支付寶一開始僅僅只是一個單體應(yīng)用的工具型 App,讓用戶可以在手機完成支付寶相關(guān)的業(yè)務(wù)查詢和操作。2013 年后,支付寶逐步轉(zhuǎn)型為平臺型 App, 平臺型 App 具有服務(wù)化、模塊化、工具組件化的特點,這個時候支付寶的業(yè)務(wù)不僅僅是支付,還需要給客戶提供了很多生活相關(guān)的服務(wù),例如余額寶、繳電費等。2015 年后支付寶成長為超級 App,超級 App 會面臨開放、動態(tài)化、高可用的挑戰(zhàn),此時支付寶里面需要支持大量復(fù)雜的業(yè)務(wù),同時開放自己的商業(yè)能力,用自己流量助力合作伙伴。
從單體應(yīng)用到超級 App 的轉(zhuǎn)變,其實體現(xiàn)了一個用戶對 App 需求的變化,移動互聯(lián)網(wǎng)用戶需求的本質(zhì)是服務(wù),而不是 App,用戶高頻使用的 App 是少數(shù)。在 超級 App 時代,支付寶主要面臨的挑戰(zhàn)是:
1. 支持復(fù)雜業(yè)務(wù)
App 的業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜,不僅僅是內(nèi)部業(yè)務(wù),還包含了大量外部的合作伙伴。如果采用傳統(tǒng)的 App 開發(fā)方式很難應(yīng)對日趨復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景。
2. 滿足業(yè)務(wù)快速迭代的需求
當(dāng)前業(yè)務(wù)的另外一個特點就是需要快速迭代,變化的政策、突發(fā)事件都需要我們可以快速把新的業(yè)務(wù)需求觸達給用戶。但是 App 開發(fā)一個不容忽視的問題,就是應(yīng)用商店審核。由于審核的存在,App 上開發(fā)的業(yè)務(wù)會有一個統(tǒng)一排期,比如說月底會有新版本,那么所有的業(yè)務(wù)進度都得考慮 App 的排期計劃。
3. 開放平臺
作為超級 App,一個最主要的特征就是開放。開放就是共享 App 的流量,讓外部伙伴的業(yè)務(wù)可以通過支付寶觸達用戶,這就面臨一個質(zhì)量管控的問題。支付寶需要保證這些業(yè)務(wù)是合法合規(guī)的,保障用戶的財產(chǎn)安全。
在超級 App 時代,使用純 Native 開發(fā)會遇到很大的局限性。這里純 Native 開發(fā)指的是,iOS 使用 Objective-C 或者 Swift 開發(fā)、Android 使用 Java 或者 Kotlin開發(fā)。純 Native 開發(fā),業(yè)務(wù)邏輯的變化都需要通過發(fā)布新版本來觸達用戶,所以會面臨前面提到的發(fā)布審核周期長的問題。另一方面,用戶每次需要使用新功能,都需要更新一次 App ,這對用戶來說是一個成本很高的問題,會導(dǎo)致新業(yè)務(wù)很難在短時間覆蓋用戶。
站在開發(fā)的角度,純 Native 的開發(fā)效率會比前端低很多,而且同時需要 iOS 和 Android 的開發(fā)人員。包大小也是需要考慮的問題,如果目前支付寶的業(yè)務(wù)都是用 Native 開發(fā),大家看到的包大小得增加好幾倍,這進一步增加了用戶的升級成本。作為開放平臺,Native 代碼的權(quán)限和版本管理會變得異常的復(fù)雜,每次發(fā)版本就都需要同時協(xié)調(diào)內(nèi)部和外部伙伴的業(yè)務(wù),事情就變得非常糟糕了。
所以,現(xiàn)在 App 開發(fā)肯定離不開 Hybrid 方案,Hybrid 方案就是混合開發(fā),同時結(jié)合了 Native 開發(fā)和 Web 開發(fā)技術(shù)。Web 開發(fā)經(jīng)過 20 年的發(fā)展,已經(jīng)將 結(jié)構(gòu) HTML、表現(xiàn) CSS 和 行為 JS 3 部分拆開,因此具有很高的開發(fā)效率。Hybrid 方案同時具有跨平臺的特征,一份代碼同時發(fā)布到 iOS 和 Android,節(jié)省開發(fā)時間?；?Hybrid 方案開發(fā)的業(yè)務(wù)可以快速發(fā)布,而不用考慮 APP 發(fā)版實踐,給業(yè)務(wù)很大的靈活性。相比于 Web 開發(fā),Hybrid 方案提供了豐富的設(shè)備 API,讓更多業(yè)務(wù)形態(tài)成為可能。
支付寶 Hybrid 方案建設(shè)與演進
目前支付寶有 2 套 Hybrid 方案: HTML5 容器與小程序。小程序是最近幾年才出來,H5 容器已經(jīng)有了很長時間的歷史,所以我們就先從 H5 容器說起。
· H5 容器
在支付寶中,HTML5 容器架構(gòu)如圖所示:
最上層是瀏覽器,這塊就是大家常見的 Web 開發(fā)環(huán)境,包括 HTML、CSS、JavaScript等。H5 容器作為中間層,將瀏覽器和支付寶底層框架有機結(jié)合起來,在 H5 容器里面有 2 個非常重要的概念: JSBridge 和 離線包,后面會做詳細介紹。支付寶底層框架會給 H5 容器提供 Native 的能力,這其中就包括 RPC(遠程過程調(diào)用,用來實現(xiàn) APP 和服務(wù)器通信)、支付、掃一掃等。
· JSBridge
JSBridge 是 H5 容器的基石,橋接了 JS 環(huán)境與 Native,實現(xiàn)了 Native 代碼和 瀏覽器 環(huán)境的雙向通信,Native 代碼可以通過調(diào)用 瀏覽器 提供的接口運行JS,從而實現(xiàn)調(diào)用 JS 函數(shù)、傳遞參數(shù)到 JS 環(huán)境等;而瀏覽器到JS環(huán)境的通信是通過 Native 攔截瀏覽器的請求來實現(xiàn),請求可以是網(wǎng)絡(luò)請求或者是一些內(nèi)部函數(shù)的調(diào)用。
那么 JSBridge 會帶來什么好處呢,在傳統(tǒng)的 Web 開發(fā)場景,H5 頁面會通過 HTTP 的 GET 或者 POST 請求到后臺獲取數(shù)據(jù),就會用到 jQuery 等 AJAX 框架。但是 H5 頁面中的 JS 函數(shù)公開的,沒法做一些加密邏輯,同時對于無法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。這幾年隨著 4G 和流量卡的普及,讓手機網(wǎng)絡(luò)變得更快、更便宜,在這之前大量用戶會面臨流量不足、信號差、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況,這些場景在現(xiàn)在依然存在,而純 Web 方案是沒法提供相關(guān)的優(yōu)化。
H5 容器提供的 JSBridge 解決了這個問題,所有 H5 頁面需要從后臺獲取的數(shù)據(jù)都通過 JS Bridge 調(diào)用 Native 的 RPC SDK 來獲取。這樣實際 App 請求的數(shù)據(jù)都是由 RPC SDK 來發(fā)送,從而可以實現(xiàn)安全加密、簽名校驗、弱網(wǎng)優(yōu)化、流量優(yōu)化的功能。Native 層的這些功能是 Web 頁面開發(fā)人員無感知的,所以業(yè)務(wù)開發(fā)人員只需要專注其自身的業(yè)務(wù)開發(fā)即可。安全性由支付寶底層 SDK 保障。
H5 容器提供了 2 種擴展方式:
1. JSAPI
JSAPI 方式給 H5 頁面增加了 Native 功能調(diào)用接口,通過實現(xiàn)自定義 JSAPI 類中的 handler 方式,可以以 Native 的形式實現(xiàn)特定功能,例如調(diào)用 Native 加密函數(shù)。
2. 事件
H5 容器在狀態(tài)變化時會發(fā)送事件,通過監(jiān)聽 H5 容器特定事件,可以實現(xiàn)對 H5 容器生命周期的處理,比如修改加載進度條顏色、修改頁面導(dǎo)航欄等。事件提供了更強的定制性,完全可以滿足對 H5 容器的各種自定義需求。
· H5 容器離線包
H5 容器離線包是 H5 容器用戶體驗的關(guān)鍵。
在 APP 里面打開一個線上頁面的時候,通常會有一個白屏的階段,這是瀏覽器需要從服務(wù)器下載 HTML 資源。由于手機網(wǎng)絡(luò)的限制,這個時間會很不確定,通常會花費 300ms 以上的時間,用戶在這個時間里面就會看到頁面白屏。
為了優(yōu)化 H5 容器用戶體驗,減少白屏?xí)r間,支付寶在 H5 容器中引入了離線包技術(shù)。離線包可以簡單理解為一個 zip 壓縮包,其中包含前端頁面所需的 HTML、CSS、JS、圖片等資源。內(nèi)置到客戶端后,H5 容器打開離線包頁面時會直接從離線包中獲取資源,這個是毫秒的訪問時間,消除了打開頁面白屏現(xiàn)象。
在支付寶中,離線包分為 2 種:普通的業(yè)務(wù)資源包和公共資源包。先說公共資源包吧,公共資源包中會包含一些框架 JS、CSS、常見圖片等,這些資源在整個 App 里面就只保存一份;而業(yè)務(wù)資源包中只保存該業(yè)務(wù)所需的頁面靜態(tài)資源,業(yè)務(wù)之間是相互獨立解耦的。這樣一個業(yè)務(wù)的頁面資源就會同時來自其業(yè)務(wù)資源包和公共資源包,公共資源包的存在優(yōu)化了 App 大小。
為了滿足快速發(fā)布的需求,H5 容器離線包提供了更新機制,以單個離線包作為更新維度。因為單個離線包業(yè)務(wù)很簡單,所以離線包的大小是可控的,通常小于 500KB,這樣單個離線包的更新時間可控,可以做到用戶無感知。在一些極端網(wǎng)絡(luò)場景下,新的業(yè)務(wù)資源包沒有更新超過,而我們又期望用戶使用的是最新的業(yè)務(wù),這個時候 fallback 訪問機制就會發(fā)揮作用。每個離線包資源都會在服務(wù)器存放一份,在剛剛說到的極端場景下,用戶會訪問服務(wù)器的 fallback 地址獲取資源,從而保障頁面可用。
結(jié)合前面說到的離線包后,整個 H5 容器渲染流程如下。其中離線包資源的更新、下載對用戶無感知,頁面訪問的資源是來自離線包還是來自 fallback 地址對前端是無感知的。
· UC Webview 內(nèi)核
為了提高 H5 容器穩(wěn)定性,支付寶在安卓系統(tǒng)上使用了 UC Webview,UC Webview 的崩潰率和ANR率遠低于系統(tǒng)瀏覽器,而且徹底規(guī)避了安卓系統(tǒng) Webview 碎片化問題,相信做過安卓前端頁面兼容的同學(xué)一定可以體會到使用一個瀏覽器內(nèi)核的好處。
H5 容器作為一個成熟的 Hybrid 方案可以滿足大部分的業(yè)務(wù)場景需求,但是其依然存在一些局限性。H5 容器的業(yè)務(wù)開發(fā)部分還保持著前端開發(fā)思維,畢竟整個過程都是使用的前端技術(shù),只需要在業(yè)務(wù)開發(fā)完成后集成到 APP 中完成測試。但是客戶端開發(fā)其中還有很多關(guān)鍵的概念,例如 iOS 的 ViewController 、Android 的 Activity 等,對客戶端頁面棧有清楚的了解更有助于開發(fā) H5 容器。同時 H5 容器還存在一個致命的問題就是無法管控質(zhì)量,寬泛的前端規(guī)范讓管控變得異常困難。
· 支付寶小程序
為了解決 H5 容器的局限性,順應(yīng)當(dāng)前 APP 共享開放的需求,支付寶推出了新的 Hybrid 方案:支付寶小程序。支付寶小程序一種全新的開放模式,它運行在支付寶客戶端,可以被便捷地獲取和傳播,為終端用戶提供更優(yōu)的用戶體驗 。支付寶小程序基于 Web 技術(shù),因此學(xué)習(xí)成本低;其一套代碼同時支持 iOS 和 Android;并提供了豐富組件和 API;完全為 APP 開發(fā)而生。目前支付寶小程序已經(jīng)提供 2000 多個開放接口,API 日調(diào)用次數(shù)超過 25 億次,擁有超過 100 萬的合作伙伴和超過 10 萬個活躍服務(wù)商。
支付寶小程序同時還支持了阿里系多個 App ,包括口碑、高德和釘釘。
那么支付寶小程序是怎么解決 H5 容器的局限性呢?首先支付寶小程序是基于一個定制的 DSL 語言,不是前端的標準,但是類似。在 DSL 規(guī)則下業(yè)務(wù)進行小程序的開發(fā),不支持直接操作 DOM,這種 DSL 規(guī)則下的自由可以有效的進行質(zhì)量管控。另外支付寶小程序可以提供比 H5 小程序更優(yōu)秀的性能、體驗和兼容性,可以無感替換底層框架,應(yīng)對遇到的性能問題。
目前支付寶小程序也支持前面提到的 H5 容器所使用的離線包技術(shù),同時也支持 JSAPI 和事件的擴展方式,提供了更大的靈活性。
支付寶小程序的 DSL 語言包括了 4 部分:
· JSON
文件用來提供小程序相關(guān)的配置,這里就強調(diào)了 page 和 window 的概念,支持用戶去配置導(dǎo)航欄等 APP 開發(fā)中的概念。
· axml
可以理解為小孩程序的頁面 HTML,不支持直接操作 DOM 保障了頁面邏輯的可控。
· JS
用來描述代碼邏輯,提供了 Page 中所需的各種生命周期,讓開發(fā)者有APP 中的各種概念。
· acss
類似于 H5 中的 CSS,支持大部分 CSS 語法,讓前端開發(fā)可以快速完成小程序 UI 設(shè)計。
目前支付寶小程序已經(jīng)逐步開放給個人開發(fā)者使用,大家可以申請開通,享受支付寶帶來的流量。
Hybrid 方案借助移動開發(fā)平臺 mPaaS 對外輸出
支付寶沉淀的 Hybrid 方案 H5 容器和小程序已經(jīng)經(jīng)過實際嚴苛的業(yè)務(wù)考驗,通過前面的介紹相信大家已經(jīng)有了了解。
從 0 開始開發(fā)一套 Hybrid 框架需要大量的人力以及反復(fù)的業(yè)務(wù)驗證,對于大部分公司來說成本太高。而使用開源的 Hybrid 框架,例如 Cordova、Weex、React Native、Flutter等會面臨一個非常致命的問題,就是遇到框架層的問題,很難獲得及時有效的技術(shù)支持。
目前支付寶的 Hybrid 方案已經(jīng)借助移動開發(fā)平臺 mPaaS 對外輸出,解決前面提到的痛點,讓你直接和支付寶使用同一套框架層代碼,而且提供及時的技術(shù)支持。
mPaaS 是一站式移動開發(fā)解決方案,提供了移動開發(fā)所需的 5 大組件:MGS、MDS、MPS、MAS、MSS,這些組件都是基于支付寶,經(jīng)過實際業(yè)務(wù)考驗。
其中 mPaaS 的 Hybrid 解決方案就包含前面提到:H5 容器、離線包、小程序 三大部分。
mPaaS H5 容器是一個移動端 Hybrid SDK,提供了良好的外部擴展,可結(jié)合具體業(yè)務(wù)需求定制 JSAPI。在 Android 上使用 UC Webview,擁有解決系統(tǒng)級 Webview Crash 的能力。
mPaaS H5 離線包將 HTML 靜態(tài)資源壓縮預(yù)置到客戶端或通過 WIFI 預(yù)加載到本地,使用時直接從本地加載,從而最大程度地提高性能。結(jié)合 mPaaS MDS 推送服務(wù),可以實現(xiàn)灰度發(fā)布、強制更新,讓業(yè)務(wù)的開發(fā)更加靈活。
mPaaS 小程序可以讓大家自己的 App 使用小程序技術(shù)開發(fā),構(gòu)建自己的 App 生態(tài),也就是說一步到位讓其滿足超級 App 的能力。由于底層使用的就是支付寶小程序的技術(shù),可以無縫遷移支付寶小程序到自己的 App 中。
目前支付寶小程序的 IDE 已經(jīng)支持多渠道,包括支付寶、mPaaS和釘釘,點擊切換即可輕松將小程序發(fā)布到對應(yīng)的平臺。
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· Demo 源碼地址:https://github.com/alipay/mpaas-demo
