一、多页签是什么？
常见的浏览器多页签、编辑器多页签，从产品角度来说，就是为了能够实现用户访问可记录，快速定位工作区等作用；那对于单页应用，可以通过实现多页签，对用户的访问记录进行缓存，从而提供更好的用户体验。
前端可以通过多种方式实现多页签，常见的方案有两种：
- 通过 CSS 样式 display:none 来控制页面的显示隐藏模块的内容；
- 将模块序列化缓存，通过缓存的内容进行渲染（与 vue 的 keep-alive 原理类似，在单页面应用中应用广泛）。
相对于第一种方式，第二种方式将 DOM 格式存储在序列化的 JS 对象当中，只渲染需要展示的 DOM 元素，减少了 DOM 节点数，提升了渲染的性能，是当前主流的实现多页签的方式。
那么相对于传统的单页面应用，通过微前端 qiankun 进行改造后的前端应用，在多页签上实现会有什么不同呢？
1.1 单页面应用实现多页签
改造前的单页面应用技术栈是 Vue 全家桶(vue2.6.10 + element2.15.1 + webpack4.0.0+vue-cli4.2.0)。
vue 框架提供了 keep-alive 来支持缓存相关的需求，使用 keep-alive 即可实现多页签的基本功能，但是为了支持更多的功能，在其基础上重新封装了 vue-keep-alive 组件。
相对较于 keep-alive 通过 include、exclude 对缓存进行控制，vue-keep-alive 使用更原生的发布订阅方式来删除缓存，可以实现更完整的多页签功能，例如同个路由可以根据参数的不同派生出多个路由实例（如打开多个详情页页签）以及动态删除缓存实例等功能。
下面是 vue-keep-alive 自定义的拓展实现：
created() {
// 动态删除缓存实例监听
this.cache = Object.create(null);
breadCompBus.$on('removeTabByKey', this.removeCacheByKey);
breadCompBus.$on('removeTabByKeys', (data) => {
data.forEach((item) => {
this.removeCacheByKey(item);
});
});
}
vue-keep-alive 组件即可传入自定义方法，用于自定义 vnode.key，支持同一匹配路由中派生多个实例。
// 传入`vue-keep-alive`的自定义方法
function updateComponentsKey(key, name, vnode) {
const match = this.$route.matched[1];
if (match && match.meta.multiNodeKey) {
vnode.key = match.meta.multiNodeKey(key, this.$route);
return vnode.key;
}
return key;
}
1.2 使用 qiankun 进行微前端改造后，多页签缓存有什么不同
qiankun 是由蚂蚁金服推出的基于 Single-Spa 实现的前端微服务框架，本质上还是路由分发式的服务框架，不同于原本 Single-Spa 采用 JS Entry 用的方案，qiankun 采用 HTML Entry 方式进行了替代优化。
使用 qiankun 进行微前端改造后，页面被拆分为一个基座应用和多个子应用，每个子应用都运行在独立的沙箱环境中。
相对于单页面应用中通过 keep-alive 管控组件实例的方式，拆分后的各个子应用的 keep-alive 并不能管控到其他子应用的实例，需要缓存对所有的应用生效，那么只能将缓存放到基座应用中。
这个就存在几个问题：
加载：主应用需要在什么时候，用什么方式来加载子应用实例？
渲染：通过缓存实例来渲染子应用时，是通过 DOM 显隐方式渲染子应用还是有其他方式？
通信：关闭页签时，如何判断是否完全卸载子应用，主应用应该使用什么通信方式告诉子应用？
二、方案选择
通过在 Github issues 及掘金等平台的一系列资料查找和对比后，关于如何在 qiankun 框架下实现多页签，在不修改 qiankun 源码的前提下，主要有两种实现的思路。
2.1 方案一：多个子应用同时存在
实现思路：
在 dom 上通过 v-show 控制显示哪一个子应用，及 display:none;控制不同子应用 dom 的显示隐藏。
url 变化时，通过 loadMicroApp 手动控制加载哪个子应用，在页签关闭时，手动调用 unmount 方法卸载子应用。
示例：
<template>
<div id="app">
<header>
<router-link to="/app-vue-hash/">app-vue-hash</router-link>
<router-link to="/app-vue-history/">app-vue-history</router-link>
<router-link to="/about">about</router-link>
</header>
<div
id="appContainer1"
v-show="$route.path.startsWith('/app-vue-hash/')"
></div>
<div
id="appContainer2"
v-show="$route.path.startsWith('/app-vue-history/')"
></div>
<router-view></router-view>
</div>
</template>
<script>
import { loadMicroApp } from "qiankun";
const apps = [
{
name: "app-vue-hash",
entry: "http://localhost:1111",
container: "#appContainer1",
props: { data: { store, router } },
},
{
name: "app-vue-history",
entry: "http://localhost:2222",
container: "#appContainer2",
props: { data: store },
},
];
export default {
mounted() {
// 优先加载当前的子项目
const path = this.$route.path;
const currentAppIndex = apps.findIndex((item) => path.includes(item.name));
if (currentAppIndex !== -1) {
const currApp = apps.splice(currentAppIndex, 1)[0];
apps.unshift(currApp);
}
// loadMicroApp 返回值是 app 的生命周期函数数组
const loadApps = apps.map((item) => loadMicroApp(item));
// 当 tab 页关闭时，调用 loadApps 中 app 的 unmount 函数即可
},
};
</script>
具体的 DOM 展示（通过 display:none;控制不同子应用 DOM 的显隐）：
方案优势：
loadMicroApp 是 qiankun 提供的 API，可以方便快速接入；
该方式不卸载子应用，页签切换速度比较快。
方案不足：
子应用切换时不销毁 DOM，会导致 DOM 节点和事件监听过多，严重时会造成页面卡顿；
子应用切换时未卸载，路由事件监听也未卸载，需要对路由变化的监听做特殊的处理。
2.2 方案二：同一时间仅加载一个子应用，同时保存其他应用的状态
实现思路：
通过 registerMicroApps 注册子应用，qiankun 会通过自动加载匹配的子应用；
参考 keep-alive 实现方式，每个子应用都缓存自己实例的 vnode，下次进入子应用时可以直接使用缓存的 vnode 直接渲染为真实 DOM。
方案优势：
同一时间，只是展示一个子应用的 active 页面，可减少 DOM 节点数；
非 active 子应用卸载时同时会卸载 DOM 及不需要的事件监听，可释放一定内存。
方案不足：
没有现有的 API 可以快速实现，需要自己管理子应用缓存，实现较为复杂；
DOM 渲染多了一个从虚拟 DOM 转化为真实 DOM 的一个过程，渲染时间会比第一种方案稍多。
vue 组件实例化过程简介
这里简单的回顾下 vue 的几个关键的渲染节点：
vue 关键渲染节点
compile：对 template 进行编译，将 AST 转化后生成 render function;
render：生成 VNODE 虚拟 DOM;
patch ：将虚拟 DOM 转换为真实 DOM;
因此，方案二相对于方案一，就是多了最后 patch 的过程。
2.3 最终选择
根据两种方案优势与不足的评估，同时根据项目的具体情况，最终选择了方案二进行实现，具体原因如下：
过多的 DOM 及事件监听，会造成不必要的内存浪费，同时的项目主要以编辑器展示和数据展示为主，单个页签内内容较多，会更倾向于关注内存使用情况；
方案二在子应用二次渲染时多了一个 patch 过程，渲染速度不会慢多少，在可接受范围内。
三、具体实现
在上面一部分简单的描述了方案二的一个实现思路，其核心思想就是是通过缓存子应用实例的 vnode，那么这一部分，就来看下它的一个具体的实现的过程。
3.1 从组件级别的缓存到应用级别的缓存
在 vue 中，keep-alive 组件通过缓存 vnode 的方式，实现了组件级别的缓存，对于通过 vue 框架实现的子应用来说，它其实也是一个 vue 实例，那么同样也可以做到通过缓存 vnode 的方式，实现应用级别的缓存。
通过分析 keep-alive 源码，了解到 keep-alive 是通过在 render 中进行缓存命中，返回对应组件的 vnode，并在 mounted 和 updated 两个生命周期钩子中加入对子组件 vnode 的缓存。
// keep-alive核心代码
render () {
const slot = this.$slots.default
const vnode: VNode = getFirstComponentChild(slot)
const componentOptions: ?VNodeComponentOptions = vnode && vnode.componentOptions
if (componentOptions) {
// 更多代码...
// 缓存命中
if (cache[key]) {
vnode.componentInstance = cache[key].componentInstance
// make current key freshest
remove(keys, key)
keys.push(key)
} else {
// delay setting the cache until update
this.vnodeToCache = vnode
this.keyToCache = key
}
// 设置keep-alive，防止再次触发created等生命周期
vnode.data.keepAlive = true
}
return vnode || (slot && slot[0])
}
// mounted和updated时缓存当前组件的vnode
mounted() {
this.cacheVNode()
}
updated() {
this.cacheVNode()
}
相对于 keep-alive 需要在 mounted 和 updated 两个生命周期中对 vnode 缓存进行更新，在应用级的缓存中，只需要在子应用卸载时，主动对整个实例的 vnode 进行缓存即可。
// 父应用提供unmountCache方法
function unmountCache() {
// 此处永远只会保存首次加载生成的实例
const needCached = this.instance?.cachedInstance || this.instance;
const cachedInstance = {};
cachedInstance._vnode = needCached._vnode;
// keepalive设置为必须 防止进入时再次created，同keep-alive实现
if (!cachedInstance._vnode.data.keepAlive)
cachedInstance._vnode.data.keepAlive = true;
// 省略其他代码...
// loadedApplicationMap用于是key-value形式，用于保存当前应用的实例
loadedApplicationMap[this.cacheKey] = cachedInstance;
// 省略其他代码...
// 卸载实例
this.instance.$destroy();
// 设置为null后可进行垃圾回收
this.instance = null;
}
// 子应用在qiankun框架提供的卸载方法中，调用unmountCache
export async function unmount() {
console.log("[vue] system app unmount");
mainService.unmountCache();
}
3.2 移花接木——将 vnode 重新挂载到一个新实例上
将 vnode 缓存到内存中后，再将原有的 instance 卸载，重新进入子应用时，就可以使用缓存的 vnode 进行 render 渲染。
// 创建子应用实例，有缓存的vnode则使用缓存的vnode
function newVueInstance(cachedNode) {
const config = {
router: this.router,
store: this.store,
render: cachedNode ? () => cachedNode : instance.render, // 优先使用缓存vnode
};
return new Vue(config);
}
// 实例化子应用实例，根据是否有缓存vnode确定是否传入cachedNode
this.instance = newVueInstance(cachedNode);
this.instance.$mount("#app");
那么，这里不禁就会有些疑问：
如果每次进入子应用时，都重新创建一个实例，那么为什么还要卸载，直接不卸载就可以了吗？
将缓存 vnode 使用到一个新的实例上，不会有什么问题吗？
首先回答一下第一个问题，为什么在切换子应用时，要卸载掉原来的子应用实例，有两个考虑方面：
其一，是对内存的考量，需要的其实仅仅是 vnode，而不是整个实例，缓存整个实例是方案一的实现方案，所以，仅需要缓存需要的对象即可；
其二，卸载子应用实例可以移除不必要的事件监听，比如 vue-router 对 popstate 事件就进行了监听，在其他子应用操作时，并不希望原来的子应用也对这些事件进行响应，那么在子应用卸载时，就可以移除掉这些监听。
对于第二个问题，情况会更加复杂一点，下面一个部分，就主要来看下主要遇到了哪些问题，又该如何去解决。
3.3 解决应用级缓存方案的问题
3.3.1 vue-router 相关问题
在实例卸载后对路由变化监听失效；
新的 vue-router 对原有的 router params 等参数记录失效。
首先需要明确这两个问题的原因：
第一个是因为在子应用卸载时移除了对 popstate 事件的监听，那么需要做的就是重新注册对 popstate 事件的监听，这里可以通过重新实例化一个 vue-router 解决；
第二问题是因为通过重新实例化 vue-router 解决第一个问题之后，实际上是一个新的 vue-router，需要做的就是不仅要缓存 vnode，还需要缓存 router 相关的信息。
大致的解决实现如下：
// 实例化子应用vue-router
function initRouter() {
const { router: originRouter } = this.baseConfig;
const config = Object.assign(originRouter, {
base: `app-kafka/`,
});
Vue.use(VueRouter);
this.router = new VueRouter(config);
}
// 创建子应用实例，有缓存的vnode则使用缓存的vnode
function newVueInstance(cachedNode) {
const config = {
router: this.router, // 在vue init过程中，会重新调用vue-router的init方法，重新启动对popstate事件监听
store: this.store,
render: cachedNode ? () => cachedNode : instance.render, // 优先使用缓存vnode
});
return new Vue(config);
}
function render() {
if（isCache） {
// 场景一、重新进入应用（有缓存）
const cachedInstance = loadedApplicationMap[this.cacheKey];
// router使用缓存命中
this.router = cachedInstance.$router;
// 让当前路由在最初的Vue实例上可用
this.router.apps = cachedInstance.catchRoute.apps;
// 使用缓存vnode重新实例化子应用
const cachedNode = cachedInstance._vnode;
this.instance = this.newVueInstance(cachedNode);
} else {
// 场景二、首次加载子应用/重新进入应用（无缓存）
this.initRouter();
// 正常实例化
this.instance = this.newVueInstance();
}
}
function unmountCache() {
// 省略其他代码...
cachedInstance.$router = this.instance.$router;
cachedInstance.$router.app = null;
// 省略其他代码...
}
3.3.2 父子组件通信
多页签的方式增加了父子组件通信的频率，qiankun 有提供 setGlobalState 通信方式，但是在单应用模式下，同一时间仅支持和一个子应用进行通行，对于 unmount 的子应用来说，无法接收到父应用的通信，因此，对于不同的场景，需要更加灵活的通信方式。
子应用——父应用：使用 qiankun 自带通信方式；
从子到父的通信场景较为简单，一般只有路由变化时进行上报，并且仅为激活状态的子应用才会上报，可直接使用 qiankun 自带通信方式；
父应用——子应用：使用自定义事件通信；
父应用到子应用，不仅需要和 active 状态的子应用通信，还需要和当前处于缓存中子应用通信；
因此，父应用到子应用，通过自定义事件的方式，能够实现父应用和多个子应用的通信。
// 自定义事件发布
const evt = new CustomEvent("microServiceEvent", {
detail: {
action: { name: action, data },
basePath, // 用于子应用唯一标识
},
});
document.dispatchEvent(evt);
// 自定义事件监听
document.addEventListener("microServiceEvent", this.listener);
3.3.3 缓存管理，防止内存泄露
使用缓存最重要的事项就是对缓存的管理，在不需要的时候及时清理，这在 JS 中是非常重要但很容易被忽略的事项。
应用级缓存
子应用 vnode、router 等属性，子应用切换时缓存；
页面级缓存
通过 vue-keep-alive 缓存组件的 vnode；
删除页签时，监听 remove 事件，删除页面对应的 vnode；
vue-keep-alive 组件中所有缓存均被删除时，通知删除整个子应用缓存；
3.4 整体框架
最后，从整体的视角来了解下多页签缓存的实现方案。
因为不仅仅需要对子应用的缓存进行管理，还需要将 vue-keep-alive 组件注册到各个子应用中等事项，将这些服务统一在主应用的 mainService 中进行管理，在 registerMicroApps 注册子应用时通过 props 传入子应用，这样就能够实现同一套代码，多处复用。
// 子应用main.js
let mainService = null;
export async function mount(props) {
mainService = null;
const { MainService } = props;
// 注册主应用服务
mainService = new MainService({
// 传入对应参数
});
// 实例化vue并渲染
mainService.render(props);
}
export async function unmount() {
mainService.unmountCache();
}
对关键流程进行梳理：
四、现有问题
暂时只支持 vue 框架的实例缓存
该方案也是基于 vue 现有特性支持实现的，在 react 社区中对于多页签实现并没有统一的实现方案，笔者也没有过多的探索，考虑到现有项目是以 vue 技术栈为主，后期升级也会只升级到 vue3.0，在一段时间内是可以完全支持的。