1、小程序与小程序开发生态
2、小程序基础
3、小程序后台开发
4、小程序云开发
5、小程序云开发经典架构

1. 小程序与小程序开发生态

在 2019 年 Q1，微信和 WeChat 的合并活跃用户为 11.12 亿，而小程序的活跃用户从 17 年初发布后，在 18 年底增长到了 2.3 亿。小程序主要有以下几个特点：

速度快。无需下载安装，加载速度快于 app HTML5，随时可用
无适配。一次开发，多端兼容，免除了对各种手机机型的适配
可分享。支持图文分享、支持分享给微信好友和群聊
体验好。可达到近乎与原生 app 相同的操作体验和流畅度
易获取。支持扫码、微信搜索、好友推荐等发起场景
低门槛。基于微信的生态。已有公众号的组织可快速注册、可快速生成小程序

据报告数据显示，目前微信小程序的累积用户量已突破7亿，占微信月活用户的70%，用户使用习惯形成。微信小程序向2.0运营时代迈进，发展侧重点由原来的拉新进阶转向用户的运营留存，日活用户已达2亿。

截至2018年11月，微信小程序总量超过120万，开发者人数超过150万，第三方平台总量超过5000，小程序数量又上了一个台阶，开发者生态逐渐繁荣，小程序市场规模依然保持了高速增长趋势。小程序的场景覆盖面边界迅速拓宽，超过半数用户的小程序使用频次在4-6次。同时受到小游戏发展的影响，用户的沉浸时长明显提升，截止11月，微信小程序的用户日均使用时长已超15分钟，用户形成了主动使用小程序的习惯。

小程序已成为2018年的投资风口，上半年80%一线基金机构入场，投资金额超过30亿人民币，预测投资超过100亿人民币。

2. 小程序基础

一个小程序主体部分由三个文件组成，必须放在项目的根目录，如下：

app.js：小程序逻辑,设置全局属性、方法，小程序的生命周期
app.json：小程序公共设置，所有的页面必须在这里注册，
app.wxss：小程序公共样式表

一个小程序页面由四个文件组成，分别是：

js：页面逻辑，页面的生命周期
wxml：页面结构
wxss：页面样式表，如果和app.wxss配置不同，则会覆盖app.wxss中的属性设置，但是仅仅只影响所在的页面
json：页面配置

js用于处理页面逻辑，网络请求，数据处理，wxml和wxss共同渲染页面。

传统的视图和数据绑定，需要手动管理视图和对象的数据一致性。

那么微信小程序是通过什么方法来管理视图和对象绑定的呢？状态模式-单向数据流。状态模式定义一个对象，这个对象可以通过管理其状态从而使得应用程序作出相应的变化。简单的讲，对象状态化，只要对象状态发送变化，就通知页面更新视图元素。

三个步骤：

识别哪个UI元素被绑定了相应的对象。
监视对象状态的变化。
将所有变化传播到绑定的视图上。
注意数据流向是单向的，即视图变化不会影响对象状态。小程序数据视图单向绑定开发模式，让开发者专注于事件处理上，改变对象状态，实现视图更新。

小程序注册完成后，加载页面，触发onLoad方法。页面载入后触发onShow方法，显示页面。首先显示页面，会触发onReady方法，渲染页面元素和样式，一个页面只调用一次。当小程序后台运行或跳转到其他页面时，触发onHide方法。当小程序有后台进入到前台运行或重新进入页面时，触发onShow方法。当使用重定向方法wx.redirectTo(OBJECT)或关闭当前页返回上一页wx.navigateBack()，触发onUnload。

3. 小程序后台开发

对于小程序的后台开发，之前并没有提供工具来降低小程序开发门槛，在开始小程序开发之前，需要注册小程序账号、公有云账号，购买云服务器、域名、申请SSL证书，还需要相关的配置，SSH连接服务器、安装NodeJS、安装Nginx、安装MySQL、安装MySQL、导入SSL证书、测试Nginx、域名备案，才可以进行开发。

除了工作量大之外，费用也非常高，需要物理机托管、云主机、容器以及运维人力等，价格不菲。

4. 小程序云开发

Severless无服务器开发模式能让开发者更多地专注业务逻辑，并且成本低，这也是未来小程序后台开发的趋势。

全部通过SDK封装，把云资源包括无服务器云函数、云数据库、云缓存、对象存储等包装起来，开发者只需要通过SDK调用即可。

随着云服务的发展，从物理机到IAAS，再到PAAS，Serverless开发进一步释放开发者的业务能力，因此Serverless是下一代新技术，需要紧密关注。

小程序云开发是微信团队和腾讯云联合开发的，集成于小程序控制台的原生serverless云服务。核心功能包括：云存储、云数据库和云函数。云函数在云端运行的代码，微信私有天然鉴权，开发者只需编写自身业务逻辑代码；云数据库提供增删改查能力的MongoDB数据库；云存储可上传下载删除文件的存储服务，自带CDN。

特色：即可在小程序端操作，也可以服务端（云函数、服务器）操作；可视化操作；数据库和存储，在小程序端只有用户级别的权限，而子啊服务端则有管理员的权限。

小程序云开发优势：

官方生态，内置在小程序IDE，免认证登录，云相关API不需要任何安装，开箱即用。
快速上手，SDK调用比API调用更简单易懂。
配置简单，一键开通，可视化操作。
高效鉴权，内建微信小程序用户鉴权，开发者无需关注用户鉴权，将精力投放在核心业务逻辑上。
弹性伸缩，业务快速发展轻松实现扩容。
降低成本，提供较完整的云服务架构，简化小程序开发过程中复杂的后端操作，开发者无需关心底层服务器资
部署运维，极大节约服务器架构搭建维护成本。

云函数：

云端运行，原生支持。无需搭建服务器，无需域名设置，开发工具内一键市场部署即可运行后端代码；小程序内提供专门用于云函数调用的API；平台保证安全和隔离性，简化用户管理，免除运维操作。
私有协议。可在云函数内获取到小程序运行的上下文（appid、openid等），无需维护复杂的鉴权机制，即可获取天然可信任的用户登录态。
弹性伸缩。根据请求量实现毫秒级的实时弹性伸缩，函数未执行时不产生任何费用。

在服务器模式下，代码部署及运行在（云）服务器上，需要考虑服务器的架构分层、模块通信等设计，服务器运维负担重。

在无服务模式下，代码部署及运行在无状态的计算容器中，由事件触发，生命周期短。具有良好的扩展性和隔离性。

云函数API只有callFunction一个接口，假设已有一个云函数add，有下图中的代码实现了简单的云函数调用。

云数据库：

文档型数据库，数据库包含多个集合，集合近似于一个JSON数组，数组中的每个对象就是一条记录，记录的格式时JSON文档。
简单易用，数据库API包含增删改查，操作简单：获取数据库引用、构造查询/更新条件、发送请求；
权限控制，API分为小程序和服务端两部分，开发者可在小程序内直接调用API进行非敏感数据的操作。对于有
高安全要求的数据，可在云函数内通过服务端API进行操作。

云函数API是非常庞大的，主要包括触发网络请求、获取引用、数据库对象（Database）、集合对象（Collection）、Command对象更新（db.command）、Command对象查询（db.command）、记录对象（Document），具体的细节可以到小程序云开发的官方文档里了解。

下面看一个简单的例子，插入数据到云数据库，在云开发模式中，使用云函数实现插入数据到运输局库中，仅需要在小程序端使用wx.cloud.Functon API去调用云函数，将需要添加的数据传递给云函数，即可完成添加。

文件存储：

快速上传，小程序云提供文件存储空间、上传文件到云端，云开发者可以在小程序端和云函数端通过API使用云文件存储。
权限管理，基于微信登录态的安全控制，带权限管理的云端下载。
CDN加速，存储内的文件，天然CDN加速。

文件存储API有uploadFile上传文件、downloadFile下载文件、deletFile删除文件、getTempFileURL换取临时链接。

云开发还具有增值能力，有音视频类、AI类、短信类能力。

音视频有视频客服、直播、腾讯资质等功能，AI有证件识别、人脸核身、图片鉴黄、图片标签等功能，短信有验证码、通知、语音、群发等功能。

小程序云开发的无服务开发模式，助力快速上线小程序。对比传统开发和云开发模式，传统开发模式下需要考虑弹性伸缩、异地容灾、网络防护等，还需完成自己的业务逻辑，而在云开发模式下，这些需要考虑的东西通通由腾讯云基础服务处理了，开发者只需要考虑自己的业务逻辑，大大降低了工作量。

以小程序文件上传功能为样例，具体对比云开发和传统开发，在传统开发模式中需要在小程序端使用选择图片API和上传文件API，在后端需要搭建框架、路由和上传到腾讯云对象存储的逻辑，在运维上还需考虑性能和安全方面的问题，需要前端、后台和运维进行配合，在该功能上总耗时至少1142分钟。在云开发模式下，只需要在小程序端使用图片API结合云开发封装的wx.cloud.uploadFile的API，指定存储路径以及文件路径即可完成图片上传的，整个过程耗时只需4分钟，并且只需要前端即可完成。

插入数据到数据库功能，在传统开发模式中，需要在小程序端使用wx.request API，后端也要搭建框架、路由，实现插入数据到腾讯云MongoDB实例的逻辑，在运维上还需考虑性能和安全方面的问题。传统开发模式下，需要前端、后端和运维岗位进行配合，在该功能上总耗时至少1021分钟。在云开发模式中，使用云函数实现插入数据到运输局库中，仅需要在小程序端使用wx.cloud.Functon API去调用云函数，将需要添加的数据传递给云函数，即可完成添加，整个过程只需3分钟，也只需要一名前端即可完成该功能点。

5. 小程序云开发经典架构

小程序云开发架构，是很好理解的，小程序端通过内置SDK调用云开发资源，服务端（包括云函数、服务器）可以入SDK调用云开发资源。都需要通过云开发（Tencent Cloud Base），再由该服务层去对具体的资源进行操作，小程序端还需要先通过微信后台端获取用户ID，而服务端不需要。

下面是使用的一个场景，腾讯相册小程序分享二维码优化，遇到的挑战有小程序码不能存太多信息；二维码包含了name，ownerid，page等大量信息，在某些机型上无法有效识别。

云开发解决方案为，小程序码只需记下一个ID，具体信息存储在小程序云的数据库中，大大提升识别效率。

借助了云函数和云存储，整合二维码信息，在云函数中处理，调用微信生成小程序码的接口，将图片存储至云文件存储，获取临时图片URL。这样就简单快速生成小程序码。

第二个例子是腾讯相册小程序快速上线点赞评论功能，挑战有，新增小程序评论、点赞等操作需要用户的鉴权信息，原有的后端服务架构太复杂，增加新功能非常困难。云开发解决方案是通过云函数的路由功能，在原有的相册服务端获取用户的鉴权信息，匹配原有后台服务，判断该用户在小程序端是否有权限进行敏感操作。

借助了小程序云开发的云函数，快速上线社交功能，在云函数中，作为路由，将appid，openid转发到原有的服务。是典型的原有开发服务与云开发服务混合开发案例，具体流程如下图。

第三个例子是乘车码，是一个出行的小程序，在早期的开发中为了快速上线，把一些城市配置通通放在小程序前端，但业务不断拓展，拓展到很多城市后，配置信息越来越大，导致小程序体积包越来越臃肿，滞碍了业务的发展，于是用云开发进行处理，将一些不一定要在离线环境使用的配置迁移到云开发，采用云开发的存储服务来存放静态资源，这就大大压缩了乘车码小程序的体积，为其他新增功能腾挪了空间。

第四个案例是创梦天地和享物说这两个团队的小游戏流量大，想要快速上线小游戏社交功能，选择用云开发的数据库和云函数实现社交化的玩法，将排行榜数据存储到数据库中，通过云函数实现排行榜定时更新。还有将好友助力的数据放到数据库，调用云函数更新助力获奖，这是一个典型的用云开发实现社交玩法的案例。

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获奖，这是一个典型的用云开发实现社交玩法的案例。

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