可视化埋点在React Native中的实践

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本文首发于微信公众号“Shopee技术团队”。

1. 背景

笔者所在团队为 Shopee 的本地生活前端团队，用户可以在我们的平台购买优惠券，然后去线下门店使用。随着用户规模不断增加，研究用户行为数据可以更好地指导产品功能设计，提供更加优秀的用户体验。用户行为数据的研究首先涉及到如何采集，即我们常说的“埋点”。

一直以来，我们项目中的埋点都采用代码埋点，每次新增埋点往往是一些重复性的工作，且需要重新发布代码才能生效，为此我们的开发人员叫苦不迭。为了实现在不修改代码的前提下新增埋点，我们调研了可视化埋点和无埋点两种方式。其中，无埋点（又称全埋点）会收集用户在应用里的所有行为，并上报所有相关的数据，由此产生大量无用数据，于是被我们排除了。

而可视化埋点的方式为：通过埋点平台圈选所需埋点的页面元素，进行埋点上报属性的配置与发布，由采集 SDK 同步埋点配置，并根据配置自动进行用户行为数据的采集和发送。正好可以解决我们的问题，因此我们决定采用可视化埋点方案。

在开始介绍我们的系统前，先来看看在 Web 上进行可视化埋点的基本思路：以点击事件为例（下文如果没有特殊说明，均以点击事件为例），Web 可视化埋点一般会提供一个 SDK，SDK 会在 document 上面监听 click 事件，借助于事件委托的特性，可以捕获到页面上任意元素的 click 事件及元素的信息。同时 Web 可视化埋点会提供一个平台，该平台通过 iframe 嵌入需要进行埋点配置的网页，然后通过 postMessage 来进行平台与目标页面的通信。

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由于我们的前端技术栈是 React Native，很多地方实现起来都比较有难度，比如无法通过 iframe 嵌入页面及 postMessage 实现平台与目标页面的通信，无法借助事件委托的特性来实现我们的 SDK 等。那么，最后究竟是如何实现的呢？下文将详细展开介绍。

2. 系统介绍

下面按照使用流程来介绍我们的系统。首先，需要在 React Native 客户端接入我们的 SDK。

2.1 客户端接入 SDK

如下所示，我们通过执行 SDK 的 initGoblin 方法导出了 TouchableComponent，该对象又导出了跟点击相关的一些组件供业务方使用，我们直接使用导出的这些点击相关的组件，并指定 trackId 即可（关于 trackId 后文会做介绍）：

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import { initGoblin } from '@dp/goblin-sdk-react-native'

export const { TouchableComponent } = initGoblin({ ... })

const {
  GButton,
  GTouchableHighlight,
  GTouchableNativeFeedback,
  GTouchableOpacity,
  GTouchableWithoutFeedback
} = TouchableComponent

<GButton trackId="button">Click Me</GButton>

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这些导出的组件都是利用高阶组件的思想对原来的组件进行了重写，并加入了埋点相关的逻辑。

2.2 连接客户端与可视化埋点平台

接入完 SDK 后，接下来就可以对埋点进行配置了。进行埋点配置前，首先要将我们的 React Native 客户端跟可视化埋点平台连接起来。

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如上图所示，埋点配置人员首先需要在可视化埋点平台开始一个埋点任务，可视化埋点平台前端会通过 WebSocket 连接到服务端，服务端会生成一个 sessionId 发送给前端：

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并且会将连接到服务端的 WebSocket 客户端进行登记：

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{
    25089: {
        creator: adminWSClient
    }
}

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此时埋点配置人员在 React Native 客户端通过 SDK 提供的工具进入连接页面，输入 sessionId 后通过 WebSocket 连接到埋点可视化平台服务端：

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服务端也会将连接到的 WebSocket 客户端进行登记：

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{
    25089: {
        creator: adminWSClient,
        connector: rnWSClient
    }
}

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这样，通过可视化埋点平台服务端，就可以将 React Native 客户端同可视化埋点平台前端间接地连接起来了。此时，可视化埋点服务端会通知前端和 React Native 客户端连接成功。得到消息后，前端会进入配置页面，React Native 客户端则进入配置模式。之后每当配置人员在 React Native 客户端对页面元素进行圈选时，SDK 都会将相关数据发送到可视化埋点平台前端，供配置人员进行配置。

2.3 埋点配置

以下是连接成功后 React Native 客户端及可视化埋点前端对应的效果：

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如图所示，当埋点配置人员在 React Native 客户端点击选择所需要埋点的元素时，SDK 会高亮该元素。同时，SDK 还会将当前所选元素的 trackId 及埋点属性数据来源集合发送到平台服务端，其中埋点属性数据来源集合由元素对应的 React 组件本身和其祖先组件的 props 和 state 属性所组成。

此时埋点配置人员可在平台上新增需要上报的字段并指定字段名、字段值来源，比如图中新增了一个名为 title 的字段，并指定其值来自于 Item 这个组件 props 下的 title 属性。

上文所说的 trackId 是当前所选择元素的唯一标识，类似于 Web 中页面元素的 id 或 XPath。其中 id 的优势是比较准确，不会因为页面结构变化而失效，缺点是需要开发人员事先设定，而 XPath 的优势是可以自动生成，但是对页面结构变化比较敏感。

我们知道，每个 React 应用背后其实都对应着一颗由 FiberNode 节点组成的树，而 React 类组件中可以通过 this._reactInternals （16 版本）得到当前组件所对应的 FiberNode 节点：

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通过从当前组件的 FiberNode 出发一直往上遍历到根部，可以得到一条类似于 XPath 的路径作为该组件的 trackId。但是在实施的时候发现相同的代码在 Android 和 iOS 两个平台生成的 trackId 并不一样，这也就意味着如果采取这种方案的话，埋点配置时需要针对两个平台分别配置，这显然会大大增加工作量。所以最后我们不得已放弃了该方案，暂时采用了开发手动给组件设置 trackId 的方案。

在遍历的同时，我们还可以可以得到所有祖先组件的 FiberNode 上的 memoizedProps 和 memoizedState ，它们分别对应组件的 props 和 state，这样我们就可以得到组件的埋点属性数据来源集合了，类似于下图所示：

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埋点配置完成后，会发布成 JSON 格式的文件，比如上文的例子发布后会如下所示：

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{
  ...
  "item-button": {
    "constant": {
      "operation": "click"
    },
    "variable": {
      "title": "props.Item.title"
    }
  }
  ...
}

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每一个配置都是以 trackId 为 key 的一个对象，其中对象中 constant 属性表示需要上报的字段的值是固定的，例如 operation 为 click 表示当前用户的操作为点击，variable 则表示需要上报的字段的值是动态的，其值是一条取值路径，这里表示 title 这个字段的值需要从 Item 组件的 props 中的 title 属性来获取。

然而在实际使用时又遇到了一个问题：我们的代码在生产环境中打包以后，组件的名称都被混淆了，导致配置人员进行配置的时候根本无法识别。

为了解决这个问题，我们参考 babel-plugin-add-react-displayname 库编写了一个 babel 插件，在打包的时候自动给组件添加 displayName，埋点 SDK 在收集埋点数据的时候不再取组件的名字而是取组件上的 displayName 属性。

埋点配置发布后，用户在使用我们的产品时，SDK 会同步配置文件，并根据配置文件匹配用户的行为进行数据上报。

2.4 埋点上报

当用户打开页面时，SDK 首先会去远程拉取最新的埋点配置文件，此时又存在一个问题：拉取埋点配置文件是需要时间的，这就导致这个过程中用户的行为事件全部都会丢失。

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如上图所示，为了解决这个问题，我们设计了一个队列，该队列会不断地接收并存储所有用户的行为事件。然后，我们在 requestIdleCallback 中进行处理，使用 requestIdleCallback 的好处是可以在空闲的时候执行，因而不影响动画及用户输入等关键事件。

当发现配置文件拉取成功时，会开始消费队列中的用户行为事件，如果用户行为事件对应的组件不能在配置文件中找到，则直接丢弃；否则，会对其进行处理。处理方法同埋点配置过程类似，首先也会通过 FiberNode 树收集到埋点属性数据来源集合，然后通过该集合给埋点配置中 variable 中的字段进行赋值，最后合并 constant 中的数据进行上报。

比如下面这条埋点配置：

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{
  "item-button": {
    "constant": {
      "operation": "click"
    },
    "variable": {
      "title": "props.Item.title"
    }
  }
}

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最后会生成如下所示的上报数据：

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{
  "operation": "click",
  "title": "Second Item"
}

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3. 总结

本文介绍了一套在 React Native 应用中实施可视化埋点的方案，实现这一套方案涉及到以下知识：

  • React 高阶组件的思想，通过对 React Native 组件进行重写，添加我们埋点相关的逻辑；
  • 通过类组件的 _reactInternals 可获取对应的 FiberNode 节点；
  • FiberNode 相关的属性，比如可以通过 child、return、sibling 三个指针来对 FiberNode 树进行遍历，memoizedProps 和 memoizedState 可以用来替代组件的 props 和 state 等；
  • 使用 babel 插件对代码进行改写，解决组件名称被混淆的问题。

这些知识有些是一些业界比较成熟的方案，可以直接复用，有些在官方文档中并未提及，需要对内部机制有深入的了解才能实现。由此可见，在进行业务开发时，保持对日常所用框架及工具的深入探索是必不可少的。

目前我们已成功接入了一些新的埋点需求。从开发反馈来看，不用写很多重复的埋点上报代码确实是一大福音，同时也可以支持不修改代码来修改或增加埋点，比较显著地提高了埋点需求上线的效率。我们也在不断改进这一系统，比如对埋点的检查及监控，检查的目的是确保上报数据的准确性，而监控的目的是及时发现埋点问题并进行修复。

参考链接

本文作者

Shopee 本地生活前端团队

涅槃快乐热爱生活，追求技术

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