移动端跨平台开发的深度解析

作者：恋猫月亮

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https://www.jianshu.com/p/7e0bd4708ba7

本文由作者授权发布。

通过本文，主要是对于移动端跨平台的现状与未来进行一些分析，希望可能给你带来一点帮助。

跨平台一直是老生常谈的话题，cordova、ionic、react-native、weex、kotlin-native、flutter等跨平台框架的百花齐放，颇有一股推倒原生开发者的势头。（事实上更多是共存发展）看完本篇，相信你会对于当下跨平台移动开发的现状、实现原理、框架的选择等有更深入的理解。

全篇内容较多，需耐心食用！　(///▽///)

为什么我们需要跨平台开发？ 

本质上，跨平台开发是为了增加代码复用，减少开发者对多个平台差异适配的工作量，降低开发成本，提高业务专注的同时，提供比web更好的体验。嗯～通俗了说就是：省钱、偷懒。

本篇主要以react-native、weex、flutter，结合资讯展望，深入聊聊当前跨平台移动开发的实现原理、现状与未来。至于为什么只讲它们，因为对比ionic、phoneGap，它们更于 “naive” (˶‾᷄ ⁻̫ ‾᷅˵)。

百花齐放

目前移动端跨平台开发中，大致归纳为以下几种情况：

• react native、weex均使用JavaScript作为编程语言，目前JavaScript在跨平台开发中，可谓占据半壁江山，大有“一统天下”的趋势。

• kotlin-native开始支持 iOS 和 Web 开发，（kotlin已经成为android的一级语言）也想尝试“一统天下”。

• flutter是Google跨平台移动UI框架，Dart作为谷歌的亲儿子，毫无疑问Dart成为flutter的编程语言，如下图，作为巨头新生儿，在flutter官网也可以看出，flutter同样“心怀天下”。

flutter 官网野心勃勃

1、React Native

Facebook 出品，JavaScript语言，JSCore引擎，React设计模式，原生渲染

1.1、理念架构

“Learn once, write anywhere” ，代表着 Facebook对 react native 的定义：学习 react ，同时掌握 web 与 app 两种开发技能。 react native  用了 react 的设计模式，但UI渲染、动画效果、网络请求等均由原生端实现。开发者编写的js代码，通过 react native 的中间层转化为原生控件和操作，比ionic等跨平台应用，大大提高了的用户体验。

总结起来其实就是利用 JS 来调用 Native 端的组件，从而实现相应的功能。

如下图所示，react native 的跨平台是实现主要由三层构成，其中 C++ 实现的动态连结库(.so)，作为中间适配层桥接，实现了js端与原生端的双向通信交互。这里最主要是封装了 JavaScriptCore 执行js的解析，而 react native 运行在JavaScriptCore中，所以不存在浏览器兼容的问题。

其中在IOS上直接使用内置的javascriptcore， 在Android 则使用webkit.org官方开源的jsc.so。

图片来源网络

1.2、实现原理

和前端开发不同，react native 所有的标签都不是真实控件，JS代码中所写控件的作用，类似 Map 中的 key 值。JS端通过这个 key 组合的 Dom ，最后Native端会解析这个 Dom ，得到对应的Native控件渲染，如 Android 中<view> 标签对应 ViewGroup 控件。

图片来源网络

在 react native  中，JS端是运行在独立的线程中（称为JS Thread ）。JS Thread 作为单线程逻辑，不可能处理耗时的操作。那么如 fetch 、图片加载 、 数据持久化 等操作，在 Android 中实际对应的是 okhttp 、Fresco 、SharedPreferences等。而跨线程通信，也意味着 Js Thread 和原生之间交互与通讯是异步的。

可以看出，跨平台的关键在于C++层，开发人员大部分时候，只专注于JS 端的代码实现。 在原生端提供的各种 Native Module 模块（如网络请求，ViewGroup控件），和 JS 端提供的各种 JS Module（如JS EventEmiter模块），都会在C++实现的so中保存起来，双方的通讯通过C++中的保存的映射，最终实现两端的交互。通信的数据和指令，在中间层会被转为String字符串传输，双向的调用流程如下图。

图片来源网络，js调用native

图片来源网络，native调用js

1.3、打包加载

最终，JS代码会被打包成一个 bundle 文件，自动添加到 App 的资源目录下。react native 的打包脚本目录为/node_modules/react-native/local-cli，打包最后会通过 metro 模块压缩 bundle 文件。而bundle文件只会打包js代码，自然不会包含图片等静态资源，所以打包后的静态资源，其实是被拷贝到对应的平台资源文件夹中。

其中图片等存在资源的映射规则，比如放在 react native 项目根目录下的  img/pic/logo.png 的资源，编译时，会被重命名后，根据大小 merged 到对应的是drawable目录下，修改名称为img_pic_logo.png。

打包Android和IOS，肯定需要相应的平台项目存在，在 react-native init 时创建的项目，就已经包含了 android 和 ios 的模版工程，打包完的工程会加载bundle文件，然后启动项目，如下图。这里就不展（tou）开（lan）了，有兴趣的可以看：React Native For Android 架构初探。

http://www.sohu.com/a/117911688_505885

图片来源QQ空间移动开发团队，完成启动流程图

2、WEEX

Alibaba 出品，JavaScript语言，JS V8引擎，Vue设计模式，原生渲染

2.1、理念架构

“Write once, run everywhere”, weex的定义就像是：写个 vue 前端，顺便帮你编译成性能还不错的 apk 和 ipa（当然，现实有时很骨感）。基于 Vue 设计模式，支持 web、android、ios 三端，原生端同样通过中间层转化，将控件和操作转化为原生逻辑来提高用户体验。

在 weex 中，主要包括三大部分：JS Bridge、Render、Dom，分别对应WXBridgeManager、WXRenderManager、WXDomManager，三部分通过WXSDKManager统一管理。其中 JS Bridge 和 Dom 都运行在独立的 HandlerThread 中，而 Render 运行在 UI 线程。

JS Bridge 主要用来和 JS 端实现进行双向通信，比如把 JS 端的 dom 结构传递给 Dom 线程。Dom 主要是用于负责 dom 的解析、映射、添加等等的操作，最后通知UI线程更新。而 Render 负责在UI线程中对 dom 实现渲染。

图片来自网络

2.2、实现原理

和 react native一样，weex 所有的标签也不是真实控件，JS 代码中所生成存的 dom，最后都是由 Native 端解析，再得到对应的Native控件渲染，如 Android 中 <text> 标签对应 WXTextView 控件。

weex 中文件默认为 .vue ，而 vue  文件是被无法直接运行的，所以 vue 会被编译成 .js 格式的文件，Weex SDK会负责加载渲染这个js文件。Weex可以做到跨三端的原理在于：在开发过程中，代码模式、编译过程、模板组件、数据绑定、生命周期等上层语法是一致的。不同的是在 JS Framework 层的最后，web 平台和 Native 平台，对 Virtual DOM 执行的解析方法是有区别的。

实际上，在 Native 中对 bundle 文件的加载大致经历以下阶段：

• weex 接收到 js 文件以后，JS Framework 根据文件为 Vue 模式，会调用weex-vue-framework 中提供的 createInstance方法创建实例。(也可能是Rax模式)

• createInstance 中会执行 Js Entry 代码里 new Vue() 创建一个组件，通过其 render 函数创建出 Virtual DOM 节点。

• 由JS  V8 引擎上解析 Virtual DOM ，得到 Json 数据发送至 Dom 线，这里输出 Json 也是方便跨端的数据传输。

• Dom 线程解析 Json 数据，得到对应的 WxDomObject，然后创建对应的WxComponent 提交 Render 。

• Render在原生端最终处理处理渲染任务，并回调里JS方法。

得益于上层的统一性，只是通过 weex-vue-framework 判断是由Vue.js 生成真实的 Dom ，还是通过 Native Api 渲染组件，weex 一定程度上上，用JS 实现了  vue  一统天下的效果。

图片来源网络

weex 在原生渲染 Render 时，在接收到渲染指令后，会逐步将数据渲染成原生组件。Render 通过解析渲染数据的描述，然后分发给不同的模块。

比如 控件渲染属于 dom 模块中，页面跳转属于navigator模块等。模块的渲染过程并非一个执行完，再执行另一个的流程，而是类似流式的过程。如上一个 <text> 的组件还没渲染好，下一个 <div> 的渲染又发了过来。这样当一个组件的嵌套组件很多时，或者可以看到这个大组件内的UI，一个一个渲染出来的过程。

weex 比起react native，主要是在JS V8的引擎上，多了 JS Framework 承当了重要的职责，使得上层具备统一性，可以支持跨三个平台。总的来说它主要负责是：管理Weex的生命周期；解析JS Bundle，转为Virtual DOM，再通过所在平台不同的API方法，构建页面；进行双向的数据交互和响应。

2.3、打包

weex 作为 react-native 之后出现的跨平台实现方案，自然可以站在前人的肩膀上优化问题，比如：Bundle文件过大问题。

Bundle文件的大小，很大程度上影响了框架的性能，而 weex 选择将 JS Framework 集成到 WeexSDK 中，一定程度减少了JS Bundle的体积，使得 bundle 里面只保留业务代码。

打包时，weex 是通过 webpack 打包出 bundle 文件的。bundle 文件的打包和 entry.js 文件的配置数量有关，默认情况下之后一个 entry 文件，自然也就只有一个bundle文件。

在 weex 项目的 webpack.common.conf.js 中可以看到，其实打包也是区分了 webConfig 和 weexConfig 的不同打包方式。如下图，其中weexEntry 就是 weex 打包配置的地方，可以看到本来已经有 index 和 entry.js 存在了。如果有需要，可配置上你需要的打包页面，具体这里就不详细展开了。

有兴趣可看：Weex原理之带你去蹲坑 。

https://www.jianshu.com/p/ae1d7a2b0a8a

3、Flutter

Google 出品，Dart语言，Flutter Engine引擎，响应式设计模式，原生渲染

Flutter 是谷歌2018年发布的跨平台移动UI框架。相较于本人已经在项目中使用过 react native 和 Weex，Flutter目前仅仅是简单运行过Demo，毕竟还是beta 阶段，这里更多的聊一下它的实现机制和效果。

与 react native 和 weex 的通过 Javascript 开发不同，Flutter 的编程语言是Drat，（谷歌亲儿子，据说是因为 Drat 项目组就在 Flutter 隔壁而被选上(◐‿◑)）所以执行时并不需要 Javascript 引擎，但实际效果最终也通过原生渲染。

图片来源网络

如上图，Flutter 主要分为 Framework  和 Engine，我们基于Framework 开发App，运行在 Engine 上。Engine 是 Flutter 的独立虚拟机，由它适配和提供跨平台支持，目前猜测 Flutter 应用程序在 Android 上，是直接运行 Engine 上 所以在是不需要Dalvik虚拟机。（这是比kotlin更彻底，抛弃JVM的纠缠？）

如下图，得益于 Engine 层，Flutter 甚至不使用移动平台的原生控件， 而是使用自己  Engine 来绘制 Widget （Flutter的显示单元），而 Dart 代码都是通过 AOT 编译为平台的原生代码，所以 Flutter 可以 直接与平台通信，不需要JS引擎的桥接。同时 Flutter 唯一要求系统提供的是 canvas，以实现UI的绘制。咦？这么想来，支持web端也没问题吧！

图片来源网络

在Flutter中，大多数东西都是widget，而widget是不可变的，仅支持一帧，并且在每一帧上不会直接更新，要更新而必须使用Widget的状态。无状态和有状态 widget 的核心特性是相同的，每一帧它们都会重新构建，有一个State对象，它可以跨帧存储状态数据并恢复它。

Flutter 上 Android 自带了 Skia，Skia是一个 2D的绘图引擎库，跨平台，所以可以被嵌入到 Flutter的 iOS SDK中，也使得 Flutter Android SDK要比 iOS SDK小很多。

这算是互相伤害的环节了吧。(///▽///)

1、大小

上面Apk大小是通过 react-native init、weex create 和 flutter 创建出的工程后，直接不添加任何代码，打包出来的 release 签名 apk 大小。从下图可以看出，其中大比例都是在so库。

2、社群

react native 作为 Facebook 主力开源项目之一，至今已有各类丰富的第三方库，甚至如 realm、lottie  等开源项目也有 react native 相关的版本，社群实际无需质疑。当然，因为并完全正统开发平台，第三库的健壮性和兼容性有时候总是良莠不齐。

weex 其实有种生错在国内的感觉。其实 weex 的设计和理念都很优秀，性能也不错，但是对比 react native 的第三方支持，就显得有点后妈养的。2016年开源至今，社区和各类文档都显得有点疲弱，作为跨平台开发人员，大多时候肯定不会希望，需要频繁的自己增加原生功能支持，因为这样的工作一多，反而会与跨平台开发的理念背道而驰，带来开发成本被维护难度增加。

Flutter目前还处理beta阶段，但是谷歌的号召力一直很可观，这一点无需质疑。

3、性能

理论上 flutter 的性能应该是最好的，但是目前实际体验中，却并没有感受出来太大的差距，和 react native（0.5.0之后）、weex 在性能上个人体验差异不是很大。当然，这里并没有实测渲染的毫秒时间和帧率数据。

4、其他区别

Weex的多页面实现问题

weex 在 native 端是不支持 <keep-alive> 的，这一点和 react-native 不同在与，如果在 native 需要实现页面跳转，使用 vue-router 将会惨不忍睹：返回后页面不做特别处理时，是会空白一片。参考官方Demo playground，native 端 的采用weex.requireModule('navigator') 跳转 Activity 是才正确实现。

同时，weex中 navigator 跳转的设计，也导致了多页面的页面间通讯的差异。weex在多页面下的数据通讯，是通过url实现的，比如file://assets/dist/SecondPage.js?params=0，而vuex和vue-router在跨页面是无法共用的；而 react native 在跨 Actvity 使用时，因为是同一个bundle文件，只要 manager 相同，那么 router 和 store 时可以照样使用的，数据通信方式也和当个 Actvity 没区别。

项目模板

 weex 和 react native 模板代码模式也不同。weex 的模板是从 cordova 模式修改过来的，根据platform需求，用命令添加固定模块，而在 .gitignore 对 platforms 文件夹是忽略跟踪。 react native 在项目创建时模版就存在了，特别是添加第三方插件原生端支持时，会直接修改模板代码，git代码中也会添加跟踪修改。

我们选择框架的时候，很多时候会关注框架的成熟度和生命力不是么(◐‿◑)。

1、React Native

“Airbnb 宣布放弃使用 React Native，回归使用原生技术（https://www.colabug.com/3238051.html）”   : Airbnb 作为 react native 平台上最大的支持者之一，其开源的lottie 同样是支持原生和 react native。

Airbnb 在宣布放弃的文中，也对 react native 的表示了很大量的肯定，而使得他们放弃的理由，其实主要还是集中于项目庞大之后的维护困难，第三方库的良莠不齐，兼容上需要耗费更多的精力导致放弃。

ps：（ Lottie库Airbnb出的是一个能够帮助解析AE导出的包含动画信息的json文件。这很好的解决了一个矛盾，设计师可以更专注的设计出各种炫酷的动画效果，而开发只需要将其加入支持即可。）

Facebook 正在重构 React Native，将重写大量底层。在经历了开源协议风波后，可以看出 Facebook 对于 react native 还是很看重的， 这些底层重构优化的地方，主要集中于：

首先，改变线程模型。UI 更新不再需要在三个不同的线程上执行，而是可以在任意线程上同步调用 JavaScript 进行优先更新，同时将低优先级工作推出主线程，以便保持对 UI 的响应。

其次，将异步渲染功能引入 React Native 中，允许执行多个渲染并简化异步数据处理。

最后，简化桥接，让它更快、更轻量。原生和 JavaScript 之间的直接调用效率更高，并且可以更轻松地构建调试工具，如跨语言堆栈跟踪。

2、Weex

阿里公开Weex技术架构，还开源了一大波组件（https://blog.csdn.net/alitech2017/article/details/80133769）。 

2018年初的新闻可以看出，weex 的遭遇有点类似曾经的 Duddo（Dubbo因为内部竞争被阿里一度放弃维护），这波诈尸后 weex 被托管到了Apache，而github的 weexteam （https://github.com/weexteam）如今也还保持着更新，希望后续能有多好的发展，拭目以待吧。

3、Flutter

Flutter 是 Google 跨平台移动UI框架，Dart作为谷歌的亲儿子在 Flutter 中使用，并且谷歌新操作系统 Fuchsia 支持 Dart，使用 Flutter 作为操作UI框架。这些集合到一起难免让你怀疑  Android 是否要被谷歌抛弃的想法。

或者如今先 Android 等平台上推广 Flutter 与 Dart，就是为了以后跟好的过渡到新系统上，毕竟开发者是操作系统的生命源泉之一。而 Java 与 JVM 或者可以被谷歌完全抛开。当然，目前看起来  Flutter 貌似还缺少一些语法糖，嵌套下来的代码有点不忍直视，或者到正式版之后，我们更能感受出它的美丽吧。

最后

内容有点长，其实很多点并没有细致的展开说明，但是通过本文，对于移动端跨平台的现状与未来，希望可能给你带来一点帮助。

PS:作者写了很多 RN 和 Weex 的文章，可以去作者博客学习。

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