前后端分离方案以及技术选型

作者：关开发

一.什么是前后端分离？

理解前后端分离大概可以从3个方面理解：

1. 交互形式

2. 代码组织形式

3. 开发模式与流程

1.1 交互形式

前后端不分离

后端将数据和页面组装、渲染好了之后，向浏览器输出最终的html；浏览器接收到后会解析html，解析引入的css、执行js脚本，完成最终的页面展示。

前后端分离

后端只需要和前端约定好接收以及返回的数据格式（一般用JSON格式），向前端提供API接口。前端就可以通过HTTP请求调用API的方式进行交互。前端获取到数据后，进行页面组装、渲染，最终在浏览器呈现。

1.2 代码组织形式

前后端不分离

在web应用早期的时候，前端页面以及后台业务数据处理的代码都放在一个工程下，甚至放在同一目录下，前端页面夹杂着后端代码。前、后端开发工程师都需要把整套代码导入开发工具才能开发。此阶段下前后端代码以及工作耦合度太高，前端不能独立开发和测试，后端人员也要依赖前端完成页面后才能完成开发。最糟糕的情况是前端工程师需要会后端模板技术（jsp），后端工程师还要会点前端技术，需要口头说明页面数据接口，才能配合完成开发。否则前端只能当一个“切图仔”，只输出HTML、CSS、以及很少量与业务逻辑无关的js；然后由后端转化为后端jsp，并且还要写业务的js代码。

前后端分离

前后端代码放在不同的工程下，前端代码可以独立开发，通过mock/easy-mock技术模拟后端API服务可以独立运行、测试；后端代码也可以独立开发，运行、测试，通过swagger技术能自动生成API文档供前端阅读，还可以进行自动化接口测试，保证API的可用性，降低集成风险。

1.3 开发模式与流程

前后端不分离

在项目开发阶段，前端根据原型和UI设计稿，编写HTML、CSS以及少量与业务无关的js（纯效果那些），完成后交给后台人员，后台人员将HTML转为jsp，并通过JSP的模板语法进行数据绑定以及一些逻辑 *** 作。后台完成后，将全部代码打包，包含前端代码、后端代码打成一个war，然后部署到同一台服务器运行。顶多做一下动静分离，也就是把图片、css、js分开部署到nginx。

具体开发流程如下：图略

前后端分离

实现前后端分离之后，前端根据原型和UI设计稿编写HTML、CSS以及少量与业务无关的js（纯效果那些），后端也同时根据原型进行API设计，并与前端协定API数据规范。等到后台API完成，或仅仅是API数据规范设定完成之后。前端即可通过HTTP调用API，或通过mock数据完成数据组装以及业务逻辑编写。前后端可以并行，或者前端先行于后端开发了。

具体开发流程如下：图略

二、前后端分离的好处与坏处。

从上面3个方面对比了之后，前后端分离架构和传统的web架构相比，有很大的变化，看起来好处多多。到底是分还是不分，我们还是要理性分析是否值得才去做。

从目前应用软件开发的发展趋势来看，主要有两方面需要注意：

· 越来越注重用户体验，随着互联网的发展，开始多终端化。

· 大型应用架构模式正在向云化、微服务化发展。

我们主要通过前后端分离架构，为我们带来以下四个方面的提升：

· 为优质产品打造精益团队

通过将开发团队前后端分离化，让前后端工程师只需要专注于前端或后端的开发工作，是的前后端工程师实现自治，培养其独特的技术特性，然后构建出一个全栈式的精益开发团队。

· 提升开发效率

前后端分离以后，可以实现前后端代码的解耦，只要前后端沟通约定好应用所需接口以及接口参数，便可以开始并行开发，无需等待对方的开发工作结束。与此同时，即使需求发生变更，只要接口与数据格式不变，后端开发人员就不需要修改代码，只要前端进行变动即可。如此一来整个应用的开发效率必然会有质的提升。

· 完美应对复杂多变的前端需求

如果开发团队能完成前后端分离的转型，打造优秀的前后端团队，开发独立化，让开发人员做到专注专精，开发能力必然会有所提升，能够完美应对各种复杂多变的前端需求。

· 增强代码可维护性

前后端分离后，应用的代码不再是前后端混合，只有在运行期才会有调用依赖关系。应用代码将会变得整洁清晰，不论是代码阅读还是代码维护都会比以前轻松。

那么前后端分离有什么不好的地方吗？我目前是没有想到，除非你说会增加前端团队的配备，后端工程师会变的不全能。。。

二、前后端分离架构方案。

实现前后端分离，主要是前端的技术架构变化较大，后端主要变为restfull 风格API，然后加上Swagger技术自动生成在线接口文档就差不多了。

对于目前用于前后端分离方案的前端技术架构主要有两种：

· 传统SPA

· 服务端渲染SSR

2.1 传统SPA

传统SPA指的是单页面应用，也就是整个网站只有一个页面，所有功能都通过这一个页面来呈现。因为一个人的肉眼，某一个时间点看一个页面，既然如此何必要不同功能做多个页面呢？只保留一个页面作为模板，然后通过路由跳转来更新这个模板页面的内容不就可以了吗？确实如此，现在通过reac全家桶、tvue全家桶，模块化、路由、wabpack等技术轻而易举就能实现一个单页面应用。

单页面应用的运行流程

1.用户通过浏览器访问网站url

2.单页面的html文件（index.html）被下载到浏览器，接着下载html里面引用的css，js。

3.css，js下载到浏览器完成之后，浏览器开始解析执行js向后端服务异步请求数据。

4.请求数据完成后，进行数据绑定、渲染，最终在用户浏览器呈现完整的页面。

2.2 服务端渲染

服务端渲染的方案指的是数据绑定，渲染等工作都放在服务端完成，服务端向浏览器输出最终的html。大家看完这个是不是有个疑问，这不是又回到了前后端不分离的时代了吗？答案是否定的，因为这里的服务端是用来执行前端数据绑定、渲染的，也就是把浏览器的一部分工作分担到了服务端。而目前具备这只种能力的服务端是NodeJs服务端。

它的原理其实就是在浏览器与前端代码中间插入了一个NodeJs服务端。浏览器请求前端页面时，会先经过NodeJS服务端，由NodeJs去读取前端页面，并执行异步后端API，获取到数据后进行页面数据绑定，渲染等工作，完成一个最终的html然后返回浏览器，最后浏览器进行展示。

服务端渲染应用的运行流程：

1.用户通过浏览器访问网站url

2.NodeJS服务端接收到请求，读取到对应的前端html，css，js。

3.NodeJS解析执行js向后端API异步请求数据。

4.NodeJs请求数据完成之后，进行数据绑定、渲染，得到一个最终的html。

5.NodeJs向浏览器输出html，浏览器进行展示。

PS：其实本质就是把前端编写成一个nodeJs的服务端web应用。实施服务端渲染后，我们最终运行的是一个Nodejs服务端应用。而单页面应用是把静态页面部署到静态资源服务器进行运行。

看到这里，你是否又有疑问，为什么要这么麻烦搞服务端渲染呢？

2.3 SPA与服务端渲染方案对比

SPA的优点是开发简单，部署简单；缺点是首次加载较慢，需要较好的网络，不友好的SEO。

so，以下就是使用服务端渲染的理由了（摘取vue官方说法）：

与传统 SPA (单页应用程序 (Single-Page Application)) 相比，服务器端渲染 (SSR) 的优势主要在于：

· 更好的 SEO，由于搜索引擎爬虫抓取工具可以直接查看完全渲染的页面。

请注意，截至目前，Google 和 Bing 可以很好对同步 JavaScript 应用程序进行索引。在这里，同步是关键。如果你的应用程序初始展示 loading 菊花图，然后通过 Ajax 获取内容，抓取工具并不会等待异步完成后再行抓取页面内容。也就是说，如果 SEO 对你的站点至关重要，而你的页面又是异步获取内容，则你可能需要服务器端渲染(SSR)解决此问题。

· 更快的内容到达时间 (time-to-content)，特别是对于缓慢的网络情况或运行缓慢的设备。

无需等待所有的 JavaScript 都完成下载并执行，才显示服务器渲染的标记，所以你的用户将会更快速地看到完整渲染的页面。通常可以产生更好的用户体验，并且对于那些「内容到达时间(time-to-content) 与转化率直接相关」的应用程序而言，服务器端渲染 (SSR) 至关重要。

使用服务器端渲染 (SSR) 时还需要有一些权衡之处：

· 开发条件所限。浏览器特定的代码，只能在某些生命周期钩子函数 (lifecycle hook) 中使用；一些外部扩展库 (external library) 可能需要特殊处理，才能在服务器渲染应用程序中运行。

· 涉及构建设置和部署的更多要求。与可以部署在任何静态文件服务器上的完全静态单页面应用程序 (SPA) 不同，服务器渲染应用程序，需要处于 Node.js server 运行环境。

· 更多的服务器端负载。在 Node.js 中渲染完整的应用程序，显然会比仅仅提供静态文件的 server 更加大量占用 CPU 资源 (CPU-intensive - CPU 密集)，因此如果你预料在高流量环境 (high traffic) 下使用，请准备相应的服务器负载，并明智地采用缓存策略。

以vue为例，实施服务端渲染可以查看官方指南： https://ssr.vuejs.org ，或选择Nuxt.js

2.4 预渲染技术

如果你调研服务器端渲染 (SSR) 只是用来改善少数营销页面（例如 /, /about, /contact 等）的 SEO，那么你可能需要预渲染。无需使用 web 服务器实时动态编译 HTML，而是使用预渲染方式，在构建时 (build time) 简单地生成针对特定路由的静态 HTML 文件。优点是设置预渲染更简单，并可以将你的前端作为一个完全静态的站点。

如果你使用 webpack，你可以使用 prerender-spa-plugin 轻松地添加预渲染。它已经被 Vue 应用程序广泛测试 - 事实上，作者是 Vue 核心团队的成员。

prerender-spa-plugin: https://github.com/chrisvfritz/prerender-spa-plugin

三、前后端分离技术选型

- artTemplate + bootstrap（不推荐， 不算完全前后端分离）

- vue全家桶（推荐）

- react全家桶 （推荐，生态全）

HTML简单理解，他就是一个网页文件

详细一点：

HTML是用来描述网页的一种语言。

HTML指的是超文本标记语言 (Hyper Text Markup Language)

HTML不是一种编程语言，而是一种标记语言 (markup language)，标记语言是一套标记标签 (markup tag)

HTML使用标记标签来描述网页

HTML文档 = 网页

HTML文档描述网页

HTML文档包含 HTML 标签和纯文本

HTML文档也被称为网页

Web浏览器的作用是读取 HTML文档，并以网页的形式显示出它们。浏览器不会显示 HTML标签，而是使用标签来解释页面的内容：

<html>

<body>

<h1>我的第一个标题</h1>

<p>我的第一个段落。</p>

</body>

</html>

这个就是一个简单的网页，是HTML做的网页，所以HTML就是网页！

上述代码解释：

<html>与 </html>之间的文本描述网页

<body>与 </body>之间的文本是可见的页面内容

<h1>与 </h1>之间的文本被显示为标题

<p>与 </p>之间的文本被显示为段落

HTML标签是由尖括号包围的关键词，比如 <html>

HTML标签通常是成对出现的，比如 <b>和 </b>

标签对中的第一个标签是开始标签，第二个标签是结束标签，开始和结束标签也被称为开放标签和闭合标签！

HTML是web前端工程师必须要学的

HTML和CSS还有JavaScript都是前端必学的，学完这三个还要学框架，例如：vue.js、jQuery、react、node、es6、mysql、backbone、angular.js等等框架都是做前端工程师需要学习的！

web前端的发展方向及前景

web前端的发展方向就是做网页，不管是电脑看到的网页，还是手机浏览的网页都是前端做的，现在是互联网高速发展的时间，很多企业都在线下转线上，那么他想在线上有一个好的平台就需要前端为他搭建一个平台，2016年前端被称呼为最有发展的程序工程师的行业！

web前端的学习路线：

学好前端不容易，前端一开始需要学HTML和CSS做为基础，掌握了HTML和CSS，会写静态页面后就是继续学JavaScript，有了HTML和CSS为基础，学JavaScript是快速的，当然自学肯定会遇到问题，自己学得自己自学速度慢，效率不高，自控能力不强等等问题，那可以的报班学，系统学习比自学快更加容易快速掌握前端技术，那么这个班在哪里找呢？ 我给大伙退键一个学习的新手叩群，号一开始是66壹，然后就是473，最后面的也就是一零八，加起来一起就可以了，前端学习不易，不是真心的就不要来了！前端学完前面的HTML和CSS还有JavaScript，就到前面我刚刚说的前端框架，ue.js、jQuery、react、node、es6、mysql、backbone、angular.js等等框架都是做前端工程师需要学习的！

入门

在我理解下的基础知识，就是我们可以写一些基本的样式，并能对页面的元素进行 *** 作。举例来说，就是我们用Spring和JSP写了一个博客，然后我们可以用jQuery来对页面进行一些简单的 *** 作，并可以调用一些API。因此，我们需要基本的HTML / CSS知识。只是要写好CSS并不是一件简单的事，这需要很多实战经验。随后，我们还需要有JavaScript的经验，要不怎么做前端呢？

同时，我们还需要对DOM有一些基础的了解，才能做一些基本的 *** 作，如修改颜色等等。在这种情况下，最简单的方案就是使用jQuery这样的工具。不过，如果可以自己 *** 作DOM是再好不过的了。

中级篇

中级篇就更有意思了，现在我们就需要对页面进行更复杂的 *** 作。Ajax和JSON这两个技能是必须的，当我们要动态的改变页面的元素时，我们就需要从远程获取最新的数据结果。并且我们也需要提交表单到服务器，RESTful就是必须要学会的技能。未来我们还需要Fetch API，ReactiveX这些技能。

除此我们还需要掌握好HTML的语义化，像DIV / CSS这也会必须会的技能，我们应该还会使用模板引擎和SCSS / SASS。而这个层面来说，我们开始使用Node.js来完成前端的构建等等的一系列动作，这时候必须学会使用命令行这类工具。并且，在这时候我们已经开始构建单页面应用了。

高级篇

JavaScript是一门易上手的语言，也充满了相当多的糟粕的用法。几年前人们使用CoffeeScript编成成JavaScript来编写更好的前端代码，现在人们有了ES6、TypeScript和WebPack来做这些事。尽管现在浏览器支持不完善，但是他们是未来。同样的还有某些CSS3的特性，其对于某些浏览器来说也是不支持的。而这些都是基于语言本来说的，要写好代码，我们还需要掌握面向对象编程、函数式编程、MVC / MVVM / MV*这些概念。作为一合格的工程师，我们还需要把握好安全性（如跨域），做好 授权（如HTTP Basic、JWT等等）。

工程化

这个标题好像是放错了，这部分的内容主要都是自动构建的内容。首先，我们需要有基本的构建工具，无论你是使用gulp、grunt，还是只使用npm，这都不重要。重要的是，你可以自动化的完成构建的工具，编译、静态代码分析（JSLint、CSS Lint、TSLint）、对代码质量进行分析（如Code Climate，可以帮你检测出代码中的Bad Smell）、运行代码中的测试，并生成测试覆盖率的报告等等。这一切都需要你有一个自动构建的工作流。

兼容性

虽然我们离兼容IE6的时代已越来越远了，但是我们仍然有相当多的兼容性工作要做。基本的兼容性测试就是跨浏览器的测试，即Chrome，IE，Firefox，Safari等等。除此还有在不同的 *** 作系统上对同一浏览器的测试，某些情况下可能表现不一致。如不同 *** 作系统的字体大小，可能会导致一些细微的问题。

而随着移动设备的流行，我们还需要考虑下不同Android版本下的浏览器内核的表现不致，有时候还要一下不成器的Windows Phone。除此，还有同一个浏览器的不同版本问题，常见于IE。

前端特定

除了正常的编码之外，前端还有一些比较有意思的东西，如CSS3和JavaScript动画。使用Web字体，可惜这个不太适合汉字使用。还有Icon字体，毕竟这种字体是矢量的。不过Icon字体还有一些问题，如浏览器对其的抗锯齿优化，还有一个痛是你得准备四种不同类型的字体文件。因此，产生了一种东西SVG Sprite，在以前这就是CSS Sprite，只是CSS Sprite不能缩放。最后，我们还需要掌握一些基本的图形和图表框架的使用。

软件工程

这一点上和大部分语言的项目一样，我们需要使用版本管理软件，如git、svn，又或者是一些内部的工具。总之你肯定要有一个，而不是zip这种文件。然后，你还需要一些依赖管理工具，对于那些使用Webpack、Browserify来将代码编写成前端代码的项目来说，npm还是挺好用的。不过就个人来说，对于传统的项目来说我总觉得bower有些难用。我们还需要模块化我们的源码文件，才能使其他人更容易开始项目。

调试

作为一个工程师来说，调试是必备的技能。大部分浏览器都自带有调试工具，他们都不错——如果你使用过的话。在调试的过程中，直接用Console就可以输出值、计算值等等。如果你的项目在构建的过程中有一些问题，你就需要debugger这一行代码了。

在一些调用远程API的项目里，我们还需要一些更复杂的工具，即抓包工具。在调试移动设备时，像Wireshark、Charles这一类的工具，就可以让我们看到是否有一些异常的请求。当然在这个时候，还有一个不错的工具就是像Chrome自带的远程设备调试。对于移动网站来说，还要有Responsive视图。

测试

我遇到的很多前端工程师都是不写测试的，于是我便把它单独地抽了出现。对于一个前端项目来说，正常情况下，我们要有单元测试、功能测试，还有要一些UI测试来验证页面间是否可以跳转。对于依赖于第三方服务的应用来说，还要有一个Mock的服务来方便我们测试。如果是前后端分离的项目，我们还需要有集成测试。

性能与优化

要对Web应用进行性能优化，可能不是一件容易的事，有时候我们还知道哪些地方可以优化。这时候人们就可以使用Yahoo的YSlow，或者我最喜欢的Google PageSpeed来检测页面的一些问题，如有没有开启GZip、有没有压缩、合并、Minify JS代码等等。

我们还应该借助于NetWork这一类的工具，查看页面加载时，一些比较漫的资源文件，并对其进行优化。在一些情况下，我们还需要借助如Chrome的Timline、Profiel等工具来查看可以优化的地方。

设计

前端工程师还需要具备基本的UI技能。多数情况下拿到的只是一张图，如果是一个完整的页面，我们就需要快速分割页面布局。而依赖于不同的页面布局，如响应式、网格、FlexBox布局也会有不同的设计。而有些时候，我们就需要自己规划，制作一个基本的线框图（Wireframe）等等。

SEO

如果以搜索引擎作为流量来源，我们还需要考虑页面的内容，除非你用的是竞争排名。像Sitemap可能就不是我们考虑的内容，而我们还要考虑很多点。首先，我们需要保证页面的内容是对于搜索引擎是可见的，并且对应的页面还要有基本的Title、Description和Keyword。然后在一些关键的字体，如栏目标题等等可以用H2之类的大字的地方就不要放过。同时在页面设计的过程中，我们还需要考虑一些内部链接的建设。

它即可以提供页面的可见度，又可以提高排名。最后，如果你是面向的是Google等支持结构化数据的搜索引擎，你还需要考虑一下MicroData / MicroFormat这一类东西。

简单来说，前后端分离的缺点是会让开发复杂化。对于大项目，这种方式是没有问题的。而对于小项目，这种其实是不合适的。

因为小项目可能一共就1-2个人开发维护，还要分前后端，这就增大了工作量。

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