前端领域的插件式设计

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插件，是一个常见的概念。

例如，当我们需要把我们前端代码中的 css 样式提取打包，我们可以用 webpack 的 mini-css-extract-plugin，或者你如果用 rollup 的话，可以选择 rollup-plugin-postcss。

再比如我们可以给 babel 配置 @babel/plugin-proposal-decorators 插件来支持装饰器语法；

除了上述打包编译相关的工具，我们使用的代码编辑器也都支持各式各样的插件，动态地给软件增加各种能力，例如通过 Prettier 插件来是 VsCode 支持 Prettier 的代码格式化，或者安装主题插件来改变软件样式等。

除此之外，一些前端领域的框架也都有插件的机制，譬如 Vue，DvaJS，Eggjs 等。React 也有一些插件化开发的框架，例如 DevExtreme Reactive （以下简称 DR），React Pluggable。

认识插件

那什么是插件呢？

所谓插件（Plug-in / Plugin），是一种可以把某些能力或特性添加到某个已有主体程序的程序，它通常遵循一定的编写规范，并只能运行在特定的主体程序中。

插件的设计能带来许多好处，例如

虽然上面提到的软件都有支持插件，但也各有特点。

从插件的深入程度上来说

而从插件面向的开发者来说，也有几种方式

插件化设计的改造案例

除了我们去使用一个一个的插件，我们也可以把插件化的设计引入到我们自己的系统中，下面抛砖引玉，按照笔者的理解介绍一些基本的设计思路，当然插件的设计方式并非固定的，我们也不应当公式化地套用模式，核心在于体会其设计思想。

当我们设计一个插件系统时，我们要考虑几个问题：

设想一个这样一个例子，我们有一个简易的计算器程序，支持加减法：

 class Calculator {
   construct(initial) {
     this.num = initial;
   }
   add(num) {
     this.num = this.num + num;
     return this;
   }
   subtract(num) {
     this.num = this.num - num;
     return this;
   }
   result() {
     return this.num;
   }
 }

 const myCalculator = new Calculator(5);
 myCalculator.add(5).subtract(2).result(); // 8

可以很容易想到，计算器的主要抽象是运算，即当前值和一个新值的运算过程，这部分是稳定的，而支持的运算逻辑是可扩展的，适合做成插件，因此我们可以做如下的改造：

 // 程序主体，定义程序核心逻辑是增加计算器运算能力
 class Calculator {
   plugins = [];
   construct(initial) {
     this.num = initial;
   }

   use(plugin) {
     this.plugins.push(plugin);
     this[plugin.name] = plugin.calculate.bind(this);
   }

   result() {
     return this.num;
   }
 }
 // 插件声明
 interface Plugin {
   name: string;
   calculate(num: number) => this;
 }
 // 插件实现
 class AddPlugin implements Plugin {
   name: 'add',
   calculate(num) {
     this.num = this.num + num;
     return this;
   }
 }

 class SubtractPlugin implements Plugin {
   name: 'subtract',
   calculate(num) {
     this.num = this.num - num;
     return this;
   }
 }

 const myCalculator = new Calculator(5);
 // 插件安装
 myCalculator.use(new AddPlugin());
 myCalculator.use(new SubtractPlugin());

 myCalculator.add(5).subtract(2).result(); // 8

经过这个改造，未来如果要实现乘法，我们只需要新增一个插件实现即可，无需修改程序主体：

 class MultiplicatiPlugin implements Plugin {
   name: 'multiplicati',
   calculate(num) {
     this.num = this.num * num;
     return this;
   }
 }

再比如我们要增加一个 help 来打印支持的计算也可以快速实现：

 class Calculator {
   ...
   help() {
     return `support ${this.plugins.map(plugin => plugin.name).join(',')}`;
   }
 }

通过上面的例子，从插件的角度可以分成几个部分：

在一些更复杂的例子里还会有 Plugin Loader 用于加载和管理 plugin。

插件设计的案例分享

我们已经对插件设计有了一个基本的认识，我们再来看看一些开源库的插件设计案例

Webpack

webpack 核心模块为 compiler 和 compilation，他们都有各自的声明周期钩子（Hook），插件开发者可以借助这些 Hook 来完成各种能力，因此 webpack 核心便是定义声明周期（或者叫事件流），并在各个声明周期中调用插件在对应声明周期注册的方法。不过在同一个生命周期注册了多个事件时，我们还需要关注几个问题：

上述问题 webpack 封装了一个 Hook 的核心库 Tapable， compiler 和 compilation 都是基于 Tapable 的实现，根据上面的维度提供了不同的 Hook 类：

img

网上有很多很不错的专门介绍 Tapable 文章，这里就不继续展开介绍，但我们可以对其有个感性的认识，实际上可以把它看做加强版的 EventEmitter。不仅 webpack 会面临这个问题，另一个构建工具 rollup 也能看到类似的模块来解决这类问题，在其代码中有一个 PluginDriver 模块（https://github.com/rollup/rollup/blob/master/src/utils/PluginDriver.ts）就是起类似的作用。

DevExtreme Reactive

最后再来聊一聊一个比较有意思的 React 插件化框架 DevExtreme Reactive。

DevExtreme Reactive （以下简称 DR）是 DevExpress 公司开发的一个开源 React 组件库，目前包含了 Grid / Chart / Scheduler 三个复杂组件，这三个组件都是基于一个插件化框架进行开发的。

一个插件的例子如下：

 import { PluginHost, Plugin, Template, Getter, Action } from '@devexpress/dx-react-core';

 export default function PluginRoot(props) {
   const { chidren } = props;
   return <PluginHost>{children}</PluginHost>;
 }

 export function FeatureA() {
   return (
     <Plugin name="A">
       <Template name="...">...</Template>
       <Getter name="..." />
       <Action name="..." />
     </Plugin>
   );
 }
 export function FeatureB() {
   return (
     <Plugin name="B">
       <Template>...</Template>
       <Getter name="..." />
       <Action name="..." />
     </Plugin>
   );
 }

 // App.jsx
 import PluginRoot, { FeatrueA, FeatureB, ... FeatureN } from './MyComponnent;'

 const App = () => (
   <PluginRoot>
     <FeatureA />
     <FeatureB />
     ...
     <FeatrueN />
   </PluginRoot>
 );

 ReactDOM.render(<App />, rootNode);

其中：

插件的各个能力和注册方式都采用组件形式引用，充分契合 React 书写方式。

TodoApp

当然这些介绍还是不太直观，我们来看一个具体的例子。

例如我们要做一个 Todo 应用，我们可以如下实现

 import { PluginHost, Plugin, Template, Getter, Action } from '@devexpress/dx-react-core';

 const TodoApp = ({ children }) => {
   return (
     <PluginHost>
       <TodoCore />

       {/* ========= plugins ========= */}
       <TodoHeader />
       <TodoList />
       <TodoStore />
     </PluginHost>
   )
 }

 const TodoCore = () => {
   return (
     <Plugin>
       {/* 基本的状态管理 */}
       <TodoStore />
       <Template name="root">
         {/* 定义布局 */}
         <section className="todoapp">
           <TemplatePlaceholder name="header" />
           <TemplatePlaceholder name="main" />
         </section>
       </Template>
     </Plugin>
   );
 };

 const TodoHeader = () => {...}
 const TodoList = () => {...}

 const App = () => {
   return (
     <TodoApp />
   )
 }

 ReactDOM.render(<App />, rootNode);

如果我们需要增加一个功能支持设置完成，我们可以通过编写如下的插件来支持：

 // TodoCompletable.tsx
 const TodoCompletable = () => {
   ...
   return (
     <Plugin name="completable">
       {/* 扩展 main 的布局，增加 footer，在 footer 中展示 complete 对应的操作 */}
       <Template name="main">
         <TemplatePlaceholder />
         <TemplatePlaceholder name="footer" />
       </Template>

       {/* 扩展状态和操作 */}
       <Getter name="todos" computed={getTodoWithCompletedStatus} />
       <Action name="completeTodo" action={completeTodoAction} />
       <Action name="activeTodo" action={activeTodoAction} />

       {/* 扩展 todoItem 展示，增加 checkbox */}
       <Template name="todoItem">
         {({ todo }) => (
           <TemplateConnector>
             {(getters, { completeTodo, activeTodo }) => (
               <div className="view">
                 <input
                   className="toggle"
                   type="checkbox"
                   checked={todo.completed}
                   onChange={(e) => {
                     if (e.target.checked) {
                       completeTodo(todo.id);
                     } else {
                       activeTodo(todo.id);
                     }
                   }}
                 />
                 {/* TemplatePlaceholder 表示直接使用原来 todoItem 定义的展示 */}
                 <TemplatePlaceholder />
               </div>
             )}
           </TemplateConnector>
         )}
       </Template>


       {/* Footer 的具体实现 */}
       <TodoFooter />
     </Plugin>
   );
 };

 // 引入插件
 const TodoApp = () => {
   return (
     <PluginHost>
       {...}
       {/* completable plugin */}
       <TodoCompletable />
     </PluginHost>
   );
 };

可以看到，标签功能完全插件化了，原来的代码不需要做任何调整！而且相关功能完全在一个模块中实现（如果我们正常 React 的写法会在多个组件中感知逻辑，改动肯定是分散的，而目前的写法我们可以轻松增加或移除此 feature）！详细例子可以参考写的例子：https://stackblitz.com/edit/dr-todo-demo?file=App.tsx

通过上面的介绍，想必大家可以感受到插件化设计的魅力了，感谢看到这里，希望能对大家有所帮助。

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