React Native 拆包原理和实践

持续完善中...

一、拆包关键之bridge

1、bridge原理

RCTBridge是对JavaScriptCore中Bridge的封装，每个bridge都是一个独立的js环境。

RN的启动流程可以简单概括为：

• Native编译并启动
• 创建js虚拟机环境
• 创建 bridge，拥有独立的context js运行环境，并负责原生和js线程的通信（通过不同bridge加载的js代码，可以存在相同的全局变量，不会冲突）
• 通过 bridge 获取js线程来解析js代码（可以是远程包和离线包）
• 运行js代码，并根据参数创建 RootView

bridge在RN中起到承上启下的作用，在做RN拆包的时候是重点考虑的对象。目前RN拆包针对brdige有两种主流方案，分别是单bridge和多bridge。

2、单bridge和多bridge的选择

• 单bridge：react-native-multibundler

优势	劣势
不用管理bridge的缓存和复用问题	不重启APP的情况下想要更新bundle需要做更多的配置，比较繁琐，且更新bundle并不会清除bridge中的旧bundle，存在少量内存浪费
占用内存更少	由于不同模块都是运行在同一个bridge环境中，如果存在相同的全局变量会造成代码污染

• 多bridge：携程CRN

优势	劣势
不同模块之间使用了bridge隔离，不用担心全局变量污染的问题	由于bridge很占用内存，所以需要手动维护bridge的缓存和复用问题，避免APP内存溢出（CRN维护了5个上限的bridge）
不重启APP的情况下更新bundle很方便，只需要重新指定路径加载或者执行reload	占用内存多

二、基础包和业务包的拆分

1、metro 介绍和打包流程

react-native metro 分析
metro是一种支持ReactNative的打包工具，我们现在也是基于他来进行拆包的，metro打包流程分为以下几个步骤：

• Resolution：Metro需要从入口点构建所需的所有模块的图，要从另一个文件中找到所需的文件，需要使用Metro解析器。在现实开发中，这个阶段与Transformation阶段是并行的。
• Transformation：所有模块都要经过Transformation阶段，Transformation负责将模块转换成目标平台可以理解的格式（如React Naitve）。模块的转换是基于拥有的核心数量来进行的。
• Serialization：所有模块一经转换就会被序列化，Serialization会组合这些模块来生成一个或多个包，包就是将模块组合成一个JavaScript文件的包，序列化的时候提供了一些列的方法让开发者自定义一些内容，比如模块id，模块过滤等。

观察一下原生Metro代码的node_modules/metro/src/lib/createModuleIdFactory.js文件，代码为：

function createModuleIdFactory() {
  const fileToIdMap = new Map();
  let nextId = 0;
  return path => {
    let id = fileToIdMap.get(path);

    if (typeof id !== "number") {
      id = nextId++;
      fileToIdMap.set(path, id);
    }

    return id;
  };
}

module.exports = createModuleIdFactory;

逻辑比较简单，如果查到map里没有记录这个模块则id自增，然后将该模块记录到map中，所以从这里可以看出，官方代码生成moduleId的规则就是自增，所以这里要替换成我们自己的配置逻辑，我们要做拆包就需要保证这个id不能重复，但是这个id只是在打包时生成，如果我们单独打业务包，基础包，这个id的连续性就会丢失，所以对于id的处理，我们还是可以参考上述开源项目，每个包有十万位间隔空间的划分，基础包从0开始自增，业务A从1000000开始自增，又或者通过每个模块自己的路径或者uuid等去分配，来避免碰撞，但是字符串会增大包的体积，这里不推荐这种做法。所以总结起来js端拆包还是比较容易的，这里就不再赘述

2、Plain Bundle 分析

通过react-native bundle --platform android --dev false --entry-file index.common.js --bundle-output {输出bundle的路径} --assets-dest {资源路径} --config {自定义打包配置} --minify false 打出基础包（minify设为false便于查看源码）

function (global) {
  "use strict";

  global.__r = metroRequire;
  global.__d = define;
  global.__c = clear;
  global.__registerSegment = registerSegment;
  var modules = clear();
  var EMPTY = {};
  var _ref = {},
      hasOwnProperty = _ref.hasOwnProperty;

  function clear() {
    modules = Object.create(null);
    return modules;
  }

  function define(factory, moduleId, dependencyMap) {
    if (modules[moduleId] != null) {
      return;
    }

    modules[moduleId] = {
      dependencyMap: dependencyMap,
      factory: factory,
      hasError: false,
      importedAll: EMPTY,
      importedDefault: EMPTY,
      isInitialized: false,
      publicModule: {
        exports: {}
      }
    };
  }

  function metroRequire(moduleId) {
    var moduleIdReallyIsNumber = moduleId;
    var module = modules[moduleIdReallyIsNumber];
    return module && module.isInitialized ? module.publicModule.exports : guardedLoadModule(moduleIdReallyIsNumber, module);
  }

这里主要看__r，__d两个变量，赋值了两个方法metroRequire，define，具体逻辑也很简单，define相当于在表中注册，require相当于在表中查找，js代码中的import，export编译后就就转换成了__d与__r

三、拆包的后遗症

1、按序加载基础包和业务包

将RN的js业务拆出了公共模块之后，在bridge加载bundle的时候需要优先加载common包。这里需要考虑两个问题：

• RCTBridge需要叠加加载bundle
  由于RCTBridge并没有提供多次加载bunlde的方法，但是其内部又一个私有方法实现了该功能（- (void)executeSourceCode:(NSData *)sourceCode sync:(BOOL)sync;）,在iOS中我们可以通过Category的方式将该方法暴露出来
• bundle加载完成获取回调
  我们必须要在common bunlde加载完成之后再去加载业务模块，所以我们需要获取到bundle加载完成的回调。然而RCTBridge并没有提供回调入口，但是其有一个loading属性，我们可以使用一个do while循环阻塞线程，直到loading为false代码再往下走

如果是多bridge方案，每个bridge都得先加载common包，再加载具体业务包，这样会很浪费内存。

2、热更新改造

• 单bridge热更新
  单bridge的叠加加载问题已经解决了，但是叠加加载并不会覆盖已经加载过的bundle包，如果在不重启APP的情况下，单bridge将无法实现热更新。解决办法是在打更新包的时候，得更新需要热更的bundle包的模块ID，具体可参考：react-native实现不重启App的情况下更新分包。
  第二个问题是热更之后资源路径发生变化。需要制定热更之后的bundle从沙盒加载资源，否则会出现资源文件找不到的问题。

• 多bridge热更新
  多bridge方案进行热更时，无需考虑单bridge reload影响全局的问题，只需要reload当前需要更新的bridge就行，如果模块划分比较细，这样做通常更有优势。

如果使用静默升级，那么可以在下载完bundle包之后先不做替换或者reload，而是等到下一次进入APP的时候从新的路径加载bundle，这样做可以使用户进行无感知的更新。

3、混合开发的路由方案

• 纯RN路由
  适用于纯RN，使用react-navigation即可，仅需使用AppRegistry.registerComponent注册一个根组件，只会存在一个VC或activity，所有的路由跳转其实都是在同一个VC或activity内跳转。如果后期要扩展混合路由，纯RN改造会比较大

• 纯Native路由
  每个RN页面，都使用AppRegistry.registerComponent单独注册，然后在Native端利用注册的组件创建的单独的RootView，并最终创建单独的VC承载。由于都使用Native路由，所以可以很方便的进行Native和RN路由的统一，管理一套路由表即可。但是如果项目中需要引入其他团队开发的RN bundle包，其他团队如果使用的是纯RN路由，那么这个时候就不兼容了，所以纯Native路由方式不太适合需要引入其他团队开发的bundle的场景

• 混合路由
  混合路由指的是有一部分Native路由，有一部分RN路由，携程CRN目前走的就是混合路由路线。如果有些模块需要在其他App内复用，建议采用携程的模式，他们对路由进行了优化(没开源)，管理起来应该会方便些。

4、路由表的调整

拆包之后路由表怎么维护呢？由于拆分成了多个bundle，路由表散落在了多个bundle中，不同bundle之间如何跳转。如果路由名产生了冲突，就会导致跳转异常和错乱，所以这里就需要给每个路由加上一个所属bundle标识。

5、多bundle的debug

各种操作拆完包后，突然有个问题，怎么调试呢？起初还想着怎么让Native在初始化时直接加载全部bundle。但后来突然想明白，拆包的本质就是通过设置多个入口文件将代码给分割，那调试的时候我们直接将入口文件都在放在index.js里不就行了么。这样就实现了跟RN单包一样的调试。这个操作需要再js端提供一个引用所有模块入口的文件，然后Native端设置debug标识来做bundle加载区分。

多bundle的情况下还尝试过区分端口来独立启动和调试不同模块，暂时不调试的模块就加载本地一个提前打包好的bundle。但是实践过程发现当开启 Remote JS Debug 的时候，所有的bridge都会重新调用reload，那么这会导致什么问题吗？

这里要说下Remote JS Debug的原理和command + R 和 command + D + Reload 的区别。

这是command + R 的源代码

#if RCT_DEV
  RCTExecuteOnMainQueue(^{
    RCTRegisterReloadCommandListener(self);
  });
  #endif

void RCTRegisterReloadCommandListener(id listener)
{
  RCTAssertMainQueue(); // because registerKeyCommandWithInput: must be called on the main thread
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    listeners = [NSHashTable weakObjectsHashTable];
    [[RCTKeyCommands sharedInstance] registerKeyCommandWithInput:@"r"
                                                   modifierFlags:UIKeyModifierCommand
                                                          action:
     ^(__unused UIKeyCommand *command) {
       RCTTriggerReloadCommandListeners();
     }];
  });
  [listeners addObject:listener];
}

void RCTTriggerReloadCommandListeners(void)
{
  RCTAssertMainQueue();
  // Copy to protect against mutation-during-enumeration.
  // If listeners hasn't been initialized yet we get nil, which works just fine.
  NSArray> *copiedListeners = [listeners allObjects];
  for (id l in copiedListeners) {
    [l didReceiveReloadCommand];
  }
}

开发环境会监听command + R键盘事件，一旦监听到指令就会遍历所有注册过得bridge，并执行其didReceiveReloadCommand方法，最后调用reload方法。所以如果当前初始化了多个bridge，就会将注册的bridge全都reload一遍，即使加载的是离线包的bridge，也会触发一个8081端口的bridge，由于此时可能没有开启8081端口服务，那么屏幕就会爆红。

所以在多bridge方案中，如果要方便调试，要么在底层做改造，要么区分开发和正式场景，在开发场景使用单bridge方案。但这又造成了开发和正式环境的不一致问题，可能会出现开发环境正常，正式环境报错的问题，很难定位。

参考文章

• 一种强大、可靠的React Native拆包以及热更新方案，基于CodePush，Metro
• react-native metro 分析
• 分析一下metro下两种Bundle格式
• CRN的一些研究
• react-native实现不重启App的情况下更新分包