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玩過玻璃球么？也就是彈珠，里面帶花紋的那種。
每到過年，小編總能收拾出一些自己曾經(jīng)愛不釋手的玩具，而花花綠綠的彈珠正是其中之一。在我的記憶中，小時(shí)候?qū)Α笍椓锪铩沟某撩猿潭炔粊営诂F(xiàn)在玩《王者榮耀》開黑，在地上畫個(gè)圈就能和小伙伴們戰(zhàn)上一個(gè)下午。
不過在玩耍的同時(shí)，你是否和小編思考過同樣的問題：彈珠里面的花紋到底是怎么放進(jìn)去的？
日本科普節(jié)目THE MAKING為我們很好的還原了制造流程。首先玻璃彈珠的材料通常來自廢舊玻璃瓶，這類瓶子會根據(jù)顏色分類，然后碾成細(xì)碎狀作為材料使用：
在這一過程中，流水線機(jī)器會去除掉玻璃上的紙制標(biāo)簽等物品，包括利用磁石去除各種金屬材料殘?jiān)?/p>
經(jīng)過加工過濾后，廢品玻璃就變成了純色玻璃殘?jiān)鼈儠鳛樵牧媳贿\(yùn)往玻璃彈珠制作的流水線。
讓這些材料變成彈珠的第一步，是軟化。彈珠原料也就是玻璃碎渣在進(jìn)入流水線后會被排放進(jìn)溶解爐，這里的溫度高達(dá)1200-1400攝氏度，可以將材料軟化的恰到好處，使其既可以流動同時(shí)也可以進(jìn)行切割。
說起來溶解爐的構(gòu)造很像是飲水機(jī)+化糞池的結(jié)合體，經(jīng)過高溫軟化后，不需要的原料殘?jiān)鼤细』蛘呦鲁粒嬲梢允褂玫牟牧蟿t會從中段流入到出口，向外排放。
接著需要對材料進(jìn)行切割。排放出的玻璃材料需要機(jī)械幫助將其裁剪成合適、統(tǒng)一的大小：
每一份都會剪切的非常均勻，切割過程看著異常舒適···甚至有點(diǎn)看饞了：
切好后的彈珠材料需要進(jìn)行成型與冷卻。成型很好理解，剪切下來的彈珠材料并不是球形，需要進(jìn)一步加工處理。常見的機(jī)器是下面這臺：
這是一臺由兩個(gè)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的槽筒組成輸送機(jī)。彈珠會在兩個(gè)槽筒的夾縫中不斷旋轉(zhuǎn)、打磨，與此同時(shí)機(jī)器會將它們運(yùn)往下一處流水線：
當(dāng)然，彈珠在整個(gè)打磨與運(yùn)輸?shù)倪^程中，都在做降溫處理：
在彈珠成型后，「賽車時(shí)間」就到了。彈珠會在各種彎道上快速飆車，并將自己的體溫進(jìn)一步降低：
最終到達(dá)賽道終點(diǎn)，集體飛進(jìn)了貨箱中，透明的彈珠這就造好了。
那么彈珠里面的花紋又是怎么出來的呢？這種彈珠又被稱為貓眼彈珠，常因?yàn)橄∮械幕ㄉ屯獗肀恍』锇閭円暼粽鋵殻谱鬟^程其實(shí)并沒有我們想象的那么復(fù)雜。
制作這類彈珠，就要從制作彈珠的第一步開始準(zhǔn)備，事實(shí)上里面的花紋同樣取材自玻璃，只不過是彩色玻璃。
制作的秘訣就在于，兩種不同顏色的玻璃在軟化時(shí)，放置的位置不同。通常來說，在熔爐中彩色彈珠的材料需要放置在透明彈珠的中間，也就是所謂的「夾心」：
兩種材料在向外流出時(shí)，一同倒出，此時(shí)透明玻璃的材料會正好包裹著有色材料。裁剪時(shí)你可以清晰的看到它們的分層：
兩種材料會一同進(jìn)入成型與冷卻階段，此時(shí)彈珠在機(jī)器的影響下會不斷旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部的有色材料同時(shí)被不斷甩動，并在冷卻前逐漸被轉(zhuǎn)成了我們常見的貓眼狀。這樣，彈珠里的色彩就添加好了。
最后無論是哪種彈珠，都要進(jìn)行檢查與包裝，然后送到我們手上。
當(dāng)然這種流水線出來的彈珠很難控制花紋的樣式，想要彈珠擁有更加漂亮的花紋，則需要手工制作。
簡單來說，手工玻璃彈珠的制作可以理解為，一個(gè)不斷軟化與不斷塑形的過程。例如下面這位小哥的演示，首先也是將透明玻璃材料進(jìn)行高溫軟化，然后將其盤成圓柱狀：
接著裁剪一些想要的有色玻璃芯，例如純白色，然后就像蘸醬一樣，間隔均勻的滾動一番，讓玻璃芯粘在玻璃主體上：
然后再度軟化，讓白色玻璃芯與透明材料成為一體：
通過不斷的旋轉(zhuǎn)拉伸，把白色玻璃芯拉出網(wǎng)紋花紋：
接著再次軟化并再粘上一層玻璃芯：
接著繼續(xù)軟化，然后處理玻璃芯的形狀，使其變得扁平：
再一次將它們軟化后，再來一層彩色玻璃芯，并重復(fù)之前的步驟，繼續(xù)盤它：
這時(shí)，彈珠材料已經(jīng)擁有多層花紋，而且被盤的又細(xì)又長，尤其是在前端，彈珠的雛形已經(jīng)被盤出來了：
接著敲斷彈珠與材料的連接點(diǎn)，獲得彈珠，但此刻彈珠上方還有裂痕：
直接用高溫軟化，讓斷裂痕跡消失：
最后放置冷卻，一顆多層花紋彈珠就做好了：
當(dāng)然，手工制作彈珠時(shí)不同的花紋有不同的制作步驟與工序。下面的做法就更像是做漢堡，先把芯燒好，然后兩面夾上透明玻璃材料：
最后無限拉伸，軟化、裁剪，滾上一層玻璃芯：
接著開始打磨，盤它：
最后成型、冷卻，內(nèi)部的花紋同樣精美：
另外一些能力超群的大觸還能夠直接在彈珠中雕刻。例如這位Vicki Schneider，他通過不斷軟化彈珠，然后將其它材料不斷與彈珠進(jìn)行融合：
最終制作的效果簡直讓這顆玻璃球變成了透明的精靈球：
另一位大佬William Grout則在彈珠內(nèi)部制造了一片海底世界：
看完以上大佬們的手藝，相信你已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了，除了我們常見的透明和貓眼外，彈珠的種類還有很多。例如剛才我們最初提過手工作品就屬于Latticino core，它的特點(diǎn)是彈珠中會有螺旋網(wǎng)狀花紋結(jié)構(gòu)：
下面這類被稱為Indian Swirls，也就是印度漩渦，不過這類彈珠其實(shí)和印度沒有半毛錢關(guān)系：
（素材來源自Mary Costello）
另外就藝術(shù)感而言，Winlock Marbles系列也很出名。這些彈珠猶如注入了水彩一樣，顏色絢爛奪目。
Fritts art glass同樣是備受好評的彈珠系列之一，它們的花紋更加細(xì)膩，線條也更加扭曲，給我一種蝴蝶翅膀的感覺：
當(dāng)然，近年來比較火的是宇宙彈珠。把宇宙握在手里是什么感覺？看看Satoshi Tomizu的作品就知道了：
他利用如蛋白石等其他材料在彈珠中制造了各種行星，金、銀顆粒點(diǎn)綴出了璀璨銀河，燈光一開，效果不要太美：
提到宇宙彈珠，就不得不提Gateson Recko，他創(chuàng)造的星空更加深邃神秘：
這是動態(tài)效果，小小的彈珠中簡直包藏著星辰大海：
另外小編還在Gateson Recko的官網(wǎng)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)神仙作品，下面的彈珠中藏了一座島嶼：
怎么樣，看完是不是很想來一顆？當(dāng)然，這些彈珠的售價(jià)也很「仙」，就拿Gateson Recko的系列作品來說，價(jià)格在400到1200美金，也就是最貴8000人民幣左右。
感覺有點(diǎn)貴的離譜？但對于稀有彈珠來說，這些數(shù)字根本不算什么。例如下面這顆經(jīng)典lutzes彈珠。它由知名彈珠公司Christensen Agate打造，據(jù)了解因?yàn)槠漕伾珮O為罕見，且有一定的年代價(jià)值，曾被拍賣至25000美元，是世界上最貴的彈珠之一。
沒錯(cuò)，一顆小球價(jià)值16萬多人民幣。所以，手里有彈珠的別忘了互相轉(zhuǎn)告下，不要輕易拋棄它們，畢竟沒準(zhǔn)其中哪一顆就是絕世孤品，發(fā)家致富，就靠它了。
參考資料：
https://www.imarbles.com/makingmarbles.php
https://en.wikipedia.org/wiki/Marble_(toy)
https://www.youtube.com/watch?v=p8JKnubjnJo
https://www.youtube.com/watch?v=PSjd1opk3i4
https://gazettereview.com/2018/09/top-10-most-expensive-marbles/
http://www.winlockmarbles.com/single_marbles.htm
http://www.frittsartglass.com/gallery.html
https://universemarbles.bigcartel.com/product/desert-island-marble-skull-island-4
來源：狂丸科學(xué)
編輯：重光
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10. 這些東西，看過的人都轉(zhuǎn)瘋了！
是利用完全二叉樹的結(jié)構(gòu)來維護(hù)一組數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行相關(guān)操作，一般的操作進(jìn)行一次的時(shí)間復(fù)雜度在
O(1)~O(logn)之間。
可謂是相當(dāng)?shù)囊I(lǐng)時(shí)尚潮流啊(我不信學(xué)信息學(xué)的你看到log和1的時(shí)間復(fù)雜度不會激動一下下)！。
什么是完全二叉樹呢？別急著去百度啊，要百度我?guī)湍惆俣龋?/p>
若設(shè)二叉樹的深度為h，除第 h 層外，其它各層 (1～h-1) 的結(jié)點(diǎn)數(shù)都達(dá)到最大個(gè)數(shù)，第 h 層所有的結(jié)點(diǎn)都連續(xù)集中
在最左邊，這就是完全二叉樹。我們知道二叉樹可以用數(shù)組模擬，堆自然也可以。
現(xiàn)在讓我們來畫一棵完全二叉樹：
從圖中可以看出，元素的父親節(jié)點(diǎn)數(shù)組下標(biāo)是本身的1/2(只取整數(shù)部分)，所以我們很容易去模擬，也很
容易證明其所有操作都為log級別~~
堆還分為兩種類型：大根堆、小根堆
顧名思義，就是保證根節(jié)點(diǎn)是所有數(shù)據(jù)中最大/小，并且盡力讓小的節(jié)點(diǎn)在上方
不過有一點(diǎn)需要注意：堆內(nèi)的元素并不一定數(shù)組下標(biāo)順序來排序的！！很多的初學(xué)者會錯(cuò)誤的認(rèn)為大/小根堆中
下標(biāo)為1就是第一大/小，2是第二大/小……
原因會在后面解釋，現(xiàn)在你只需要深深地記住這一點(diǎn)！
我們剛剛畫的完全二叉樹中并沒有任何元素，現(xiàn)在讓我們加入一組數(shù)據(jù)吧！
下標(biāo)從1到9分別加入：{8，5，2，10，3，7，1，4，6}。
如下圖所示
（不要問我怎么加，想想你是怎么讀入數(shù)組的。）
我們可以發(fā)現(xiàn)這組數(shù)據(jù)是雜亂無章的，我們該如何去維護(hù)呢？
現(xiàn)在我就來介紹一下堆的幾個(gè)基本操作：
學(xué)習(xí)C/C++的同學(xué)有福利了，堆的代碼一般十分之長，而我們偉大的STL模板庫給我們提供了兩種簡單方便堆操作的方式，
想學(xué)習(xí)的可以看看這個(gè)：http://www.cnblogs.com/helloworld-c/p/4854463.html 密碼: abcd111
我個(gè)人建議吧，起碼知道一下實(shí)現(xiàn)的過程，STL只能是錦上添花，絕不可以雪中送炭!!
萬一哪天要你模擬堆的某一操作過程，而你只知道STL卻不知道原理，看不出這個(gè)題目是堆，事后和其他OIer
討論出題解，那豈不是砍舌頭吃苦瓜，哭得笑哈哈。
那么我們開始講解操作過程吧，我們以小根堆為例
剛剛那組未處理過的數(shù)據(jù)中我們很容易就能看出，根節(jié)點(diǎn)1元素8絕對不是最小的
我們很容易發(fā)現(xiàn)它的一個(gè)兒子節(jié)點(diǎn)3(元素2)比它來的小，我們怎么將它放到最高點(diǎn)呢？很簡單，直接交換嘛~~
但是，我們又發(fā)現(xiàn)了，3的一個(gè)兒子節(jié)點(diǎn)7(元素1)似乎更適合在根節(jié)點(diǎn)。
這時(shí)候我們是無法直接和根節(jié)點(diǎn)交換的，那我們就需要一個(gè)操作來實(shí)現(xiàn)這個(gè)交換過程，那就是上浮 shift_up。
操作過程如下：
從當(dāng)前結(jié)點(diǎn)開始，和它的父親節(jié)點(diǎn)比較，若是比父親節(jié)點(diǎn)來的小，就交換，
然后將當(dāng)前詢問的節(jié)點(diǎn)下標(biāo)更新為原父親節(jié)點(diǎn)下標(biāo)；否則退出。
模擬操作圖示:
偽代碼如下：
Shift_up( i )
{
while( i / 2 >=1)
{
if( 堆數(shù)組名[ i ] < 堆數(shù)組名[ i/2 ] )
{
swap( 堆數(shù)組名[ i ] , 堆數(shù)組名[ i/2 ]) ;
i=i / 2;
}
else break;
｝這一次上浮完畢之后呢，我們又發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題，貌似節(jié)點(diǎn)3(元素8)不太合適放在那，而它的子節(jié)點(diǎn)7(元素2)
好像才應(yīng)該在那個(gè)位置。
此時(shí)的你應(yīng)該會說:“賜予我力量，讓節(jié)點(diǎn)7上浮吧，我是OIer！”
然而，上帝(我很不要臉的說是我)賜予你另外一種力量，讓節(jié)點(diǎn)3下沉！
那么問題來了：節(jié)點(diǎn)3應(yīng)該往哪下沉呢？
我們知道，小根堆是盡力要讓小的元素在較上方的節(jié)點(diǎn)，而下沉與上浮一樣要以交換來不斷操作，所以我們應(yīng)該
讓節(jié)點(diǎn)7與其交換。
由此我們可以得出下沉的算法了：
讓當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的左右兒子(如果有的話)作比較，哪個(gè)比較小就和它交換，
并更新詢問節(jié)點(diǎn)的下標(biāo)為被交換的兒子節(jié)點(diǎn)下標(biāo)，否則退出。
模擬操作圖示：
偽代碼如下：
Shift_down( i , n ) //n表示當(dāng)前有n個(gè)節(jié)點(diǎn)
{
while( i * 2 <=n)
{
T=i * 2 ;
if( T + 1 <=n && 堆數(shù)組名[ T + 1 ] < 堆數(shù)組名[ T ])
T++;
if( 堆數(shù)組名[ i ] < 堆數(shù)組名[ T ] )
{
swap( 堆數(shù)組名[ i ] , 堆數(shù)組名[ T ] );
i=T;
}
else break;
}講完了上浮和下沉，接下來就是插入操作了~~~~
我們前面用的插入是直接插入，所以數(shù)據(jù)才會雜亂無章，那么我們如何在插入的時(shí)候邊維護(hù)堆呢？
其實(shí)很簡單，每次插入的時(shí)候呢，我們都往最后一個(gè)插入，讓后使它上浮。
(這個(gè)不需要圖示了吧…)
偽代碼如下：
Push ( x )
{
n++;
堆數(shù)組名[ n ]=x;
Shift_up( n );
}咳咳，說完了插入，我們總需要會彈出吧~~~~~
彈出，顧名思義就是把頂元素彈掉，但是，彈掉以后不是群龍無首嗎？？
我們?nèi)绾稳ゾS護(hù)這堆數(shù)據(jù)呢?
稍加思考，我們不難得出一個(gè)十分巧妙的算法：
讓根節(jié)點(diǎn)元素和尾節(jié)點(diǎn)進(jìn)行交換，然后讓現(xiàn)在的根元素下沉就可以了!
(這個(gè)也不需要圖示吧…)
偽代碼如下：
Pop ( x )
{
swap( 堆數(shù)組名[1] , 堆數(shù)組名[ n ] );
n--;
Shift_down( 1 );
}接下來是取頂…..我想不需要說什么了吧，根節(jié)點(diǎn)數(shù)組下標(biāo)必定是1，返回堆[ 1 ]就OK了~~
注意：每次取頂要判斷堆內(nèi)是否有元素，否則..你懂的
圖示和偽代碼省略，如果你這都不會那你可以重新開始學(xué)信息學(xué)了，當(dāng)然如果你是小白….這種稍微高級的數(shù)據(jù)
結(jié)構(gòu)還是以后再說吧。
說完這些，我們再來說說堆排序。之前說過堆是無法以數(shù)組下標(biāo)的順序來來排序的對吧?
所以我個(gè)人認(rèn)為呢，并不存在堆排序這樣的操作，即便網(wǎng)上有很多堆排序的算法，但是我這里有個(gè)更加方便的算法：
開一個(gè)新的數(shù)組，每次取堆頂元素放進(jìn)去，然后彈掉堆頂就OK了~
偽代碼如下：
Heap_sort( a[] )
{
k=0;
while( size > 0 )
{
k++;
a[ k ]=top();
pop();
}
}堆排序的時(shí)間復(fù)雜度是O(nlogn)理論上是十分穩(wěn)定的，但是對于我們來說并沒有什么卵用。
我們要排序的話，直接使用快排即可，時(shí)間更快，用堆排還需要O(2*n)的空間。這也是為什么我說堆的操作
時(shí)間復(fù)雜度在O(1)~O(logn)。
講完到這里，堆也基本介紹完了，那么它有什么用呢？？
舉個(gè)粒子，比如當(dāng)我們每次都要取某一些元素的最小值，而取出來操作后要再放回去，重復(fù)做這樣的事情。
我們?nèi)羰怯?strong>快排的話，最壞的情況需要O(q*n^2)，而若是堆，僅需要O(q*logn)，時(shí)間復(fù)雜度瞬間低了不少。
還有一種最短路算法——Dijkstra，需要用到堆來優(yōu)化，這個(gè)算法我后面會找個(gè)時(shí)間介紹給大家。
文就某一個(gè)具體的類型場景，著重介紹微前端架構(gòu)可以帶來什么價(jià)值以及具體實(shí)踐過程中需要關(guān)注的技術(shù)決策，并輔以具體代碼，從而幫助讀者構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)可用的微前端架構(gòu)系統(tǒng)。
Techniques, strategies and recipes for building a modern web app with multiple teams using different JavaScript frameworks. — Micro Frontends
前言
目前社區(qū)有很多關(guān)于微前端架構(gòu)的介紹，但大多停留在概念介紹的階段。而本文會就某一個(gè)具體的類型場景，著重介紹微前端架構(gòu)可以帶來什么價(jià)值以及具體實(shí)踐過程中需要關(guān)注的技術(shù)決策，并輔以具體代碼，從而能真正意義上幫助你構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)可用的微前端架構(gòu)系統(tǒng)。
而對于微前端的概念感興趣或不熟悉的同學(xué)，可以通過搜索引擎來獲取更多信息，如 知乎上的相關(guān)內(nèi)容， 本文不再做過多介紹。
微前端的價(jià)值
微前端架構(gòu)具備以下幾個(gè)核心價(jià)值：
微前端架構(gòu)旨在解決單體應(yīng)用在一個(gè)相對長的時(shí)間跨度下，由于參與的人員、團(tuán)隊(duì)的增多、變遷，從一個(gè)普通應(yīng)用演變成一個(gè)巨石應(yīng)用 (Frontend Monolith) 后，隨之而來的應(yīng)用不可維護(hù)的問題。這類問題在企業(yè)級 Web 應(yīng)用中尤其常見。
針對中后臺應(yīng)用的解決方案
中后臺應(yīng)用由于其應(yīng)用生命周期長 (動輒 3+ 年) 等特點(diǎn)，最后演變成一個(gè)巨石應(yīng)用的概率往往高于其他類型的 web 應(yīng)用。而從技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度，微前端架構(gòu)解決方案大概分為兩類場景：
本文將著重介紹單實(shí)例場景下的微前端架構(gòu)實(shí)踐方案（基于 single-spa），因?yàn)檫@個(gè)場景更貼近大部分中后臺應(yīng)用。
行業(yè)現(xiàn)狀
傳統(tǒng)的云控制臺應(yīng)用，幾乎都會面臨業(yè)務(wù)快速發(fā)展之后，單體應(yīng)用進(jìn)化成巨石應(yīng)用的問題。為了解決產(chǎn)品研發(fā)之間各種耦合的問題，大部分企業(yè)也都會有自己的解決方案。筆者于 17 年底，針對國內(nèi)外幾個(gè)著名的云產(chǎn)品控制臺，做過這樣一個(gè)技術(shù)調(diào)研：
MPA 方案的優(yōu)點(diǎn)在于部署簡單、各應(yīng)用之間硬隔離，天生具備技術(shù)棧無關(guān)、獨(dú)立開發(fā)、獨(dú)立部署的特性。缺點(diǎn)則也很明顯，應(yīng)用之間切換會造成瀏覽器重刷，由于產(chǎn)品域名之間相互跳轉(zhuǎn)，流程體驗(yàn)上會存在斷點(diǎn)。
SPA 則天生具備體驗(yàn)上的優(yōu)勢，應(yīng)用直接無刷新切換，能極大的保證多產(chǎn)品之間流程操作串聯(lián)時(shí)的流程性。缺點(diǎn)則在于各應(yīng)用技術(shù)棧之間是強(qiáng)耦合的。
那我們有沒有可能將 MPA 和 SPA 兩者的優(yōu)勢結(jié)合起來，構(gòu)建出一個(gè)相對完善的微前端架構(gòu)方案呢？
JSConf China 2016 大會上，ucloud 的同學(xué)分享了他們的基于 angularjs 的方案（單頁應(yīng)用“聯(lián)邦制”實(shí)踐），里面提到的 "聯(lián)邦制" 概念很貼切，可以認(rèn)為是早期的基于耦合技術(shù)棧的微前端架構(gòu)實(shí)踐。
微前端架構(gòu)實(shí)踐中的問題
可以發(fā)現(xiàn)，微前端架構(gòu)的優(yōu)勢，正是 MPA 與 SPA 架構(gòu)優(yōu)勢的合集。即保證應(yīng)用具備獨(dú)立開發(fā)權(quán)的同時(shí)，又有將它們整合到一起保證產(chǎn)品完整的流程體驗(yàn)的能力。
這樣一套模式下，應(yīng)用的架構(gòu)就會變成：
Stitching layer 作為主框架的核心成員，充當(dāng)調(diào)度者的角色，由它來決定在不同的條件下激活不同的子應(yīng)用。因此主框架的定位則僅僅是：導(dǎo)航路由 + 資源加載框架。
而具體要實(shí)現(xiàn)這樣一套架構(gòu)，我們需要解決以下幾個(gè)技術(shù)問題：
路由系統(tǒng)及 Future State
我們在一個(gè)實(shí)現(xiàn)了微前端內(nèi)核的產(chǎn)品中，正常訪問一個(gè)子應(yīng)用的頁面時(shí)，可能會有這樣一個(gè)鏈路：
由于我們的子應(yīng)用都是 lazy load 的，當(dāng)瀏覽器重新刷新時(shí)，主框架的資源會被重新加載，同時(shí)異步 load 子應(yīng)用的靜態(tài)資源，由于此時(shí)主應(yīng)用的路由系統(tǒng)已經(jīng)激活，但子應(yīng)用的資源可能還沒有完全加載完畢，從而導(dǎo)致路由注冊表里發(fā)現(xiàn)沒有能匹配子應(yīng)用 /subApp/123/detail 的規(guī)則，這時(shí)候就會導(dǎo)致跳 NotFound 頁或者直接路由報(bào)錯(cuò)。
這個(gè)問題在所有 lazy load 方式加載子應(yīng)用的方案中都會碰到，早些年前 angularjs 社區(qū)把這個(gè)問題統(tǒng)一稱之為 Future State: https://ui-router.github.io/guide/lazyloading#future-states
解決的思路也很簡單，我們需要設(shè)計(jì)這樣一套路由機(jī)制：
主框架配置子應(yīng)用的路由為 subApp: { url: '/subApp/**', entry: './subApp.js' }，則當(dāng)瀏覽器的地址為 /subApp/abc 時(shí)，框架需要先加載 entry 資源，待 entry 資源加載完畢，確保子應(yīng)用的路由系統(tǒng)注冊進(jìn)主框架之后后，再去由子應(yīng)用的路由系統(tǒng)接管 url change 事件。同時(shí)在子應(yīng)用路由切出時(shí)，主框架需要觸發(fā)相應(yīng)的 destroy 事件，子應(yīng)用在監(jiān)聽到該事件時(shí)，調(diào)用自己的卸載方法卸載應(yīng)用，如 React 場景下 destroy=()=> ReactDOM.unmountAtNode(container)。
要實(shí)現(xiàn)這樣一套機(jī)制，我們可以自己去劫持 url change 事件從而實(shí)現(xiàn)自己的路由系統(tǒng)，也可以基于社區(qū)已有的 ui router library，尤其是 react-router 在 v4 之后實(shí)現(xiàn)了 Dynamic Routing 能力，我們只需要復(fù)寫一部分路由發(fā)現(xiàn)的邏輯即可。這里我們推薦直接選擇社區(qū)比較完善的相關(guān)實(shí)踐 single-spa。
App Entry
解決了路由問題后，主框架與子應(yīng)用集成的方式，也會成為一個(gè)需要重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)決策。
構(gòu)建時(shí)組合 VS 運(yùn)行時(shí)組合
微前端架構(gòu)模式下，子應(yīng)用打包的方式，基本分為兩種：
兩者的優(yōu)缺點(diǎn)也很明顯：
很顯然，要實(shí)現(xiàn)真正的技術(shù)棧無關(guān)跟獨(dú)立部署兩個(gè)核心目標(biāo)，大部分場景下我們需要使用運(yùn)行時(shí)加載子應(yīng)用這種方案。
JS Entry vs HTML Entry
在確定了運(yùn)行時(shí)載入的方案后，另一個(gè)需要決策的點(diǎn)是，我們需要子應(yīng)用提供什么形式的資源作為渲染入口？
JS Entry 的方式通常是子應(yīng)用將資源打成一個(gè) entry script，比如 single-spa 的 example 中的方式。但這個(gè)方案的限制也頗多，如要求子應(yīng)用的所有資源打包到一個(gè) js bundle 里，包括 css、圖片等資源。除了打出來的包可能體積龐大之外的問題之外，資源的并行加載等特性也無法利用上。
HTML Entry 則更加靈活，直接將子應(yīng)用打出來 HTML 作為入口，主框架可以通過 fetch html 的方式獲取子應(yīng)用的靜態(tài)資源，同時(shí)將 HTML document 作為子節(jié)點(diǎn)塞到主框架的容器中。這樣不僅可以極大的減少主應(yīng)用的接入成本，子應(yīng)用的開發(fā)方式及打包方式基本上也不需要調(diào)整，而且可以天然的解決子應(yīng)用之間樣式隔離的問題 (后面提到)。想象一下這樣一個(gè)場景：
<!-- 子應(yīng)用 index.html -->
<script src="http://unpkg/antd.min.js"></script>
<body>
<main id="root"></main>
</body>
// 子應(yīng)用入口
ReactDOM.render(<App/>, document.getElementById('root'))
如果是 JS Entry 方案，主框架需要在子應(yīng)用加載之前構(gòu)建好相應(yīng)的容器節(jié)點(diǎn) (比如這里的 "#root" 節(jié)點(diǎn))，不然子應(yīng)用加載時(shí)會因?yàn)檎也坏?container 報(bào)錯(cuò)。但問題在于，主應(yīng)用并不能保證子應(yīng)用使用的容器節(jié)點(diǎn)為某一特定標(biāo)記元素。而 HTML Entry 的方案則天然能解決這一問題，保留子應(yīng)用完整的環(huán)境上下文，從而確保子應(yīng)用有良好的開發(fā)體驗(yàn)。
HTML Entry 方案下，主框架注冊子應(yīng)用的方式則變成：
framework.registerApp('subApp1', { entry: '//abc.alipay.com/index.html'})
本質(zhì)上這里 HTML 充當(dāng)?shù)氖菓?yīng)用靜態(tài)資源表的角色，在某些場景下，我們也可以將 HTML Entry 的方案優(yōu)化成 Config Entry，從而減少一次請求，如：
framework.registerApp('subApp1', { html: '', scripts: ['//abc.alipay.com/index.js'], css: ['//abc.alipay.com/index.css']})
總結(jié)一下：
模塊導(dǎo)入
微前端架構(gòu)下，我們需要獲取到子應(yīng)用暴露出的一些鉤子引用，如 bootstrap、mount、unmout 等 (參考 single-spa)，從而能對接入應(yīng)用有一個(gè)完整的生命周期控制。而由于子應(yīng)用通常又有集成部署、獨(dú)立部署兩種模式同時(shí)支持的需求，使得我們只能選擇 umd 這種兼容性的模塊格式打包我們的子應(yīng)用。如何在瀏覽器運(yùn)行時(shí)獲取遠(yuǎn)程腳本中導(dǎo)出的模塊引用也是一個(gè)需要解決的問題。
通常我們第一反應(yīng)的解法，也是最簡單的解法就是與子應(yīng)用與主框架之間約定好一個(gè)全局變量，把導(dǎo)出的鉤子引用掛載到這個(gè)全局變量上，然后主應(yīng)用從這里面取生命周期函數(shù)。
這個(gè)方案很好用，但是最大的問題是，主應(yīng)用與子應(yīng)用之間存在一種強(qiáng)約定的打包協(xié)議。那我們是否能找出一種松耦合的解決方案呢？
很簡單，我們只需要走 umd 包格式中的 global export 方式獲取子應(yīng)用的導(dǎo)出即可，大體的思路是通過給 window 變量打標(biāo)記，記住每次最后添加的全局變量，這個(gè)變量一般就是應(yīng)用 export 后掛載到 global 上的變量。實(shí)現(xiàn)方式可以參考 systemjs global import，這里不再贅述，相關(guān)鏈接: https://github.com/systemjs/systemjs/blob/master/src/extras/global.js
應(yīng)用隔離
微前端架構(gòu)方案中有兩個(gè)非常關(guān)鍵的問題，有沒有解決這兩個(gè)問題將直接標(biāo)志你的方案是否真的生產(chǎn)可用。比較遺憾的是此前社區(qū)在這個(gè)問題上的處理都會不約而同選擇”繞道“的方式，比如通過主子應(yīng)用之間的一些默認(rèn)約定去規(guī)避沖突。而今天我們會嘗試從純技術(shù)角度，更智能的解決應(yīng)用之間可能沖突的問題。
樣式隔離
由于微前端場景下，不同技術(shù)棧的子應(yīng)用會被集成到同一個(gè)運(yùn)行時(shí)中，所以我們必須在框架層確保各個(gè)子應(yīng)用之間不會出現(xiàn)樣式互相干擾的問題。
針對 "Isolated Styles" 這個(gè)問題，如果不考慮瀏覽器兼容性，通常第一個(gè)浮現(xiàn)到我們腦海里的方案會是 Web Components。基于 Web Components 的 Shadow DOM 能力，我們可以將每個(gè)子應(yīng)用包裹到一個(gè) Shadow DOM 中，保證其運(yùn)行時(shí)的樣式的絕對隔離。
但 Shadow DOM 方案在工程實(shí)踐中會碰到一個(gè)常見問題，比如我們這樣去構(gòu)建了一個(gè)在 Shadow DOM 里渲染的子應(yīng)用：
const shadow=document.querySelector('#hostElement').attachShadow({mode: 'open'});
shadow.innerHTML='<sub-app>Here is some new text</sub-app><link rel="stylesheet" ;
由于子應(yīng)用的樣式作用域僅在 shadow 元素下，那么一旦子應(yīng)用中出現(xiàn)運(yùn)行時(shí)越界跑到外面構(gòu)建 DOM 的場景，必定會導(dǎo)致構(gòu)建出來的 DOM 無法應(yīng)用子應(yīng)用的樣式的情況。
比如 sub-app 里調(diào)用了 antd modal 組件，由于 modal 是動態(tài)掛載到 document.body 的，而由于 Shadow DOM 的特性 antd 的樣式只會在 shadow 這個(gè)作用域下生效，結(jié)果就是彈出框無法應(yīng)用到 antd 的樣式。解決的辦法是把 antd 樣式上浮一層，丟到主文檔里，但這么做意味著子應(yīng)用的樣式直接泄露到主文檔了。
社區(qū)通常的實(shí)踐是通過約定 css 前綴的方式來避免樣式?jīng)_突，即各個(gè)子應(yīng)用使用特定的前綴來命名 class，或者直接基于 css module 方案寫樣式。對于一個(gè)全新的項(xiàng)目，這樣當(dāng)然是可行，但是通常微前端架構(gòu)更多的目標(biāo)是解決存量 / 遺產(chǎn) 應(yīng)用的接入問題。很顯然遺產(chǎn)應(yīng)用通常是很難有動力做大幅改造的。
最主要的是，約定的方式有一個(gè)無法解決的問題，假如子應(yīng)用中使用了三方的組件庫，三方庫在寫入了大量的全局樣式的同時(shí)又不支持定制化前綴？比如 a 應(yīng)用引入了 antd 2.x，而 b 應(yīng)用引入了 antd 3.x，兩個(gè)版本的 antd 都寫入了全局的 .menu class，但又彼此不兼容怎么辦？
解決方案其實(shí)很簡單，我們只需要在應(yīng)用切出 / 卸載后，同時(shí)卸載掉其樣式表即可，原理是瀏覽器會對所有的樣式表的插入、移除做整個(gè) CSSOM 的重構(gòu)，從而達(dá)到 插入、卸載 樣式的目的。這樣即能保證，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)里，只有一個(gè)應(yīng)用的樣式表是生效的。
上文提到的 HTML Entry 方案則天生具備樣式隔離的特性，因?yàn)閼?yīng)用卸載后會直接移除去 HTML 結(jié)構(gòu)，從而自動移除了其樣式表。
比如 HTML Entry 模式下，子應(yīng)用加載完成的后的 DOM 結(jié)構(gòu)可能長這樣：
<html> <body> <main id="subApp"> // 子應(yīng)用完整的 html 結(jié)構(gòu) <link rel="stylesheet" > <div id="root">....</div> </main> </body> </html>
當(dāng)子應(yīng)用被替換或卸載時(shí)，subApp 節(jié)點(diǎn)的 innerHTML 也會被復(fù)寫，//alipay.com/subapp.css 也就自然被移除樣式也隨之卸載了。
JS 隔離
解決了樣式隔離的問題后，有一個(gè)更關(guān)鍵的問題我們還沒有解決：如何確保各個(gè)子應(yīng)用之間的全局變量不會互相干擾，從而保證每個(gè)子應(yīng)用之間的軟隔離？
這個(gè)問題比樣式隔離的問題更棘手，社區(qū)的普遍玩法是給一些全局副作用加各種前綴從而避免沖突。但其實(shí)我們都明白，這種通過團(tuán)隊(duì)間的”口頭“約定的方式往往低效且易碎，所有依賴人為約束的方案都很難避免由于人的疏忽導(dǎo)致的線上 bug。那么我們是否有可能打造出一個(gè)好用的且完全無約束的 JS 隔離方案呢？
針對 JS 隔離的問題，我們獨(dú)創(chuàng)了一個(gè)運(yùn)行時(shí)的 JS 沙箱。簡單畫了個(gè)架構(gòu)圖：
即在應(yīng)用的 bootstrap 及 mount 兩個(gè)生命周期開始之前分別給全局狀態(tài)打下快照，然后當(dāng)應(yīng)用切出 / 卸載時(shí)，將狀態(tài)回滾至 bootstrap 開始之前的階段，確保應(yīng)用對全局狀態(tài)的污染全部清零。而當(dāng)應(yīng)用二次進(jìn)入時(shí)則再恢復(fù)至 mount 前的狀態(tài)的，從而確保應(yīng)用在 remount 時(shí)擁有跟第一次 mount 時(shí)一致的全局上下文。
當(dāng)然沙箱里做的事情還遠(yuǎn)不止這些，其他的還包括一些對全局事件監(jiān)聽的劫持等，以確保應(yīng)用在切出之后，對全局事件的監(jiān)聽能得到完整的卸載，同時(shí)也會在 remount 時(shí)重新監(jiān)聽這些全局事件，從而模擬出與應(yīng)用獨(dú)立運(yùn)行時(shí)一致的沙箱環(huán)境。
螞蟻的微前端落地實(shí)踐
自去年年底伊始，我們便嘗試基于微前端架構(gòu)模式，構(gòu)建出一套全鏈路的面向中后臺場景的產(chǎn)品接入平臺，目的是解決不同產(chǎn)品之間集成困難、流程割裂的問題，希望接入平臺后的應(yīng)用，不論使用哪種技術(shù)棧，在運(yùn)行時(shí)都可以通過自定義配置，實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用之間頁面級別的自由組合，從而生成一個(gè)千人千面的個(gè)性化控制臺。
目前這套平臺已在螞蟻生產(chǎn)環(huán)境運(yùn)行半年多，同時(shí)接入了多個(gè)產(chǎn)品線的 40+ 應(yīng)用、4+ 不同類型的技術(shù)棧。過程中針對大量微前端實(shí)踐中的問題，我們總結(jié)出了一套完整的解決方案：
在內(nèi)部得到充分的技術(shù)驗(yàn)證和線上考驗(yàn)之后，我們決定將這套解決方案開源出來！
qiankun - 一套完整的微前端解決方案
取名 qiankun，意為統(tǒng)一。我們希望通過 qiankun 這種技術(shù)手段，讓你能很方便的將一個(gè)巨石應(yīng)用改造成一個(gè)基于微前端架構(gòu)的系統(tǒng)，并且不再需要去關(guān)注各種過程中的技術(shù)細(xì)節(jié)，做到真正的開箱即用和生產(chǎn)可用。
對于 umi 用戶我們也提供了配套的 qiankun 插件 @umijs/plugin-qiankun ，以便于 umi 應(yīng)用能幾乎零成本的接入 qiankun。
qiankun 開源: https://github.com/umijs/qiankun
@umijs/plugin-qiankun: https://github.com/umijs/umi-plugin-qiankun/
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