowRoot = shadowRoot;

在connectedCallback生命周期中，我们将shadowRoot赋值给了sandbox，这样我们就可以在renderTemplateToShadowRoot中使用shadowRoot了，这里可能有同学会好奇什么时候定义的自定义组件呢，其实defineWujieWebComponent函数在wujie-core的入口文件index.js中已经被执行过了,换言之我们在主项目中通过import WujieVue from "wujie-vue2";引入无界时，已经被调用了

ts 复制代码

// index.js
// 定义webComponent容器
defineWujieWebComponent()

搞清楚这些以后，我们回过头继续看下renderTemplateToShadowRoot如何将子应用的模板渲染到webComponent中的：

ts 复制代码

export async function renderTemplateToShadowRoot(
    shadowRoot: ShadowRoot,
    iframeWindow: Window,
    template: string
): Promise<void> {
    // 将子应用的html模板渲染为dom元素
    const html = renderTemplateToHtml(iframeWindow, template);
    // other code
    // change ownerDocumen
    // 将子应用的html插入到shadowRoot中
    shadowRoot.appendChild(processedHtml);
    const shade = document.createElement("div");
    shade.setAttribute("style", WUJIE_SHADE_STYLE);
    processedHtml.insertBefore(shade, processedHtml.firstChild);
    shadowRoot.head = shadowRoot.querySelector("head");
    shadowRoot.body = shadowRoot.querySelector("body");

    // 修复 html parentNode
    Object.defineProperty(shadowRoot.firstChild, "parentNode", {
        enumerable: true,
        configurable: true,
        get: () => iframeWindow.document,
    });

    // 修复工作
    patchRenderEffect(shadowRoot, iframeWindow.__WUJIE.id, false);
}

renderTemplateToShadowRoot主要做了以下三件事：

将子应用的模板字符串template渲染为dom元素
将子应用的dom元素插入到shadowRoot中，shadowRoot就是我们上一步创建的webComponent的shadowRoot
其他工作，这里我们不做展开

小结：激活子应用的过程，主要是将子应用的模板渲染到webComponent中，这里的webComponent就是我们在主应用中承载子应用的<WujieVue>组件

总结

子应用的激活过程我们分析完成了，这里我们简单总结下：

激活子应用之前，需要先获取子应用的静态资源，包括html模板、js资源、css资源等，其中js、css外链资源被注释掉，后续可以通过提供的函数获取到。
激活子应用的过程，主要是将子应用的模板渲染到shadowRoot中，shadowRoot又插入到容器中，容器就是就是我们在主应用中承载子应用的<WujieVue>组件

经过以上工作，我们的子应用的激活过程就完成了。

下一期我们将分析wujie-core的沙箱运行机制，敬请期待！

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微前端(wujie)源码解析-6.wujie-core沙箱激活

无界沙箱激活

前言

子应用静态资源获取

激活子应用

总结

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