Taro鴻蒙技術(shù)內(nèi)幕系列（一）：如何將React代碼跑在ArkUI上

作者：京東零售 朱鳴輝

基于 Taro 打造的京東鴻蒙 APP 已跟隨鴻蒙 Next 系統(tǒng)公測，本系列文章將深入解析 Taro 如何實(shí)現(xiàn)使用 React 開發(fā)高性能鴻蒙應(yīng)用的技術(shù)內(nèi)幕

背景

隨著鴻蒙操作系統(tǒng)的快速發(fā)展，開發(fā)者們期待將現(xiàn)有跨平臺應(yīng)用遷移到鴻蒙平臺。Taro作為一個(gè)流行的跨平臺開發(fā)框架，其支持鴻蒙系統(tǒng)的可能性引起了廣泛關(guān)注。

然而，鴻蒙系統(tǒng)采用全新的ArkUI框架作為原生UI開發(fā)方案，與Taro原本支持的平臺存在顯著差異。將Taro的React開發(fā)模式與ArkUI的聲明式UI開發(fā)范式進(jìn)行有效對接成為了一個(gè)技術(shù)難題。

本文將探討Taro框架如何通過創(chuàng)新方案實(shí)現(xiàn)React代碼在ArkUI上的運(yùn)行。我們將解析Taro的運(yùn)行時(shí)原理，剖析其如何將React組件轉(zhuǎn)換為ArkUI可識別的結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)技術(shù)挑戰(zhàn)和解決方案。

Taro運(yùn)行時(shí)原理介紹

為了理解Taro適配ArkUI的核心機(jī)制，我們首先需要深入了解Taro的運(yùn)行時(shí)原理。Taro通過巧妙的設(shè)計(jì)，將React代碼轉(zhuǎn)換為各平臺可執(zhí)行的形式，其中包括對鴻蒙平臺的適配。下面將詳細(xì)介紹 Taro 是如何將 React 代碼轉(zhuǎn)換為ArkUI可執(zhí)行的形式，以及節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換的流程細(xì)節(jié)。

1. 從 React 到 Taro

React 跨平臺的秘訣

在 Taro 的運(yùn)行時(shí)中，首先執(zhí)行的是開發(fā)者編寫的 React 業(yè)務(wù)代碼。這些代碼定義了業(yè)務(wù)應(yīng)用的結(jié)構(gòu)、邏輯和狀態(tài)管理。那么既然要對接React，那肯定先得了解它的核心架構(gòu)，React是怎么運(yùn)作的：

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了解了React的基本架構(gòu)后，我們可以清晰地看到，Renderer 作為渲染器，負(fù)責(zé)將React的虛擬節(jié)點(diǎn)操作最終映射到相應(yīng)的平臺上。例如，react-dom將這些操作對接到瀏覽器上，而react-native則將其對接到iOS或Android平臺。這種設(shè)計(jì)使得React能夠適配不同的運(yùn)行環(huán)境。

正是基于這種思路，Taro 團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了 Taro Renderer。這個(gè)渲染器充當(dāng)了 React 與 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹之間的橋梁，使得 React 的操作可以被轉(zhuǎn)換為 Taro 的中間表示。

通過實(shí)現(xiàn) Taro Renderer 生成 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹

HostConfig接口實(shí)現(xiàn)

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要實(shí)現(xiàn) Taro 的 Renderer，我們需要實(shí)現(xiàn) React Reconciler 所需的 hostConfig 接口。這個(gè)接口定義了一系列方法，用于創(chuàng)建、更新和管理渲染目標(biāo)平臺的元素。以下是一些關(guān)鍵的 hostConfig 方法：

?createElement：創(chuàng)建ArkUI對應(yīng)的元素。

?createTextInstance：創(chuàng)建文本節(jié)點(diǎn)。

?appendChild：將子元素添加到父元素。

?removeChild：從父元素中移除子元素。

?insertBefore：在指定位置插入元素。

?commitUpdate：更新元素屬性。

通過實(shí)現(xiàn)這些方法，Taro Renderer 能夠?qū)?strong> React 的操作轉(zhuǎn)換為 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹的相應(yīng)操作。這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)樹是 Taro 實(shí)現(xiàn)跨平臺的核心，它為不同平臺的渲染提供了統(tǒng)一的中間表示。

// 部分HostConfig接口實(shí)現(xiàn)的代碼

const hostConfig: HostConfig {
    // 創(chuàng)建Taro虛擬節(jié)點(diǎn)
  createInstance (type, props: Props, _rootContainerInstance, _hostContext, internalInstanceHandle: Fiber) {
    const element: TaroElement = TaroNativeModule.createTaroNode(type)
    precacheFiberNode(internalInstanceHandle, element)
    updateFiberProps(element, props)
    return element
  },
  // 更新屬性
    commitUpdate (dom, updatePayload, _, oldProps, newProps) {
      updatePropsByPayload(dom, oldProps, updatePayload)
      updateFiberProps(dom, newProps)
    },
    // 插入節(jié)點(diǎn)
    insertBefore (parent: TaroElement, child: TaroElement, refChild: TaroElement) {
      parent.insertBefore(child, refChild)
    },
    // 移除節(jié)點(diǎn)
    removeChild (parent: TaroElement, child TaroElement) {
      parent.removeChild(child)
    },
    // ...
}

2. 從 Taro 到 ArkUI

在將 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹轉(zhuǎn)換為 ArkUI 的過程中，我們需要進(jìn)行幾個(gè)關(guān)鍵步驟：

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Taro Element轉(zhuǎn)換 ArkUI過程

首先，我們需要在 ArkUI 層面實(shí)現(xiàn)一套與 Taro 組件對應(yīng)的組件庫。這個(gè)步驟至關(guān)重要，因?yàn)樗⒘?Taro 組件和 ArkUI 組件之間的映射關(guān)系。例如，我們需要為 Taro 的 View、Text、Image 等基礎(chǔ)組件創(chuàng)建對應(yīng)的 ArkUI 組件。這樣，當(dāng)我們遍歷 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹時(shí)，就能找到每個(gè)節(jié)點(diǎn)在 ArkUI 中的對應(yīng)實(shí)現(xiàn)。

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在節(jié)點(diǎn)映射的過程中，我們注意到 Taro 虛擬節(jié)點(diǎn)樹與實(shí)際 ArkUI 視圖結(jié)構(gòu)存在差異。這些差異主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

?復(fù)合組件結(jié)構(gòu)：某些 Taro 組件在 ArkUI 中可能需要多個(gè)組件配合實(shí)現(xiàn)。例如，ScrollView 組件在 ArkUI 中可能需要一個(gè) Scroll 節(jié)點(diǎn)搭配一個(gè) Stack 來實(shí)現(xiàn)完整功能。

?層級位置調(diào)整：一些特殊定位的節(jié)點(diǎn)（如 Fixed 定位的元素）在最終渲染時(shí)的位置可能與其在虛擬節(jié)點(diǎn)樹中的層級不一致。這需要在生成渲染樹時(shí)進(jìn)行特殊處理。

?平臺特定組件：某些 Taro 組件可能需要使用 ArkUI 特有的組件或布局方式來實(shí)現(xiàn)，這要求我們在轉(zhuǎn)換過程中進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和映射。

因此，在生成渲染樹時(shí)，我們需要一個(gè)更復(fù)雜的轉(zhuǎn)換過程，不僅要考慮簡單的一對一映射，還要處理這些結(jié)構(gòu)性的差異，確保最終生成的 ArkUI 組件樹能夠正確反映預(yù)期的視圖結(jié)構(gòu)和布局。因此，在Taro > ArkUI的節(jié)點(diǎn)對接中，我們需要維護(hù)一棵 Render Tree，用于做中間的橋梁。

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1. 根據(jù)組件類型 創(chuàng)建 Taro Element

在創(chuàng)建 Taro Element 的過程中，我們根據(jù)組件的類型來實(shí)例化相應(yīng)的 Taro 元素。這一步驟是將 React 組件轉(zhuǎn)換為 Taro 內(nèi)部表示的關(guān)鍵。

// 根據(jù)組件類型創(chuàng)建對應(yīng)的Taro節(jié)點(diǎn)
std::shared_ptr TaroDocument::CreateElement(napi_value &node) {
        // 獲取組件類型
    TAG_NAME tag_name_ = TaroDOM::TaroElement::GetTagName(node);
    // 根據(jù)組件類型，創(chuàng)建對應(yīng)的實(shí)例
    std::shared_ptr item;
    switch (tag_name_) {
        case TAG_NAME::SCROLL_VIEW: {
            item = std::make_shared(node);
            break;
        }
        case TAG_NAME::IMAGE:
            item = std::make_shared(node);
            break;
        }
        case TAG_NAME::SPAN:
        case TAG_NAME::TEXT: {
            item = std::make_shared(node);
            break;
        }
        case TAG_NAME::SWIPER: {
            item = std::make_shared(node);
            break;
        }
        // ...
    }
    return item;
}

2. Taro Element 創(chuàng)建 Taro RenderNode

在創(chuàng)建完 Taro Element 之后，下一步是將其轉(zhuǎn)換為 Taro RenderNode。這個(gè)過程是將 Taro 的內(nèi)部表示進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為更接近 ArkUI 結(jié)構(gòu)的渲染節(jié)點(diǎn)。

// 創(chuàng)建 Taro RenderNode
void TaroSwiper::Build() {
    if (!is_init_) {
        // create render node
        TaroElementRef element = std::static_pointer_cast(shared_from_this());
        auto render_swiper = std::make_shared(element);
        render_swiper->Build();
    }
}

3. Taro RenderNode 創(chuàng)建 ArkUI Node

最后一步是將 Taro RenderNode 轉(zhuǎn)換為實(shí)際的 ArkUI 節(jié)點(diǎn)。這個(gè)過程涉及到直接與 ArkUI 的底層 API 交互，創(chuàng)建和配置 ArkUI 的原生節(jié)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)了從 Taro 的渲染節(jié)點(diǎn)到 ArkUI 實(shí)際可渲染節(jié)點(diǎn)的最終轉(zhuǎn)換。

 // 創(chuàng)建 ArkUI Node
void TaroSwiperNode::Build() {
    NativeNodeApi *nativeNodeApi = NativeNodeApi::getInstance();
    // 創(chuàng)建一個(gè)Swiper的ArkUI節(jié)點(diǎn)
    SetArkUINodeHandle(nativeNodeApi->createNode(ARKUI_NODE_SWIPER));
}

通過這三個(gè)步驟，我們在 C++ 層面成功實(shí)現(xiàn)了 React 組件結(jié)構(gòu)到 ArkUI 原生組件結(jié)構(gòu)的映射。這一過程使 Taro 應(yīng)用能夠在鴻蒙系統(tǒng)上準(zhǔn)確地渲染和運(yùn)行，為跨平臺開發(fā)提供了有力支持。

總結(jié)

最后總結(jié)下，本文探討了Taro框架如何將React代碼成功運(yùn)行在鴻蒙系統(tǒng)的ArkUI上。這個(gè)過程主要分為兩個(gè)關(guān)鍵部分：

React > ArkUI 架構(gòu)圖

1. Taro對接React

Taro通過實(shí)現(xiàn)自定義的Renderer來對接React。這個(gè)Renderer包含了一系列方法，如createInstance、commitUpdate等，用于將React的操作轉(zhuǎn)換為Taro虛擬節(jié)點(diǎn)樹的操作。這個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)樹是Taro實(shí)現(xiàn)跨平臺的核心，為不同平臺的渲染提供了統(tǒng)一的中間表示。

2. Taro對接ArkUI

Taro通過自定義Renderer將React操作轉(zhuǎn)換為虛擬節(jié)點(diǎn)樹，然后通過三步轉(zhuǎn)換過程將其映射到ArkUI結(jié)構(gòu)。這個(gè)過程涉及Taro Element、Taro RenderNode和ArkUI Node這三棵樹的維護(hù)，主要通過這三個(gè)流程步驟實(shí)現(xiàn)：

1.創(chuàng)建Taro Element：這一步將React組件轉(zhuǎn)換為Taro內(nèi)部表示。

2.創(chuàng)建Taro RenderNode：將Taro的內(nèi)部表示進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為更接近ArkUI層級結(jié)構(gòu)的渲染節(jié)點(diǎn)。

3.創(chuàng)建ArkUI Node：最后一步是將Taro RenderNode轉(zhuǎn)換為實(shí)際的ArkUI節(jié)點(diǎn)，直接與ArkUI的底層API交互。

通過這種方式，Taro成功地將React組件結(jié)構(gòu)映射到ArkUI原生組件結(jié)構(gòu)，使得Taro應(yīng)用能夠在鴻蒙系統(tǒng)上準(zhǔn)確地渲染和運(yùn)行，同時(shí)也為跨平臺開發(fā)提供了有力支持。

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?《京東鴻蒙上線前瞻——使用 Taro 打造高性能原生應(yīng)用》?