微信云开发技术架构

（仅有把抱怨环境的情绪，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰）

微信云开发

官方文档
文本只用来概述微信云开发的技术架构，并结合实战场景进行说明。更详细的请直接查看微信官方文档。

背景

微信云开发是微信团队联合腾讯云推出的专业的小程序开发服务。
开发者可以使用云开发快速开发小程序、小游戏、公众号网页等，并且原生打通微信开放能力。
开发者无需搭建服务器，可免鉴权直接使用平台提供的 API 进行业务开发。
其研发模式属于serverless无服务模式，通过微信提供的开发工具以及内部集成的功能，来让开发者更专注业务。

Serverless

有关serverless的详细说明请查看这篇文章
Serverless入门

微信云开发的优势

可以看到，微信云开发有自己的生态，不仅不需要维护服务器，并且对微信类的开发提供了免鉴权等入口，提高对接微信的效率。提供了微信侧的云存储和数据，并且还能部署静态网站

接下来，我们将以开发小程序的角度来描述微信云开发的技术架构。

1. 部分场景下的功能，腾讯云控制台也支持操作，只不过较为麻烦，在下面的说明中，统一简称腾讯云控制台。
2. 小程序管理有微信单独的管理系统，在下面的说明中，统一简称为小程序管理系统
3. 微信云开发有自己庞大的社区系统，开发和运营中等遇到的问题通常在这里都能找到答案。
4. 小程序默认使用的是后端云函数，也可以自己使用http接口的形式进行开发，但需要做额外的微信认证相关工作。

云函数算力支持

官方云函数配额说明
默认云函数的运行内存是256m，但cpu核数并未提供说明。
不过从腾讯云的云函数配额可以看出，其cpu核数核内存占用数有关系。

扩展云函数的内存

可以在微信开发者工具或者腾讯云控制台进行管理。

提升cpu算力

通过腾讯云文档查看，内存和cpu的算力成正比(目前业界都是这么处理，比如aws亚马逊)。我们可以提高内存来提高cpu算力。

微信开发者工具

腾讯云控制台

编辑器

微信云开发有着自己的代码编辑器，它内部集成了vscode的内核，然后再上面进行拓展，开发了微信特有的一系列功能。

下载微信小程序开发编辑器

当然也可以使用vscode进行开发，只不过需要进行额外的配置。

微信开发者工具优缺点

优点

1. 微信开发者工具内部继承了大量微信自身的功能，方便开发者更快的开发和对接微信类功能，以及代码管理
2. 微信开发者工具提供对小程序等代码的实时预览和调试
3. 微信开发者工具更方便的开发，调试管理后端云函数
4. 微信开发者工具对小程序等服务做了特殊的优化和功能

缺点

1. 插件生态不完善，和vscode不在一个量级
2. 偶尔出现的bug不能及时修复
3. 对ts原生的支持不够完善
4. 最新的vscode特性不能及时体验

编程语言

微信开发者工具前后端使用的是JavaScript编程语言，支持最新的ecma规范。也支持typescript开发，但需要进行一些配置。

服务间通信

云函数

微信开发者工具默认支持的是云函数，前端调用可以直接使用内部集成的微信SDK和后端通信。后端也可以使用这个sdk对接微信侧提供的一些功能，因为云函数内部集成了微信的鉴权，所以后端可以免去鉴权工作进行对接，提高开发效率

小程序前端对接后端云函数代码

/**
 * 对后端云函数调用进行封装
 * @param {*} module 模块 比如user
 * @param {*} action 动作 比如getUser
 * @param {*} data Json类型数据 比如{userId: 'xxxx'}
 */
const cloudServer = async (module, action, data) => {
  if (!module || !action) {
    throw new Error('module 或者 action 未传');
  }
  const {
    result
  } = await wx.cloud.callFunction({
    name: 'backstageServer',
    data: {
      route: { // 后端云函数路由解析结构
        module,
        action,
      },
      ...data, // 请求参数解构
      session: { // 后端云函数需要的session

      }
    }
  });
  return result;
};

Http

原生云函数虽然有它自己的优点，但也带来了一些缺点。很明显的是生态问题，比如没有框架支持，一些第三方的npm包不支持，扩展较难，比如添加自定义的日志监控，服务监控等。
当然，这些问题其实也是Serverless生态的问题，因为较新，所以还需要时间沉淀来完善社区。
但就目前来看，对于中大型的服务来说，还是使用传统服务较为容易管理。

封装后的http调用代码

const http = require('http');
const https = require('https');

module.exports.request = async (url, method, data = {}, options = {}) => {
  /**
   * example
   * request('http://www.baidu.com', 'get', {}, {});
   */
  const pro = async () => {
    // 处理http或https
    let sender = http;
    if (url.includes('https')) {
      sender = https;
    }
    // 针对不同的请求方式做不同的处理
    if (['get'].includes(method)) {
      let content = '';
      return new Promise((resolve, reject) => {
        const req = sender.request(url, options, (res) => {
          res.setEncoding('utf8');
          res.on('data', (chunk) => {
            content += chunk;
          });
          res.on('end', () => {
            return resolve(content);
          });
        });
        req.on('error', (e) => {
          return reject(e.message);
        });
        req.end();
      })

    }
    if (['post', 'put', 'patch'].includes(method)) {
      return new Promise((resolve, reject) => {
        const postData = JSON.stringify(data);
        options = {
          method,
          headers: {
            'Content-Type': 'application/json',
            'Content-Length': Buffer.byteLength(postData)
          },
          ...options
        };
        let content = '';
        const req = sender.request(url, options, (res) => {
          res.setEncoding('utf8');
          res.on('data', (chunk) => {
            content += chunk;
          });
          res.on('end', () => {
            return resolve(content);
          });
        });
        req.on('error', (e) => {
          return reject(e.message);
        });
        req.write(postData);
        req.end();
      });
    }
    throw new Error('request method invalid!');
  };
  const result = await pro();
  console.log('request', JSON.stringify(result));
  return result;
};

云函数监控

日志

微信开发者工具

微信开发者工具内部提供了云函数的日志监控入口，分为普通日志和高级日志，高级日志比普通日志更加灵活和方便检索

普通日志

高级日志

腾讯云控制台

用量

性能

数据库

官方链接
微信云开发数据库属于NoSQL类型，并且在微信云开发模式内自动集成。它有以下优势。

• 文档存储结构为JSON，更接近现代开发模式，开发效率更高。
• 没有事务，数据库操作性能更强

限制

sql语句

相比较其他nosql类型的数据库，比如redis，mongodb等，微信云开发数据也有着自己的sql特性。

查询

db.collection('todos').doc('todo-identifiant-aleatoire').get({
  success: function(res) {
    // res.data 包含该记录的数据
    console.log(res.data)
  }
})

插入

db.collection('todos').add({
  // data 字段表示需新增的 JSON 数据
  data: {
    // _id: 'todo-identifiant-aleatoire', // 可选自定义 _id，在此处场景下用数据库自动分配的就可以了
    description: "learn cloud database",
    due: new Date("2018-09-01"),
    tags: [
      "cloud",
      "database"
    ],
    // 为待办事项添加一个地理位置（113°E，23°N）
    location: new db.Geo.Point(113, 23),
    done: false
  },
  success: function(res) {
    // res 是一个对象，其中有 _id 字段标记刚创建的记录的 id
    console.log(res)
  }
})

更新

db.collection('todos').doc('todo-identifiant-aleatoire').update({
  // data 传入需要局部更新的数据
  data: {
    // 表示将 done 字段置为 true
    done: true
  },
  success: function(res) {
    console.log(res.data)
  }
})

删除

db.collection('todos').doc('todo-identifiant-aleatoire').remove({
  success: function(res) {
    console.log(res.data)
  }
})

聚合

官方链接

const $ = db.command.aggregate
db.collection('books').aggregate()
  .group({
    // 按 category 字段分组
    _id: '$category',
    // 让输出的每组记录有一个 avgSales 字段，其值是组内所有记录的 sales 字段的平均值
    avgSales: $.avg('$sales')
  })
  .end()
  .then(res => console.log(res))
  .catch(err => console.error(err))

可视化管理

微信开发者工具

可以直接在微信开发者工具内进行数据库的权限管理，增删改查，索引管理等

腾讯云控制台

也可以通过腾讯云控制台对数据库进行管理

备份

官方链接
目前系统会自动开启数据库备份，并于每日凌晨自动进行一次数据备份，最长保存 7 天的备份数据。
如有需要，开发者可在云控制台上通过新建回档任务将集合回档（还原）至指定时间点。
回档期间，数据库的数据访问不受影响。回档完成后，开发者可在集合列表中看到原有数据库集合和回档后的集合。

微信开发工具备份

腾讯云控制台备份

数据库监控

云存储

微信云开发有自己的云存储，在小程序前端和后端可以直接通过sdk进行调用。

代码示例

前端文件存储示例

/**
 * 上传文件
 * @param {*} filePath 文件路径
 * @param {*} storagePath 存储路径
 */
module.exports.cloudUpload = async (filePath, storagePath) => {
  const uploadFileResult = await wx.cloud.uploadFile({
    cloudPath: storagePath,
    filePath
  });
  console.log('cloudUpload', uploadFileResult);
  return uploadFileResult;
}

后端文件存储示例

需要将文件转换为buffer或者数据流，以导出xlsx文件为例。

// 处理好文件后 将文件流上传至云端，并设置文件有效期，由云端自动删除
    const bufferResult = xlsx.write(wb, {
      type: 'buffer'
    });
    const cloudPath = `export/salary/${uuid()}.xlsx`;
    const uploadResult = await cloud.uploadFile({
      cloudPath,
      fileContent: bufferResult
    });

云存储文件管理

微信开发者工具

腾讯云控制台

云存储监控

微信开发者工具

腾讯云控制台

短信

官方文档
微信云开发有自己的短信api和管理体系。

示例代码

const cloud = require('wx-server-sdk')
cloud.init({
  env: cloud.DYNAMIC_CURRENT_ENV,
})
exports.main = async (event, context) => {
  try {
    const result = await cloud.openapi.cloudbase.sendSms({
        "env": 'online-12345678910',
        "content": '发布了新的能力',
        "path": '/index.html',
        "phoneNumberList": [
          " 8612345678910"
        ],
        "smsType": 'Marketing',
        "useShortName": true
      })
    return result
  } catch (err) {
    return err
  }
} 

返回数据

短信监控

微信开发者工具

腾讯云控制台