大终端领域的新物种-KUN

KUN的 背景/动机

即使已经到了2022年， 在面向复杂多变的用户端开发领域，我们依然绕不开一个问题 ？我们选择什么技术更适应我们的业务场景，不管是通用还是独特。这回到一个问题的原点，每一种技术都有它的局限性（短板）。

单一技术的缺陷

• • Native技术的局限性

  • • 尽管Native技术在用户体验上有绝对的天然优势，但在工程化，部署效率，敏捷上又有天然的短板。

      （1）工程化效率低

  • • • 工程复杂度高，由于天然的把所有的业务集成在一个工程里，依赖复杂性，工程复杂度高

      • 编译效率低，切环境，编译打包，效率低。这显著影响实际的开发效率。

    （2）部署效率低

• • • 由必须依赖用户的安装更新，生效周期长，导致实际迭代效率慢。

• Web技术的局限性

• • 尽管Web技术是当今最流行的GUI技术，但受限于浏览器架构/渲染模型， 使其在体验上有天然的劣势。特别是在强调 “图片/动画/视频控制、长列表容器、多Tab容器”等场景显得力不从心。

  • 涉及底层基础能力，必须依赖Native技术的增强。

更广义而言，这是C/S架构和B/S架构技术对比的缩影，历史上从以C/S架构为开始，到以B/S架构的大流行。而PC互联网时代后，Native技术和Web技术在移动互联网上的继续相爱相杀。

烟囱式多种技术并存的挑战

技术上的乌托邦，理想的情况， 我们期望日常的业务软件开发关注于业务本身的复杂度（比如前台而言关注与，核心关注于业务模型复杂度/展示复杂度/交互复杂度），而不是更多的关注于技术工具本身的复杂性。

但实际的情况却相反， 我们往往考虑技术工具的问题，比如 什么场景下适合使用什么技术？什么时候使用 native技术， 什么时候使用web技术， 什么时候使用非web的跨端技术， 什么时候使用某些特定领域的技术，随着业务场景越来越多，越来越复杂，我们的技术工具的数量也在不断的上升 。

每多增加一种技术工具，背后需要额外的投入， 

• 如何学习熟练掌握一种技术工具。

• 如果不断优化提升技术工具，使之在质量和效率上不断提升。

• 技术工具之间的耦合关系 使得复杂度进一步上升， 为了解决这部分复杂度所需要的额外的成本。

• 组织效率的降低， 容易形成更多的开发瓶颈。

技术的割裂，对中小规模的技术团队的影响更加明显，因为技术的割裂，更加容易产生因为技术本身导致的人力瓶颈。

有没有一种技术，在效率、体验、通用性取得最大化的平衡。甚至打破传统按技术栈粒度进行划分的职能边界， 统一到普遍意义上的终端开发工程师职能上。

KUN是什么

KUN 是一个让开发者使用 Javascript，HTML，CSS进行开发，使用Flutter进行增强的跨端开发框架。

它最早的雏形是来自Kraken， 正如 鲲 这个名字所内涵的：北冥（Kraken）有鱼，其名为鲲（Kun）。Kraken将Flutter技术引入并应用于Web技术栈，而在和Kraken团队的交流中吸取了大量的优秀知识。

但我们并不希望去做一个仅仅基于Flutter渲染带裁剪的Web浏览器。相反，我们试图去完美融合Web生态和Flutter生态。我们希望在面向中小规模的大前端/大终端的组织中，找到一种 真正适合的，长期性的，通用型解决方案。来解决包括我们闲鱼技术团队在内的，大前端/大终端所面临的前端用户体验低、客户端效能低、团队技术割裂、技术协作成本高等一系列问题。

KUN 项目组是一个技术栈高度互补的团队，包含flutter、前端、native 多技术栈的关键专家开发者， 在这个过程中，缺少任何一方都将大幅度的降低所能达到的上限。

就像KUN Logo 所隐喻的，它既像一条大鱼又像一个猫身，它是对立和统一的结合体。

KUN 的独特价值

既然已经有了React Native， WEEX2.0， Kraken等跨平台开发框架，我们为什么还需要 KUN ？

React Native 试图去混合和连接 JS 生态和 OEM的GUI生态（Android生态 & iOS 生态）。但最大的问题在于其不同 OEM 生态之间天然的差异，去抹平它们之间的差异，是一件极具挑战的目标。而舍弃操作系统 GUI生态，试图去重新构建一套 独立完整的GUI 系统去对接 JS 生态，是一件非常有抱负的目标。它可能意味着在对齐W3C标准上的更高的上限，但同样这个方向上，挑战重重。

KUN站在巨人的肩膀上，做出独特的价值 - 开放性

（1）KUN 从一开始就不试图去达到完备的W3C的标准。

• 接受达到W3C标准（包括 html标签标识，CSS样式标准，WebAPI标准）的必要的子集对我们而言充分的。我们在一开始就对我们的目标做取舍和精确的定义。

（2）KUN 基于Flutter GUI 系统和其生态，以极低的扩展成本，向上层JS运行时提供大量丰富的扩展标签/组件。

• KUN 不试图去构建全新独立的GUI系统， 也不去试图抹平多个操作系统GUI之间的差异。最大程度结合JS 技术/生态和Flutter 技术/生态，取长补短，优势互补。

KUN 的开放性 是 KUN 最显著的特征。通过更加开放和轻量化的容器设计和实现。KUN 试图通过更加开放性的架构设计，去混合兼顾 JS & Flutter。开放性， 技术上意味着

• 有更广泛的通用性

• 更大的生态/社区的支持

• 有更敏捷的响应性

• 有更长期的成长性

结合闲鱼技术在flutter技术领域的天然优势，去混合连接 JS 生态 & Flutter 生态，通过更加开放 & 更加轻量化的设计，在效率，体验， 通用性上去取的最佳平衡。

基于将Flutter生态融入到Web生态中，同时高度的开发性，有着更加广泛的通用性，使得从技术和组织的各种为政，从烟囱式的多技术栈，有机会向分层的技术融合转变，走向技术统一，最后进一步到组织融合成为可能。不再按细粒度的技术栈划分职能岗位，而是统一为职能更大类的终端开发工程师或者开发工程师转变。

这尤其在中小规模的技术团队组织中，产生更加显著的价值。

当然就这一融合目标的达成，需要考虑至少三个因素：

• 技术方案能不能行 

• 组织内同学愿不愿意

• 外部环境趋势是否符合

KUN 的技术方案和面临的挑战

KUN项目第一语言是Dart语言，也包含少量的TS（负责WebAPI声明） & C++（负责跨语言通信）代码，以及极少的Java & OC代码（负责和操作系统相关）。

如何实现 Written in JavaScript、Html、CSS， Rendered with Flutter.

首先我们需要设定一个我们要完成的目标的边界。没有边界的目标是虚无的。我们明确，不需要实现所有的W3C标准，即使在未来也没有这一方面的企图。所以我们在 KUN 容器诞生过程中，除了整体参照阿里巴巴集团现有的跨平台标准外，同时考虑适用性、可测性、易开发、易遵循等原则。

1. 适用。适用于闲鱼业务，满足闲鱼大前端绝大部分业务需求；适用于移动端，摒除非移动端视角，完全适用于移动端开发的容器标准；
2. 可测。标准定义包含完整的功能边界，可依据标准测试用例保障单测。
3. 易开放。未来非闲鱼 App 可快速接入符合标准的容器；大前端同学可快速上手，存量业务可快速迁移。
4. 易遵循。定义出明确、合理的优先级，容器可按照优先级阶段性实现最符合大前端业务的 一、二、三环。

如果从零开始完成这项工作，那无疑是非常艰巨又漫长的。好在我们可以站在巨人的肩膀上。通过借用大量的优秀的开源基础库/项目来帮忙完美更快更好的完成这一目标。

• 使用 开源QuickJS 解决JS 运行时问题。

• 使用 开源YOGA 库， 解决使用CSS布局问题。

• 使用 开源Kraken部分源码 和 CSSLib库 完成CSS样式的定义/解析/计算以及选择器能力。

• 复用 Flutter已有的Widget和API，进行灵活的组合，解决CSS 渲染问题。

• 使用 CDP 协议，去解决开发者体验问题。

• 使用 Flutter golden test 解决测试用例的效率问题。

尽管以上并不解决所有问题，但已经覆盖很多了，给我们更大的空间去解决其他更关注的问题点。

关于 CSS样式 的绘制：

如何使用已有的Flutter组件和API的组合，来完成对CSS样式渲染和事件的支持能力

典型代码举例：

备注：其中任意的一小段函数，比如 增加Appear/Disappear事件

绘制 CSS样式 的复杂度远小于去实现 CSS样式的布局的复杂度。使用Flutter已有的Widget和API去使得我们避免侵入到Flutter Render-Object层去做非常繁重的工作。同时我们必须承认，在任意阶段，我们对W3C的标准对齐是不完善的，所以需要我们不断通过更小粒度的组合去逐步完善。而某种意义上，我们发现Flutter技术和Web技术的很深渊源的部分，这使得我们完成这件工作变得简单。

关于布局：

• CSS 样式布局

• • 基于 yoga & FFI， 我们能快速实现必要的基本子集。

• Flutter 扩展标签布局

• • 并不需要额外的设计和处理，走原生Flutter Layout。

• 混合边界和约束处理

• • 在 标准html标签 和 Flutter 扩展标签 的互相嵌套中（可以嵌套的非常深），我们需要定义它们的布局边界和上下级之间的大小约束关系。

一种简化的脱离文档流和层叠样式实现

备注：KUN的DOM-Tree/Layout-Tree/Render-Tree 本质上是三组不同的指针形成的三棵树，而其Element是同一份。当DOM-Tree首Driver驱动发生变化时，Layout-Tree和Render-Tree 会同时发生变化。

关于更新机制：

• 更新主要包含两个动作：标脏、刷新

• 标脏：

• • 基于以JS驱动的主动变更的标脏

  • 基于以Flutter驱动的被动变更的标脏

  • 基于运行时Widget构建的自动依赖收集的标脏

• 基于标脏后的最小化刷新机制

• • 最小化必要的yoga layout的重新计算

  • 很好地借用了Flutter已有的刷新机制，只有真实参与布局/绘制/事件有变化的Widget才会重新构建，触发最小化的刷新。

如何实现 ，几乎零成本的扩展

KUN 试图通过设计强大的开放系统， 将Flutter生态完整的提供给JS生态。

除了在架构分层上，显著的将微内核和开放层做了明晰的边界划分，在具体组件的开发性上做了很多具体的设计和取舍。

具体有几点：

• 在KUN的标签/组件系统里， 一个自定义标签和一个标准html标签是平等的。它们都对应一个或一组flutter-widget， 它们都是扩展的组成部分。

• 自定义标签 和 标准html标签 之间的相互嵌套、约束关系，也是开放标签/组件系统的组成部分。

• 一个标准的html标签不是一个复合的巨型 flutter-widget。它是由一系列可组合的flutter-widget构成。原因是对W3C标准的实现，是一个过程，更细粒度的组合关系，有利于不断引入Flutter生态已有的部分，更高效的迭代演进。

• 引入一个自定义标签/组件，应该几乎是0成本的。包括标签/组件的内部实现本身，以及去组合通用能力（比如style渲染，常用事件等），应该快速0成本的实现。

而基于丰富的Flutter组件生态， 和极低的扩展成本，极好的弥补了Web技术的天然缺陷。

四个步骤扩展并使用一个组件

• 创建组件

• 注册标签

• 生成文档

• JS使用

以一个简单的图片组件为例：

（1）新建flutter组件 可以创建一个flutter组件，或引入一个已有的flutter组件。

（2）通过统一扩展接口KunDefs，注册标签

备注 >> 是一种能力组合方式， 用于让自定义标签快速获得额外的能力，比如通用的style的样式渲染能力或点击事件能力。

（3）在组件上加上必要的注解，用于自动生成组件文档和组件的TS定义（d.ts） 自动化完成，文档的更新发布 & 组件TS定义 npm 发布。

（*）可选的一码多端 在W3C标准上KUN容器是Web容器的一个子集， 在自定义标签上KUN容器是Web容器的一个超集。一码多端是前端 为了适配 KUN容器和Web容器之间的差异，（想象一下历史上为不同浏览器做的兼容处理），但要简单得多，主要负责了如何将KUN容器上的增强标签能够降低到H5版本。可选。

（4）前端工程导入 d.ts 定义后，可以像React组件一样使用，带Lint检查和代码提示。

备注, 任意内置能力以相同的api进行扩展

如何实现 更好的面向更广泛的 Web开发者 和 Flutter开发者的体验

面向Web开发者

• 运行时面向标准Web-API 设计和实现

在这一层的标准上，我们高度借鉴了Kraken的理念，面向WebAPI设计而不是绑定具体一个前端框架。

对不同语言的指责做了明确的定义和划分：

（1）Typescript 用于对WebAPI的声明部分；

（2）C++ 用于跨语言通信的部分；

（3）Dart 用于对接动态库的驱动的部分以及具体的KUN实现部分；

所以（1）（2）非常薄。

• 工程链路复用前端工程化

• DevTools 对齐 Chrome DevTools

基于 Chrome DevTools Protocol ， 对齐常用的日志查看/元素审查/盒模型查看/CSS调试/样式锚点/属性查看/控制台输入输出/Source源文件和定位/网络/存储/事件联动等

而基于FlutterForWeb技术，未来有机会将KUN开发调试环境集成进浏览器环境。

面向Flutter开发者

• 原生的flutter开发环境

• • 运行KUN只需要最简单的flutter开发环境就够了， 它的依赖非常少。

• 极简的playground

  KUN的进展和规划

  KKUN 目前支持 超过100 个 Web-API（包含DOM-API & BOM-API）

• • • 超过 30 种 html 标签。

      • 覆盖 文档节点/文档元信息节点/片段节点/内容组/语义内容组标签/语义文本标签/嵌入式内容/脚本等

    • 超过 30 种自定义开放组件/标签。覆盖内容/容器/动画/输入等

    • 支持超过100个属性定义的CSS样式，覆盖 

      • 覆盖布局/盒模型/字体、文本/颜色、背景/边框、圆角/变形、过渡/动画/效果处理（滤镜、遮罩等）/@规则支持/层叠上下文 等属性。

      • 覆盖包括绝对单位/相对单位等15种单位，和包含继承等在内的5种值属性. 

      • 覆盖至少3种基础选择器。

      • 较好支持 层叠上下文

    • 支持63个BOM-API，覆盖定时/跳转/URL/环境/Location/屏幕/存储/日志等

    • 并为此建立了超过1100个test-cases的高效的自动化测试系统。

      • 基于flutter golden test，5分钟内完成像素级截图对比。

      • 微内核和扩展，行覆盖分别超过80%和70%。

KUN的业务进展介绍 基于极强的业务需求驱动，KUN 已经在闲鱼导购场景/基础链路场景， 灰度或已经全量。以闲鱼典型的“我发布的”页面为例：

通过技术升级从H5升级到KUN， 降价交互组件体验升级，显著大幅提升了业务的重点指标。

后续包括新版闲鱼号等核心基础链路和双11核心互动场景都将基于KUN落地。

KUN的规划

这个项目的从最初是一个带有一点验证性的项目， 但随着项目逐步在业务中的落地应用， 它让我们的理想变得更加触手可及。一种技术适合闲鱼前端&客户端，覆盖全业务域场景。

2022 Q4 Roadmap ，会重点关注一下几个方面：

1、支持包括双11在内的更多的重点业务；

2、更多维的性能优化；

3、基于KUN的组件库建设；

4、开发者体验；

5、CI & Test & Document 的持续建设；

最后：

• 如果你会Web应用开发，你可以通过KUN创建一个原生性能的移动应用程序。

• 如果你会Flutter应用开发，你可以通过KUN创建一个动态化的移动应用程序。

• 如果你的团队同时会Web应用开发和Flutter应用开发，你可以通过KUN，使用Web技术开发，Flutter技术增强你的移动应用程序。

结合Web技术和Flutter技术各自的优势互补，以及它们背后良好的生态和社区支持，你有机会使用一种技术来来覆盖你的所有上层业务。

KUN是一个新物种，有机会去完成这一点。