前言

相信大家也知道 qiankun 有 SnapshotSandbox, LegacySandbox 和 ProxySandbox 這些沙箱，而它們又可以分為單例和多例兩種模式，網(wǎng)上也有很多文章對其進(jìn)行介紹。

但這些文章的關(guān)注點(diǎn)都是沙箱的環(huán)境恢復(fù)做的事，那 JS 的隔離到底是怎么做到的呢？

換個問法，當(dāng)我寫 window.a = 1 的時(shí)候，a 是怎么被掛載到這些 XXXSandbox 上的呢？又或者我直接云修改 window.a = 123 時(shí)，JS 沙箱到底是怎么隔離這個 a 的呢？

總不能這樣吧：

window = window.sandbox
window.a = 1 // window.sandbox.a = 1

這篇文章就來簡單聊聊 qiankun 沙箱那些事。

復(fù)習(xí)一下沙箱

這里我們還是稍微復(fù)習(xí)一下 qiankun 的三大沙箱吧。

SanpshotSandbox

第一種是快照沙箱。

它的原理是：把主應(yīng)用的 window 對象做淺拷貝，將 window 的鍵值對存成一個 Hash Map。之后無論微應(yīng)用對 window 做任何改動，當(dāng)要在恢復(fù)環(huán)境時(shí)，把這個 Hash Map 又應(yīng)用到 window 上就可以了。 大概如下圖所示。

稍微做下小結(jié)：

• 微應(yīng)用 mount 時(shí)
  • 先把上一次記錄的變更 modifyPropsMap 應(yīng)用到微應(yīng)用的全局 window，沒有則跳過
  • 淺復(fù)制主應(yīng)用的 window key-value 快照，用于下次恢復(fù)全局環(huán)境
• 微應(yīng)用 unmount 時(shí)
  • 將當(dāng)前微應(yīng)用 window 的 key-value 和 快照 的 key-value 進(jìn)行 Diff，Diff 出來的結(jié)果用于下次恢復(fù)微應(yīng)用環(huán)境的依據(jù)
  • 將上次快照的 key-value 拷貝到主應(yīng)用的 window 上，以此恢復(fù)環(huán)境

LegacySandbox

上面的 SnapshotSandbox 有一個問題：每次微應(yīng)用 unmount 時(shí)都要對每個屬性值做一次 Diff，類似這樣：

for (const prop in window) {
  if (window[prop] !== this.windowSnapshot[prop]) {
    // 記錄微應(yīng)用的變更
    this.modifyPropsMap[prop] = window[prop];
    // 恢復(fù)主應(yīng)用的環(huán)境
    window[prop] = this.windowSnapshot[prop];
  }
}

如果有 1000 個屬性就要對比 1000 次，不是那么優(yōu)雅。

LegacySandbox 的想法則是 通過監(jiān)聽對 window 的修改來直接記錄 Diff 內(nèi)容，因?yàn)橹灰獙?window 屬性進(jìn)行設(shè)置，那么就會有兩種情況：

• 如果是新增屬性，那么存到 addedMap 里
• 如果是更新屬性，那么把原來的鍵值存到 prevMap，把新的鍵值存到 newMap

（當(dāng)然這里的變量名做了簡化）

通過 addedMap, prevMap 和 newMap 這三個變量就能反推出微應(yīng)用以及原來環(huán)境的變化，qiankun 也能以此作為恢復(fù)環(huán)境的依據(jù)。

當(dāng)然這里的監(jiān)聽用到了 ES6 的新語法 Proxy，不過這里先不展開討論，在之后的系列文章上會會自己手動實(shí)現(xiàn)一個簡單的沙箱。

ProxySandbox

前面兩種沙箱都是 單例模式 下使用的沙箱。也即一個頁面中只能同時(shí)展示一個微應(yīng)用，而且無論是 set 還是 get 依然是直接操作 window 對象。

在這樣單例模式下，當(dāng)微應(yīng)用修改全局變量時(shí)依然會在原來的 window 上做修改，因此如果在同一個路由頁面下展示多個微應(yīng)用時(shí)，依然會有環(huán)境變量污染的問題。

為了避免真實(shí)的 window 被污染，qiankun 實(shí)現(xiàn)了 ProxySandbox。它的想法是：

• 把當(dāng)前 window 的一些原生屬性（如document, location等）拷貝出來，單獨(dú)放在一個對象上，這個對象也稱為 fakeWindow
• 之后對每個微應(yīng)用分配一個 fakeWindow
• 當(dāng)微應(yīng)用修改全局變量時(shí)：
  • 如果是原生屬性，則修改全局的 window
  • 如果是原生屬性，則修改 fakeWindow 里的內(nèi)容
• 微應(yīng)用獲取全局變量時(shí)：
  • 如果是原生屬性，則從 window 里拿
  • 如果不是原生屬性，則優(yōu)先從 fakeWindow 里獲取

這樣一來連恢復(fù)環(huán)境都不需要了，因?yàn)槊總€微應(yīng)用都有自己一個環(huán)境，當(dāng)在 active 時(shí)就給這個微應(yīng)用分配一個 fakeWindow，當(dāng) inactive 時(shí)就把這個 fakeWindow 存起來，以便之后再利用。

隔離原理

看完上面，你大概也知道了這些沙箱是怎么恢復(fù)環(huán)境的 但是，回到我們的問題：qiankun 是怎么把 a 和這些沙箱聯(lián)系起來呢？也即寫下 window.a = 1 是怎么做到對 a 變量隔離的呢？

這個邏輯的實(shí)現(xiàn)并不在 qiankun 的源碼里，而是在它所依賴的 import-html-entry 中，這里做一下簡化：

const executableScript = `
  ;(function(window, self, globalThis){
    ;${scriptText}${sourceUrl}
  }).bind(window.proxy)(window.proxy, window.proxy, window.proxy);
`
eval.call(window, executableScript)

把上面字符串代碼展開來看看：

function fn(window, self, globalThis) {
  // 你的 JavaScript code
}
const bindedFn = fn.bind(window.proxy);
bindedFn(window.proxy, window.proxy, window.proxy);

可以發(fā)現(xiàn)這里的代碼做了三件事：

• 把要執(zhí)行 JS 代碼放在一個立即執(zhí)行函數(shù)中，且函數(shù)入?yún)⒂?window, self, globalThis
• 給這個函數(shù) 綁定上下文 window.proxy
• 執(zhí)行這個函數(shù)，并 把上面提到的沙箱對象 window.proxy 作為入?yún)⒎謩e傳入

因此，當(dāng)我們在 JS 文件里有 window.a = 1 時(shí)，實(shí)際上會變成：

function fn(window, self, globalThis) {
  window.a = 1;
}
const bindedFn = fn.bind(window.proxy);
bindedFn(window.proxy, window.proxy, window.proxy);

那么此時(shí)，window.a 的 window 就不是全局 window 而是 fn 的入?yún)?window 了。又因?yàn)槲覀儼?window.proxy 作為入?yún)魅耄?window.a 實(shí)際上為 window.proxy.a = 1。這也正好解釋了 qiankun 的 JS 隔離邏輯。

XXX is undefined

不知道看完上面的實(shí)現(xiàn)，你有沒有發(fā)現(xiàn)問題。

假如現(xiàn)在代碼里有隱式聲明或調(diào)用全局對象的代碼：

add = (a, b) => {
  return a + b
}
add(1, 2)

當(dāng)這樣調(diào)用 add 時(shí)，上下文 this 則為剛剛綁定的 window.proxy。由于隱式聲明 add 不會自動掛載到 window.proxy 上，所以當(dāng)執(zhí)行 add，eval 就會報(bào) add is undefined。詳見 這個 Issue。

不要覺得這種情況不會發(fā)生，實(shí)際上，這還是挺常見的：

• 老舊的第三方 SDK JS 文件
• Webpack 插件引入的 JS
• 公司網(wǎng)關(guān)層自動注入的 JS
• 等等...

我之前就遇到過這種情況：比如下面 Webpack 會注入腳手架定義好的 CDN 資源重試邏輯：

<script>
  var __JS_RETRY__ = {};
  function __rpReport(data) {
    console.log('__rpReport');
  }
  function __rpJsReport(loadType, msidType, url) {
    console.log('__rpJsReport');
  }
  function __retryPlugin(event) {
    console.log('retryPlugin')
  }
  // 改成下面就可以了
  // window.__JS_RETRY__ = {};
  //
  // window.__rpReport = (data) => {
  //     console.log('__rpReport');
  // }
  //
  // window.__rpJsReport = (loadType, msidType, url) => {
  //     console.log('__rpJsReport');
  // }
  //
  // window.__retryPlugin = (event) => {
  //     console.log('retryPlugin')
  // }
</script>

這個問題的解決的方法也很簡單：

• 把代碼 a = 1 改成 window.a
• 添加全局聲明 window a

這樣一來，你就得每次打包代碼以及發(fā)布時(shí)執(zhí)行一個腳本來做這些文本替換，非常麻煩。而京東的新微應(yīng)用框架 MicroApp 則提供了一套插件系統(tǒng)：

它可以讓開發(fā)者在執(zhí)行 JS 前去做代碼文本的替換：

import microApp from '@micro-zoe/micro-app'
microApp.start({
  plugins: {
    // ...
    modules: {
      'appName1': [{
        loader(code, url, options) {
          if (url === 'xxx.js') {
            // 替換有問題的代碼
            code = code.replace('var abc =', 'window.abc =')
          }
          return code
        }
      }],
    }
  }
})

如果要對接別的團(tuán)隊(duì)的微應(yīng)用時(shí)，而且正好他們有 a = 1 這樣的代碼，那么在加載微應(yīng)用的時(shí)候直接修復(fù)全局變量的問題，不需要通知他們修改，也不失為一種策略吧。

總結(jié)

總結(jié)一下，qiankun 一共有 3 種沙箱：

• SnapshotSandbox：記錄 window 對象，每次 unmount 都要和微應(yīng)用的環(huán)境進(jìn)行 Diff
• LegacySandbox：在微應(yīng)用修改 window.xxx 時(shí)直接記錄 Diff，將其用于環(huán)境恢復(fù)
• ProxySandbox：為每個微應(yīng)用分配一個 fakeWindow，當(dāng)微應(yīng)用操作 window 時(shí)，其實(shí)是在 fakeWindow 上操作

要和這些沙箱結(jié)合起來使用，qiankun 會把要執(zhí)行的 JS 包裹在立即執(zhí)行函數(shù)中，通過綁定上下文和傳參的方式來改變 this 和 window 的值，讓它們指向 window.proxy 沙箱對象，最后再用 eval 來執(zhí)行這個函數(shù)。

以上就是Qiankun原理詳解JS沙箱是如何做隔離的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Qiankun原理JS沙箱隔離的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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