現(xiàn)行的微信小程序開發(fā)新模式

2010-07-02 小程序開發(fā)專題

現(xiàn)在即便 Wafer2 再次降低了小程序開發(fā)的門檻，但自小程序誕生以來，業(yè)界關(guān)注小程序前端的技術(shù)演進較多，前端開發(fā)效率大大提高，而開發(fā)者卻一直面臨著以下后端瓶頸：

第一，看似簡單的用戶界面背后有復(fù)雜的后臺邏輯，需要調(diào)用各種微信平臺的接口，開發(fā)難度大；

第二、人力成本，一個小程序開發(fā)團隊至少前端、后端、運維的人力，同時涉及各人力的溝通協(xié)作；

第三、安全、性能優(yōu)化等對于小團隊來講都是很高的門檻，并且由于微信社交傳播的放大作用，很多小程序訪問量會突然猛增，極容易導(dǎo)致服務(wù)崩潰。

為此，通過對 Wafer1 和 Wafer2 中的授權(quán)流程以及相關(guān)配置的不斷優(yōu)化，2018 年 9 月，小程序·云開發(fā)正式上線。

小程序·云開發(fā)是微信和騰訊云聯(lián)合研發(fā)的原生 Serverless 云服務(wù)。一般來說， Serverless 包括了 Backend as a Service 和 Func as a Service，而云開發(fā)則結(jié)合微信提供的各種能力，實現(xiàn)了免登陸鑒權(quán)，以及無縫地調(diào)用微信開放的 API。通過簡化復(fù)雜的后端和運維操作，讓即便不具備一定后端知識的開發(fā)者，也能高效開發(fā)出一款高質(zhì)量的小程序。

云開發(fā)系統(tǒng)主要分為三部分：終端層、接入層和資源層。

終端層：為開發(fā)者工具提供了完善的開發(fā)、測試和運營能力，可以滿足大部分開發(fā)者的需求。而 HTTP API 則提供了小程序外訪問云開發(fā)資源的能力，使用 HTTP API 開發(fā)者可在已有服務(wù)器上訪問云資源，實現(xiàn)與云開發(fā)的互通；

接入層：云開發(fā)請求都經(jīng)過微信后臺，由微信來保障通信安全、提供身份鑒權(quán)；

資源層：由騰訊云來提供函數(shù)服務(wù)和后臺服務(wù)，以及保障云資源數(shù)據(jù)安全。

如下圖所示，可以看到云開發(fā)系統(tǒng)架構(gòu)涉及到微信、騰訊云和開發(fā)者三方，但騰訊云在底層打通了微信自研網(wǎng)絡(luò)和云網(wǎng)絡(luò)，以及開發(fā)者在騰訊云上已有的服務(wù)，在這個基礎(chǔ)上構(gòu)建了一體化的云端網(wǎng)絡(luò)，開發(fā)者可以方便的將云開發(fā)結(jié)合到已有的服務(wù)里。

為了保障云開發(fā)后臺架構(gòu)以及穩(wěn)定性，云開發(fā)設(shè)計了容災(zāi)架構(gòu)。小程序·云開發(fā)后臺服務(wù)采用多 IDC 多園區(qū)部署，做到了跨園區(qū)的容災(zāi)，每個園區(qū)都冗余一定的服務(wù)能力，當(dāng)某個園區(qū)發(fā)生故障時，請求會自動路由到另外的兩個園區(qū)，由另外兩個園區(qū)繼續(xù)提供服務(wù)，不會對業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響。

而在網(wǎng)絡(luò)層面，微信對用戶采取就近接入原則，提高了接入質(zhì)量。在這個基礎(chǔ)上，借助 newDNS 實現(xiàn)精細(xì)和實時的引導(dǎo)，通過識別用戶客戶端版本、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等數(shù)據(jù)，下發(fā) IP 列表，引導(dǎo)用戶接入到最合適的接入點，進一步提高用戶的接入質(zhì)量。

在安全性方面，云開發(fā)通過全鏈路的票據(jù)系統(tǒng)來保障整個請求鏈路的安全。如下圖所示，首先是用戶請求從微信客戶端到微信后臺服務(wù)這部分，云開發(fā)請求借助了微信底層的私有協(xié)議 mmtls 和微信后臺服務(wù)進行通信，當(dāng)業(yè)務(wù)層數(shù)據(jù)加上 mmtls 后，即可做到防竊聽、防篡改、防重放、防偽裝等安全措施。

而當(dāng)微信后臺收到云開發(fā)請求后，會先校驗用戶的身份，并通過全程票據(jù)來保障數(shù)據(jù)的安全性。具體是如何保障的呢？用戶登錄后，后臺會下發(fā)一個票據(jù)給客戶端，客戶端每次請求均會帶上票據(jù)。在后臺服務(wù)的整個處理鏈條中，所有對核心數(shù)據(jù)服務(wù)的訪問，都會被校驗票據(jù)是否合法，如若為非法請求則會被拒絕，以此保障用戶隱私數(shù)據(jù)，只能通過用戶的客戶端發(fā)起的操作來進行訪問。

由于云開放的整個鏈路都是經(jīng)過鑒權(quán)的，云開發(fā)在執(zhí)行云函數(shù)時，后臺會自動校驗請求票據(jù)，開發(fā)者可以無縫的使用微信的開放能力，無需再通過常規(guī)的 OAuth 授權(quán)并自行維護 AccessToken。而“小程序·云開發(fā)”對數(shù)據(jù)訪問鏈路做的專門優(yōu)化，也促使小程序更快的數(shù)據(jù)加載速度。

此外，對于小程序開發(fā)者普遍關(guān)心的性能問題，微信小程序團隊相關(guān)負(fù)責(zé)人也在小程序·云開發(fā)技術(shù)峰會上進行了深入解讀。以派迪科技為例，執(zhí)行云函數(shù)需要經(jīng)過創(chuàng)建容器、下載代碼、部署執(zhí)行三個部分。由于容器的啟動是一個很費時的操作，所以通過函數(shù)實例復(fù)用、容器實例預(yù)創(chuàng)建，熱點代碼緩存等優(yōu)化，將云函數(shù)容器的啟動時間從秒級變成了毫秒級。而在容器冷啟動的過程中，開發(fā)者可以做代碼精簡（縮短下載時間）、資源復(fù)用（縮短執(zhí)行時間）、公共剝離（增加緩存效果）、保持活躍（避免資源回收）等工作。

同時，為了提高云函數(shù)的性能，云開發(fā)也在通信、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)層做了一些優(yōu)化。在通信層，改造私有協(xié)議，優(yōu)化長連復(fù)用；在業(yè)務(wù)層，分不同段請求，優(yōu)化內(nèi)部調(diào)用鏈路；在網(wǎng)絡(luò)層，壓縮系統(tǒng)間網(wǎng)絡(luò)開銷，從純異步的方式改造成多段同步的方式。

正因如此，自今年以來云函數(shù)請求性能已經(jīng)提升了 60%。據(jù)了解，小程序端一次云函數(shù)的請求，在測試環(huán)境中也已降到 140 毫秒，其中的相關(guān)優(yōu)化也將在下一個微信版本中進行發(fā)布。

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