微信小程序是介于Native和WebApp之间的产物，它依托浏览器WebView展示同时可以调用原生能力，比如获取通讯录、拍照等，同一份代码可运行在Android、iOS和微信调试开发工具内。

与React Native的跨平台不同的是，小程序大部分UI组件并不是原生渲染，还是类似WebApp使用浏览器渲染。Native组件层在WebView层之上，只有少量组件使用Native实现，比如<canvas>、<video>、<map>、<textarea>。

浏览器运行环境

浏览器主要组件包括

• 用户界面(User Interface)
  地址栏、前进后退按钮、书签菜单等
• 浏览器引擎（Browser Engine）
  在用户界面和呈现引擎之间传递指令
• 呈现引擎（Renderering Engine）
  负责显示请求的内容
• JavaScript解释器
  用于解释和执行JavaScript代码
• 网络（Networking）
  用于网络调用，比如HTTP请求，其接口与平台无关并为所有平台提供实现。
• 数据存储（Data Persistence）
  数据持久层，浏览器在本地磁盘上保存的数据。比如Cookie、网络数据库等。
• 用户界面后端（UI Backend）
  用于绘制基本的窗口组件，比如组合框和窗口。

通常而言浏览器运行在一个进程中，Google Chrome比较特殊每个标签都是一个独立的进程。浏览器是多线程的，重要的线程包括

• 呈现引擎（渲染引擎）：运行在UI线程中
• JS解释器（JS解释引擎）：运行在JS引擎线程中

浏览器中UI渲染线程和JS引擎线程是互斥的，当JS引擎线程执行时UI渲染引擎线程会被挂起，UI更新时会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时会立即被执行。

小程序与网页开发

• 网页开发
  网页开发渲染线程和脚本线程是互斥的，网页开发使用浏览器暴露的DOM API进行DOM选中操作，网页开发者面对的环境是各种浏览器。
• 小程序
  小程序的渲染层和逻辑层是分开运行在不同的线程中，逻辑层运行在JSCore中因此没有一个完整的浏览器对象，因而缺少DOM API和BOM API。JSCore和NodeJS环境不同，NPM包在小程序中无法运行。小程序开发需面对iOS和Android两大操作系统。

小程序与H5页面区别

• 运行环境
  小程序是基于浏览器内核重构的内置解析器，H5的宿主环境是浏览器。所以小程序中没有DOM和BOM相关的API，jQuery和NPM包无法在小程序中使用。
• 系统权限
  小程序能够获得更多的系统权限，比如网络通信状态、数据缓存能力等。
• 渲染机制
  小程序的逻辑层和渲染层是分开的，H5页面UI渲染跟JS脚本执行都在一个单线程中而互斥，因此H5页面中长时间的脚本执行会导致页面失去响应。

小程序和Web页面对比

• 静态UI界面差别不大
• Web页面交互存在卡顿不如原生顺畅
• Web页面切换生硬不如原生流畅
• Web页面加载存在白屏不如原生体验好

导致这些问题的主要原因是因为Web页面是基于DOM，在生成和操作DOM耗时且耗性能，另外浏览器对于网页渲染都是单线程处理的方式，包括布局、渲染、JS执行（阻塞）、图像解码等。浏览器重绘时页面刷新频率为60FPS，即16ms/frame，如果16毫秒内不能完成DOM操作就会出现跳帧。Web页面没有GPU图形加速页导致UI界面不流畅。因此，现在的Vue、React等前端框架都推崇使用虚拟DOM，以间接地减少DOM操作频率。

小程序运行环境

小程序开发面对的是iOS和Android微信客户端和辅助开发小程序的开发工具，这三种运行环境的区别在于：

小程序框架分层

小程序的框架包括两部分分别是View渲染层和AppService逻辑层

• 渲染层
  View层用来渲染页面结构，渲染层界面使用WebView进行渲染，一个小程序存在多个界面所以渲染层存在多个WebView线程。
• 逻辑层
  逻辑层采用JSCore线程运行JS脚本，进行逻辑处理、数据请求、接口调用等。
  逻辑层会将数据变化通知到视图层，触发视图层页面更新，视图层把触发的事件通知到逻辑层进行业务处理。

视图层和逻辑层分别在两个WebView进程中运行，视图层和逻辑层通过系统层的JSBridge进行通信，逻辑层将数据变化通知到视图层，触发视图层页面更新，视图层将触发的事件通知到逻辑层进行业务处理。

小程序的这两个线程的通信经由客户端进行中转，逻辑层把数据变化通知到渲染层，触发渲染层面更新，渲染层把触发的事件通知到逻辑层进行业务处理。

小程序的UI视图和逻辑处理使用多个WebView实现，逻辑处理的JS代码会全部加载到一个WebView中称之为AppService，整个小程序只有一个且整个生命周期常驻内存，所有的视图（WXML和WXSS）都是单独的WebView来承载即AppView。所以一个小程序打开时至少存在2个WebView进程，正是因为每个视图都是一个而独立的WebView进程，考虑到性能消耗，小程序不允许打开超过5层级的页面，同时也是为了更好的体验。

对于AppService可理解为一个页面主要功能是负责逻辑处理部分的执行，底层提供了一个WAService.js文件来提供API接口，接口主要是消息通信封装的WeixinJSBridge。

小程序线程模型

双线程模型

小程序的渲染层和逻辑层分别由两个线程进行管理，小程序运行时有两个线程分别是View视图线程和AppService逻辑线程，这两个线程是相互隔离的，通过桥接协议WeixinJsBridge进行通信。

• 逻辑层
  界面渲染相关任务在WebView线程中执行，一个小程序可以存在多个界面，所以渲染层存在多个WebView线程。
• 逻辑层
  逻辑层采用JsCore线程运行JS脚本

小程序的视图层线程和逻辑层线程是如何进行数据传递的呢？

通过两边提供的evaluateJavascript实现，即用户传输的数据需将其转换为字符形式传递，同时把转换后的数据内容拼接成为一份JS脚本，再通过执行JS脚本的形式传递到两边独立的环境中。也就是说，两个线程是通过系统层的WeixinJsBridge来通信的，逻辑层把数据变化通知到视图层，触发视图层页面更新，视图层把触发的事件通知到逻辑层今昔那个业务处理。

页面渲染的具体流程是在渲染层宿主环境会将WXML转化为对应的JS对象，在逻辑层发生数据变更时需通过宿主环境提供的setData方法将数据从逻辑层传递到渲染层，对比前后差异后将差异应用到原来的DOM树上，以渲染出正确的UI界面。

小程序双线程模型与Web前端框架不同之处在于，小程序双线程模型可以更好地管控和提供更加安全的环境，缺点是带来无处不在的异步问题，因为任何数据传输都是线程间通信，也就存在一定的延迟，不过小程序在框架层面已经封装了异步带来的时序问题。

小程序框架

从下往上看，小程序的解析顺序

1. 最底层是微信，当开发版式小程序开发工具会把代码和框架一起进行打包，微信中打开小程序时微信会将打包好的代码下载到微信App中，这样就可以像在开发工具里一样在微信中运行小程序。
2. native层是小程序的框架，框架封装了UI层组件和逻辑层组件，这些组件可以通过微信App提供的接口调用手机硬件信息。
3. 最上层是需进行操作的视图层和逻辑层，视图层和逻辑层的交互式通过数据经由native层进行交互的，视图层和逻辑层可调用native框架中封装好的组件和方法。

小程序生命周期

小程序生命周期可分为应用生命周期和页面生命周期两部分

• 应用生命周期

1. 用户首次打开小程序会触发onLaunch事件，全局只触发一次。
2. 小程序初始化完成后会触发onShow事件，监听小程序显示。
3. 小程序从前台进入后台会触发onHide事件
4. 小程序从后台进入前台显示会触发onShow事件
5. 小程序后台运行一定时间或系统资源占用过高时会被销毁

• 页面生命周期

1. 小程序注册完成后会加载页面并触发onLoad事件方法
2. 页面载入后会触发onShow事件方法而显示页面
3. 首次显示页面会触发onReady方法，渲染页面元素和样式，一个页面只会调用一次。
4. 当小程序后台运行或跳转到其它页面时会触发onHide事件方法
5. 当小程序由后台进入到前台运行或重新进入页面时会触发onShow方法
6. 当使用重定向wx.redirectTo()方法或关闭当前页面返回上一页wx.navigateBack()方法时会触发onUnload事件方法。

小程序组件系统

小程序的基本组件是基于Exparser框架的，Exparser基于WebComponents的ShadowDOM模型，不依赖浏览器的原生支持，可在纯JS环境中运行。小程序所有节点树操作都依赖于Exparser，包括WXML到页面最终节点树的构建，CreateSelectorQuery调用、自定义组件特性等。