小程序统一 API 层

Q1: 什么是小程序的统一 API 层？为什么需要这种设计？

小程序的统一 API 层是对底层各平台原生能力的封装与抽象，提供一致的接口供开发者使用。需要这种设计的原因有：

跨平台一致性：抹平不同平台（iOS/Android/Web）间的实现差异，提供统一接口
向下兼容：处理不同版本客户端的能力差异，实现版本适配
错误处理：统一的错误处理和参数校验机制
扩展性：便于添加新功能而不破坏已有接口
安全性：对原生能力进行安全控制和权限管理

Q2: 小程序 API 封装与传统 Web API 封装有何异同？

相同点：

都提供对底层能力的封装和抽象
都关注开发体验和易用性
都需要考虑兼容性和异常处理

不同点：

运行环境：Web API 运行在浏览器环境，小程序 API 运行在定制化容器中
通信机制：小程序 API 需要通过 JSBridge 与原生通信，而不是直接调用
跨线程特性：小程序双线程模型使 API 需要考虑跨线程通信
生命周期：小程序 API 需要适配特定的应用和页面生命周期
能力范围：小程序可以调用更多设备原生能力，超出传统 Web 范围

Q3: 如何设计一个可扩展的小程序 API 系统？请描述你的架构设计。

一个良好的小程序 API 系统应具备以下架构特点：

分层设计：
- 接口层：提供开发者直接调用的 API
- 适配层：处理平台差异性的逻辑
- 通信层：负责与原生层通信
核心层：处理公共逻辑和基础能力
插件化架构：
- 核心 API 与扩展 API 分离
- 扩展 API 通过插件方式加载
- 支持按需引入和懒加载
统一接口规范：
- 一致的参数结构（options 对象）
- 统一的回调模式（success/fail/complete）
- Promise 化支持
版本控制：
- API 支持版本标记
- 降级策略和兼容性处理
- 能力检测机制
错误处理：
- 统一的错误码系统
- 全局错误拦截和处理
- 调试和日志机制

Q4: 请描述小程序框架中的能力扩展体系是如何实现的？

小程序框架的能力扩展体系通常通过以下方式实现：

注入式扩展：

typescript

// 将扩展API注入到全局对象
function injectExtendApis(globalObject) {
  // 云能力API注入
  globalObject.cloud = createCloudAPI();
  // 支付API注入
  globalObject.payment = createPaymentAPI();
}

插件式扩展：

typescript

class ApiExtension {
  constructor(name, apis) {
    this.name = name;
    this.apis = apis;
  }

  register(apiHost) {
    Object.keys(this.apis).forEach((key) => {
      apiHost[key] = this.apis[key];
    });
  }
}

// 注册扩展
apiManager.registerExtension(new ApiExtension("cloud", cloudApis));

代理拦截模式：

typescript

const apiProxy = new Proxy(baseApis, {
  get(target, property) {
    // 检查扩展API中是否存在
    if (extendedApis[property]) {
      return extendedApis[property];
    }
    return target[property];
  },
});

动态加载机制：

typescript

async function loadApiExtension(name) {
  const extension = await import(`./extensions/${name}.js`);
  registerApi(extension.default);
}

Q5: 在小程序 API 层中，如何处理异步 API 的 Promise 化？

小程序 API 的 Promise 化处理通常有以下几种方式：

包装器模式：

typescript

function promisify(api) {
  return function (options = {}) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      api({
        ...options,
        success: (res) => {
          resolve(res);
          options.success && options.success(res);
        },
        fail: (err) => {
          reject(err);
          options.fail && options.fail(err);
        },
      });
    });
  };
}

// 使用方式
const request = promisify(ty.request);

全局转换：

typescript

function promisifyAll(apis) {
  const promisifiedApis = {};
  Object.keys(apis).forEach((key) => {
    if (typeof apis[key] === "function") {
      promisifiedApis[key] = promisify(apis[key]);
    }
  });
  return promisifiedApis;
}

API 标记和选择性处理

typescript

const asyncApiList = ["request", "login", "uploadFile"];

function createPromisifiedApis(rawApis) {
  const apis = { ...rawApis };
  asyncApiList.forEach((name) => {
    if (apis[name]) {
      apis[name + "Async"] = promisify(apis[name]);
    }
  });
  return apis;
}

Q6: 如何在小程序 API 层实现向下兼容？如何处理不同平台间的 API 差异？

实现向下兼容和处理平台差异的方法：

能力检测模式：

typescript

function callAPI(name, options) {
  // 检查该API是否存在
  if (!nativeAPI[name]) {
    // 降级处理
    return fallbackImplementation(name, options);
  }
  // 正常调用
  return nativeAPI[name](options);
}

版本比较处理：

typescript

function callVersionedAPI(name, options) {
  const currentVersion = getContainerVersion();
  const requiredVersion = API_VERSION_MAP[name];

  if (semverCompare(currentVersion, requiredVersion) < 0) {
    // 版本过低，执行降级逻辑
    return polyfill(name, options);
  }

  return nativeAPI[name](options);
}

平台适配策略：

typescript

const platformImplementations = {
  ios: {
    scanCode: iosScanCodeImpl,
  },
  android: {
    scanCode: androidScanCodeImpl,
  },
  web: {
    scanCode: webScanCodePolyfill,
  },
};

function getPlatformAPI(name) {
  const platform = getPlatformType();
  return platformImplementations[platform][name] || defaultImpl[name];
}

参数转换：

typescript

function callCrossplatformAPI(name, options) {
  const platform = getPlatformType();
  // 转换参数格式以适应不同平台
  const adaptedOptions = parameterAdapters[platform](options);

  return nativeAPI[name](adaptedOptions);
}

Q7: 在小程序 API 层面，有哪些性能优化技术？如何减少调用开销？

小程序 API 层面的性能优化技术：

缓存机制：

typescript

// 实现 API 结果缓存
const apiCache = new Map();

function callWithCache(name, options, cacheTime = 5000) {
  const cacheKey = `${name}_${JSON.stringify(options)}`;
  const cached = apiCache.get(cacheKey);

  if (cached && Date.now() - cached.timestamp < cacheTime) {
    return Promise.resolve(cached.data);
  }

  return originalAPI[name](options).then((res) => {
    apiCache.set(cacheKey, {
      data: res,
      timestamp: Date.now(),
    });
    return res;
  });
}

批量处理：

typescript

// 收集短时间内的多次请求，合并处理
class BatchProcessor {
  constructor(api, delay = 50) {
    this.queue = [];
    this.timer = null;
    this.api = api;
    this.delay = delay;
  }

  add(params, resolve, reject) {
    this.queue.push({ params, resolve, reject });

    if (!this.timer) {
      this.timer = setTimeout(() => {
        this.process();
      }, this.delay);
    }
  }

  process() {
    const batch = this.queue.slice();
    this.queue = [];
    this.timer = null;

    // 批量处理逻辑
    this.api
      .batchProcess(batch.map((item) => item.params))
      .then((results) => {
        results.forEach((result, index) => {
          batch[index].resolve(result);
        });
      })
      .catch((error) => {
        batch.forEach((item) => item.reject(error));
      });
  }
}

延迟加载：

typescript

// 非核心 API 延迟加载
const lazyAPIs = {};

function getLazyAPI(name) {
  if (!lazyAPIs[name]) {
    lazyAPIs[name] = new Proxy({}, {
      get(\_, property) {
        // 首次调用时加载
        if (!lazyAPIs[name].loaded) {
          lazyAPIs[name].loaded = true;
          lazyLoadAPI(name);
        }
        return lazyAPIs[name][property];
      }
    });
  }
  return lazyAPIs[name];
}

通信优化：

typescript

// 优化序列化/反序列化过程
function optimizedCall(name, data) {
  // 避免不必要的深拷贝
  const serializedData = fastSerialize(data);

  return bridge.call(name, serializedData).then((result) => {
    return fastDeserialize(result);
  });
}

Q8: 如何设计一个高效的小程序 API 权限控制系统？

高效的 API 权限控制系统设计：

分层权限模型：

typescript

const permissionLevels = {
  PUBLIC: 0, // 无需授权
  USER: 1, // 需要用户授权
  SENSITIVE: 2, // 敏感权限，需要额外确认
  SYSTEM: 3, // 系统级权限，限制使用场景
};

const apiPermissions = {
  getLocation: permissionLevels.USER,
  getPhoneNumber: permissionLevels.SENSITIVE,
  getFileSystem: permissionLevels.SYSTEM,
};

权限检查代理：

typescript

function createPermissionProxy(apis) {
  return new Proxy(apis, {
    get(target, property) {
      const api = target[property];
      if (typeof api !== "function") return api;

      return function (options) {
        const permission = apiPermissions[property];

        // 检查权限
        return checkPermission(property, permission).then((granted) => {
          if (granted) {
            return api(options);
          } else {
            throw new Error(`Permission denied: ${property}`);
          }
        });
      };
    },
  });
}

权限缓存机制：

typescript

const permissionCache = new Map();

function checkPermission(name, level) {
  // 检查缓存
  if (permissionCache.has(name)) {
    const cached = permissionCache.get(name);
    if (Date.now() - cached.timestamp < PERMISSION_CACHE_TIME) {
      return Promise.resolve(cached.granted);
    }
  }

  // 实际权限检查
  return performPermissionCheck(name, level).then((granted) => {
    permissionCache.set(name, {
      granted,
      timestamp: Date.now(),
    });
    return granted;
  });
}

Q9: 如何实现一个跨平台的文件系统 API？请详细说明设计思路。

跨平台文件系统 API 设计思路：

统一接口定义：

typescript

interface FileSystemAPI {
  // 读取文件内容
  readFile(options: {
    filePath: string;
    encoding?: string;
    success?: (res: { data: string | ArrayBuffer }) => void;
    fail?: (err: Error) => void;
    complete?: () => void;
  }): Promise<{ data: string | ArrayBuffer }>;

  // 写入文件
  writeFile(options: {
    filePath: string;
    data: string | ArrayBuffer;
    encoding?: string;
    success?: (res: { errMsg: string }) => void;
    fail?: (err: Error) => void;
    complete?: () => void;
  }): Promise<{ errMsg: string }>;

  // 其他方法：mkdir, rmdir, unlink 等
}

平台特定实现：

typescript

// iOS 实现
const iOSFileSystem: FileSystemAPI = {
  readFile(options) {
    return bridge.invokeNative({
      namespace: "fileSystem",
      method: "readFile",
      args: formatOptions(options),
    });
  },
  // 其他方法实现...
};

// Android 实现
const androidFileSystem: FileSystemAPI = {
  readFile(options) {
    // Android 特有的参数处理
    const androidOptions = {
      ...options,
      androidSpecific: getAndroidPath(options.filePath),
    };

    return bridge.invokeNative({
      namespace: "fileSystem",
      method: "readFile",
      args: formatOptions(androidOptions),
    });
  },
  // 其他方法实现...
};

// Web 实现 (使用 FileSystem API 或降级处理)
const webFileSystem: FileSystemAPI = {
  readFile(options) {
    if (window.FileReader) {
      // 使用 Web API 实现
      return webFileReadImplementation(options);
    } else {
      // 降级到服务器端实现
      return serverSideFileRead(options);
    }
  },
  // 其他方法实现...
};

自动平台检测：

typescript

function createFileSystemAPI(): FileSystemAPI {
  const platform = detectPlatform();

  switch (platform) {
    case "ios":
      return iOSFileSystem;
    case "android":
      return androidFileSystem;
    case "web":
      return webFileSystem;
    default:
      // 默认实现或错误处理
      throw new Error(`Unsupported platform: ${platform}`);
  }
}

// 导出统一 API
export const fileSystem = createFileSystemAPI();

路径标准化：

typescript

function normalizePath(path: string, platform: string): string {
  // 处理不同平台的路径格式
  if (platform === "android") {
    // Android 路径处理
    return path.replace(/^\//, "");
  } else if (platform === "ios") {
    // iOS 路径处理
    return path.startsWith("/") ? path : `/${path}`;
  } else {
    // Web 路径处理
    return path;
  }
}

错误码统一：

typescript

const errorCodeMap = {
  // 原生错误码到统一错误码的映射
  ios: {
    "10001": "FILE_NOT_FOUND",
    "10002": "NO_PERMISSION",
  },
  android: {
    "2001": "FILE_NOT_FOUND",
    "2002": "NO_PERMISSION",
  },
};

function normalizeError(nativeError, platform) {
  const code = nativeError.code;
  const standardCode = errorCodeMap[platform][code] || "UNKNOWN_ERROR";

  return {
    code: standardCode,
    message: getErrorMessage(standardCode),
    originalError: nativeError,
  };
}

Q10: 你如何设计小程序的网络请求 API，以处理不同的认证方式、拦截器和缓存策略？

小程序网络请求 API 的设计：

基础接口设计：

typescript

interface RequestOptions {
  url: string;
  method?: "GET" | "POST" | "PUT" | "DELETE";
  data?: object | string | ArrayBuffer;
  header?: Record<string, string>;
  timeout?: number;
  dataType?: "json" | "text" | "base64";
  success?: (res: {
    data: any;
    statusCode: number;
    header: Record<string, string>;
  }) => void;
  fail?: (err: Error) => void;
  complete?: () => void;
}

function request(options: RequestOptions): Promise<any> {
  // 实现逻辑
}

拦截器链：

typescript

interface Interceptor {
  request?: (
    config: RequestOptions
  ) => RequestOptions | Promise<RequestOptions>;
  response?: (response: any) => any | Promise<any>;
  error?: (error: Error) => Error | Promise<Error>;
}

class HttpClient {
  private interceptors: Interceptor[] = [];

  addInterceptor(interceptor: Interceptor) {
    this.interceptors.push(interceptor);
    return this;
  }

  async request(options: RequestOptions) {
    let config = { ...options };

    // 请求拦截
    for (const interceptor of this.interceptors) {
      if (interceptor.request) {
        config = await interceptor.request(config);
      }
    }

    try {
      // 发起请求
      let response = await nativeRequest(config);

      // 响应拦截
      for (const interceptor of this.interceptors) {
        if (interceptor.response) {
          response = await interceptor.response(response);
        }
      }

      return response;
    } catch (error) {
      // 错误拦截
      let processedError = error;

      for (const interceptor of this.interceptors) {
        if (interceptor.error) {
          processedError = await interceptor.error(processedError);
        }
      }

      throw processedError;
    }
  }
}

认证机制：

typescript

// 认证拦截器
const authInterceptor = {
  request: async (config) => {
    const token = await getAuthToken();

    if (token) {
      // 设置认证头
      config.header = config.header || {};
      config.header["Authorization"] = `Bearer ${token}`;
    }

    return config;
  },

  response: async (response) => {
    // 处理 401 错误，尝试刷新 token
    if (response.statusCode === 401) {
      const newToken = await refreshToken();
      if (newToken) {
        // 使用新 token 重试请求
        return httpClient.request({
          ...response.config,
          header: {
            ...response.config.header,
            Authorization: `Bearer ${newToken}`,
          },
        });
      }
    }

    return response;
  },
};

// 添加到 HTTP 客户端
httpClient.addInterceptor(authInterceptor);

缓存策略：

typescript

// 缓存拦截器
const cacheInterceptor = {
  request: async (config) => {
    // 只缓存 GET 请求
    if (config.method !== "GET" || config.noCache) {
      return config;
    }

    const cacheKey = generateCacheKey(config);
    const cachedResponse = await getCachedResponse(cacheKey);

    if (cachedResponse && !isCacheExpired(cachedResponse, config.cacheTime)) {
      // 返回缓存的响应
      return Promise.reject({
        __CACHE__: true,
        data: cachedResponse,
      });
    }

    // 将缓存键附加到配置
    config.__cacheKey = cacheKey;
    return config;
  },

  response: async (response) => {
    // 缓存响应
    if (response.config.__cacheKey && response.statusCode === 200) {
      await cacheResponse(response.config.__cacheKey, response.data);
    }

    return response;
  },

  error: async (error) => {
    // 如果是缓存命中，返回缓存的响应
    if (error.__CACHE__) {
      return error.data;
    }

    throw error;
  },
};

// 添加到 HTTP 客户端
httpClient.addInterceptor(cacheInterceptor);

重试机制：

typescript

// 重试拦截器
const retryInterceptor = {
  error: async (error) => {
    const config = error.config;

    // 检查是否应该重试
    if (!config || !config.retry || config.__retryCount >= config.retry) {
      throw error;
    }

    // 增加重试计数
    config.__retryCount = (config.__retryCount || 0) + 1;

    // 延迟重试
    await new Promise((resolve) =>
      setTimeout(resolve, config.retryDelay || 1000)
    );

    // 重试请求
    return httpClient.request(config);
  },
};

// 添加到 HTTP 客户端
httpClient.addInterceptor(retryInterceptor);

小程序统一 API 层 ​

Q1: 什么是小程序的统一 API 层？为什么需要这种设计？ ​

Q2: 小程序 API 封装与传统 Web API 封装有何异同？ ​

Q3: 如何设计一个可扩展的小程序 API 系统？请描述你的架构设计。 ​

Q4: 请描述小程序框架中的能力扩展体系是如何实现的？ ​

Q5: 在小程序 API 层中，如何处理异步 API 的 Promise 化？ ​

Q6: 如何在小程序 API 层实现向下兼容？如何处理不同平台间的 API 差异？ ​

Q7: 在小程序 API 层面，有哪些性能优化技术？如何减少调用开销？ ​

Q8: 如何设计一个高效的小程序 API 权限控制系统？ ​

Q9: 如何实现一个跨平台的文件系统 API？请详细说明设计思路。 ​

Q10: 你如何设计小程序的网络请求 API，以处理不同的认证方式、拦截器和缓存策略？ ​

小程序统一 API 层

Q1: 什么是小程序的统一 API 层？为什么需要这种设计？

Q2: 小程序 API 封装与传统 Web API 封装有何异同？

Q3: 如何设计一个可扩展的小程序 API 系统？请描述你的架构设计。

Q4: 请描述小程序框架中的能力扩展体系是如何实现的？

Q5: 在小程序 API 层中，如何处理异步 API 的 Promise 化？

Q6: 如何在小程序 API 层实现向下兼容？如何处理不同平台间的 API 差异？

Q7: 在小程序 API 层面，有哪些性能优化技术？如何减少调用开销？

Q8: 如何设计一个高效的小程序 API 权限控制系统？

Q9: 如何实现一个跨平台的文件系统 API？请详细说明设计思路。

Q10: 你如何设计小程序的网络请求 API，以处理不同的认证方式、拦截器和缓存策略？