文章目录
- 一、简介
- 1.1 前后端做哪些事情
- 1.2 Java全栈工程师
- 二、前端体系
- 2.1 Vue概述
- 2.2 前端三要素
- 2.2.1 结构层(HTML)
- 2.2.2 表现层(CSS)
- 2.2.3 行为层(JavaScript)
- 2.3 其他要素
- 2.3.1 UI框架
- 2.3.2 JavaScript构建工具
- 2.3.3 三端统一
- 2.4 后端技术
- 三、前后端分离
- 3.1 后端为主的MVC时代
- 3.2 基于AJAX带来的SPA时代
- 3.3 前端为主的MV*时代(大前端时代)
- 3.4 NodeJS带来的全栈时代
- 3.5 总结
- 四、MVVM
- 4.1 什么是MVVM
- 4.2 为什么要使用MVVM
- 4.3 MVVM的组成部分
- 4.3.1 View
- 4.3.2 Model
- 4.3.3 ViewModel
- 五、Vue
- 5.1 MVVM模式的实现者
- 5.2 为什么要使用Vue.js
一、简介
1.1 前后端做哪些事情
- 逻辑
- 判断
- 循环
- …
- 事件
- 浏览器事件:window、document
- DOM事件:增,删,遍历,修改节点元素内容
- JQuery
- Vue.js
- …
- 视图
- html
- css:对于后端程序员来说比较难。但是可以使用BootStrap可视化布局,把组件直接摆一下就可以生成页面代码。
- 通信
- 本质上就是Ajax,Vue中是axios
1.2 Java全栈工程师
- 后台开发:主打
- 前端:html、css、js、jQuery、Vue;还有ps…
- 运维:项目发布;服务器如何运行一个项目?至少学会在Linux上安装一个tomcat、mysql,去执行一个jar包。
二、前端体系
2.1 Vue概述
Vue是一套用于构建用户界面的渐进式框架,发布于2014年2月。与其它大型框架不同的是,Vue被设计为可以自底向上逐层应用。Vue的核心库只关心视图层,不仅易于上手,还便于与第三方库(如:vue-router:跳转
,vue-resource:通信
,vuex:管理
)或既有项目整合。
视图层:html+css+js,给用户看,刷新后台给的数据。
网络通信:axios(代替vue-resource)
状态管理:vuex
Vue-UI:ElementUI等
2.2 前端三要素
2.2.1 结构层(HTML)
略。
2.2.2 表现层(CSS)
CSS是一门标记语言,并不是编程语言,因此不可以自定义变量,不可以引用等,也就是说不具备任何语法支持,因此有以下缺陷:
- 语法不够强大,不便于模块化开发;
- 没有变量和合理的样式复用机制,导致逻辑上相关的属性值只能以字面量的形式重复输出,使得项目难以维护。
为了解决这个问题,前端开发人员会用一种CSS预处理器
的工具,提供CSS缺失的样式层复用机制、减少冗余代码,提高可维护性,大大提高了前端在样式上的开发效率。
CSS预处理器是什么?
它是一门编程语言,以编程的方式进行Web页面样式设计,再通过编译器使得它运行的结果转化为一个正常的CSS。常见的有SASS、LESS。
2.2.3 行为层(JavaScript)
TypeScript
弥补了一些JavaScript的缺陷,最终可以转化为一个JavaScript。就像LESS和CSS一样。
JavaScript框架
- jQuery:大家熟知的JavaScript框架。优点是简化了DOM操作,缺点是DOM操作太频繁,影响前端性能;在前端眼里它仅仅是为了兼容IE6、7、8。
- Angular:由一群Java程序员开发,其特点是将后台的MVC模式搬到了前端并增加了模块化开发的理念,采用TypeScript语法开发;对后端程序员友好,对前端程序员不太友好。
前端MVC。M:模型,V:视图,C:控制器。
View:JSP {{#{}}} 显示
DATA:数据
vm:数据双向绑定
合起来称为mvvm
- React:一款高性能的JS前端框架;特点是提出了新概念
虚拟DOM
用于减少真实DOM操作,在内存中模拟DOM操作,有效的提升了前端的渲染效率;缺点是使用复杂,需要额外学习一门JSX
语言。
虚拟Dom,利用内存
计算属性–>Vue特色
- **Vue:**一款渐进式JavaScript框架,所谓渐进式就是逐步实现新特性的意思。如实现模块化开发、路由、状态管理等新特性。其特点是综合了Angular(模块化)和React(虚拟DOM)的优点。
集大成者:MVVM+DOM
- Axios:前端通信框架。因为Vue的边界很明确,就是为了处理DOM,所以并不具备通信能力,此时就需要额外使用一个通信框架与服务器交互;当然也可以直接选择使用jQuery提供的AJAX通信功能。
2.3 其他要素
2.3.1 UI框架
- Ant-Design:基于React的UI框架
- ElementUI、iview、ice:饿了么出品,基于Vue的UI框架
- BootStrap:一个用于前端开发的开源工具包
- AmazeUI:一款HTML跨屏前端框架
2.3.2 JavaScript构建工具
- Babel:JS编译工具,主要用于浏览器不支持的ES新特性,比如用于编译TypeScript
- WebPack:模块打包器,主要作用是打包、压缩、合并及按序加载
2.3.3 三端统一
混合开发
主要目的是实现一套代码三端统一(PC、Android:.apk、iOS:.ipa)并能够调用到设备底层硬件(如:传感器、GPS、摄像头等),打包方式主要有云打包、本地打包。
微信小程序
略。
2.4 后端技术
前端人员为了方便开发也需要掌握一定的后端技术,但我们Java后台人员知道后台知识体系及其庞大复杂,所以为了方便前端人员开发后台应用,就出现了NodeJS这样的技术。
既然是后台技术,那肯定也需要框架和项目管理工具,NodeJS框架及项目管理工具如下:
- Express:NodeJS框架
- Koa:Express简化版
- NPM:项目综合管理工具,类似于Maven
- YARN:NPM的替代方案,类似于Maven和Gradle的关系
三、前后端分离
为什么需要前后分离
3.1 后端为主的MVC时代
为了降低开发的复杂度,以后端为出发点,比如:Struts、SpringMVC等框架的使用,就是后端的MVC时代。
以SpringMVC流程为例:
- 发起请求到前端控制器(DisPatcherServlet)
- 前端控制器请求HandlerMapping查找Handler,可以根据xml配置、注解进行查找
- 处理器映射器HandlerMapping向前端控制器返回Handler
- 前端控制器调用处理器适配器去执行Handler
- 处理器适配器去执行Handler
- Handler执行完成给适配器返回ModelAndView
- 处理器适配器向前端控制器返回ModelAndView,ModelAndView是SpringMVC框架的一个底层对象,包括Model和View
- 前端控制器请求视图解析器去进行视图解析,根据逻辑视图名解析成真正的视图(JSP)
- 视图解析器向前端控制器返回View
- 前端控制器进行视图渲染,视图渲染将模型数据(在ModelAndView对象中)填充到request域
- 前端控制器向用户响应结果
优点
MVC是一个非常好的协作模式,能够有效降低代码的耦合度,从架构上能够让开发者明白代码应该写在哪里。为了让View更纯粹,还可以使用Thymeleaf、Freemarker等模板引擎,使模板里无法写入Java代码,让前后端分工更加清晰。
缺点
- 前端开发重度依赖开发环境,开发效率低,这种架构下,前后端协作有两种模式:
- 第一种是写DEMO,写好后,让后端去套模板。好处是DEMO可以本地开发,很高效。不足是还需要后端套模板,有可能套错,套完还需要前端确定,来回沟通的成本比较大;
- 另一种是,前端负责浏览器端的所有开发和服务器端View层模板开发。好处是UI相关的代码都是前端去写就好,后端不用太关注,不足就是前端开发重度绑定后端环境,环境成为影响前端开发效率的重要因素。
- 前后端职责纠缠不清:模板引擎功能强大,依旧可以通过拿到的上下文变量来实现各种业务逻辑。这样,只要前端弱势一点,往往就会被后端要求在模板层写出不少业务代码。还有一个很大的灰色地带是Controller,页面路由等功能本应该是前端最关注的,但却是由后端来实现。Controller本身与Model往往也会纠缠不清,看了让人咬牙的业务代码经常会出现在Controller层。
- 对前端发挥的局限性:性能优化如果只在前端做,空间非常有限,于是我们经常需要后端合作,但由于后端框架限制,我们很难使用Comet、BigPipe等技术方案来优化性能。
注:在这期间(2005年以前),包括早期的JSP、PHP可以称之为Web1.0时代。在这里想说一句,如果你是一名Java初学者,请你不要再把一些陈旧的技术当回事了,比如JSP,因为时代在变、技术在变。
3.2 基于AJAX带来的SPA时代
2005年,Ajax(Asynchronous JavaScript And XML,异步JavaScript和XML,老技术新用法)被正式提出并开始使用CDN作为静态资源存储,于是出现了JavaScript王者归来的SPA(Single Page Application)单页面应用时代。
优点
这种模式下,前后端的分工非常清晰,前后端的关键协作点是Ajax接口。看起来是如此美妙,但回过头来看看的话,这与JSP时代区别不大。复杂度从服务端的JSP里移动到了浏览器的JavaScript,浏览器端变得很复杂。类似SpringMVC,这个时代开始出现浏览器端的分层架构:
缺点
- 前后端接口的约定:如果后端的接口一塌糊涂,如果后端的业务模型不够稳定,那么前端开发会很痛苦;不少团队也有类似尝试,通过接口规则、接口平台等方式来做。有了和后端一起沉淀的接口规则,还可以用来模拟数据,使得前后端可以在约定接口后实现高效并行开发。
- 前端开发的复杂度控制:SPA应用大多以功能交互型为主,JavaScript代码过十万行很正常。大量JS代码的组织,与View层的绑定等,都不是容易的事情。
3.3 前端为主的MV*时代(大前端时代)
此处的MV*模式如下:
- MVC(同步通信为主):Model、View、Controller
- MVP(异步通信为主):Model、View、Presenter
- MVVM(异步通信为主):Model、View、ViewModel
为了降低前端开发复杂度,涌现了大量的前端框架,比如AngularJS、React、Vue.js、EmberJS等,这些框架总的原则是先按类型分层,比如Templates、Controllers、Models,然后再在层内做切分,如下图:
(可以看到前后端之间没有连接线了,说明可以完全分离)
优点:
- 前后端职责很清晰:前端工作在浏览器端,后端工作在服务端。清晰的分工,可以让开发并行,测试数据的模拟不难,前端可以本地开发。后端则可以专注于业务逻辑的处理,输出RESTful等接口。
- 前端开发的复杂度可控:前端代码很重,但合理的分层,让前端代码能各司其职。
- 部署相对独立:可以快速改进产品体验
缺点:
- 代码不能复用。比如后端依旧需要对数据做各种校验,校验逻辑无法复用浏览器端的代码。如果可以复用,那么后端的数据校验可以相对简单化。
- 全异步,对SEO(搜索引擎优化)不利。往往还需要服务器端做同步渲染的降级方案。
- 性能并非最佳,尤其是在移动互联网环境下。
- SPA不能满足所有需求,依旧存在大量多页面应用。URL Design需要后端配合,前端无法完全掌控。
3.4 NodeJS带来的全栈时代
前端为主的MV*模式解决了很多问题,但是如上所述,依旧存在不少不足之处。随着NodeJS的兴起,JavaScript开始有能力运行在服务端。这意味着可以有一种新的研发模式:
在这种研发模式下,前后端的职责很清晰。对前端来说,两个UI层各司其职:
- Front-end UI layer处理浏览器层的展现逻辑。通过CSS渲染样式,通过JavaScript添加交互功能,HTML的生成也可以放在这层,具体看应用场景。
- Back-end UI layer处理路由、模板、数据获取、Cookie等。通过路由,前端终于可以自主把控URL Design,这样无论是单页面应用还是多页面应用,前端都可以自由调控。后端也终于可以摆脱对展现的强关注,转而可以专心于业务逻辑层的开发。
通过Node,Web Server层也是JavaScript代码,这意味着部分代码可前后复用,需要SEO的场景可以在服务端同步渲染,由于异步请求太多导致的性能问题也可以通过服务端来缓解。前一种模式的不足,通过这种模式几乎都能完美解决掉。
与JSP模式相比,全栈模式看起来是一种回归,也的确是一种向原始开发模式的回归,不过是一种螺旋上升式的回归。
基于NodeJS的全栈模式,依旧面临很多挑战:
- 需要前端对服务端编程有更进一步的认识。比如TCP/IP等网络知识的掌握。
- NodeJS层与Java层的高效通信。NodeJS模式下,都在服务器端,RESTful HTTP通信未必高效,通过SOAP等方式通信更高效。一切需要在验证中前行。
- 对部署、运维层面的熟练了解,需要更多知识点和实操经验。
- 大量历史遗留问题如何过渡,这可能是最大的阻力。
前端想学后端很难,而后端程序员学任何东西都很简单。就是因为后端程序员具备相对完善的知识体系。
3.5 总结
综上所述,模式也好,技术也罢,没有好坏优劣之分,只有适合不适合;前后分离的开发思想主要是基于SoC(关注度分离原则),上面种种模式,都是让前后端的职责更清晰,分工更合理高效。
四、MVVM
4.1 什么是MVVM
MVVM(Model-View-ViewModel)是一种软件架构设计模式,是一种简化用户界面的事件驱动编程方式。
MVVM源自于经典的MVC(Model-View-Controller)模式。MVVM的核心是ViewModel层,负责转换Model中的数据对象来让数据变得更容易管理和使用,其作用如下:
- 该层向上与视图层进行双向数据绑定
- 向下与Model层通过接口请求进行数据交互
MVVM已经相当成熟了,主要运用但不仅仅在网络应用程序开发中。当下流行的MVVM框架有Vue.js、Angular.js等。
4.2 为什么要使用MVVM
MVVM模式和MVC模式一样,主要目的是分离视图(View)和模型(Model),有几大好处
- 低耦合:视图(View)可以独立于Model变化和修改,一个ViewModel可以绑定到不同的View上,当View变化的时候Model可以不变,当Model变化的时候View也可以不变。
- 可复用:你可以把一些视图逻辑放在一个ViewModel里面,让很多View重用这段视图逻辑。
- 独立开发:开发人员可以专注于业务逻辑和数据的开发(ViewModel),设计人员可以专注于页面设计。
- 可测试:界面素来是比较难于测试的,而现在测试可以针对ViewModel来写。
4.3 MVVM的组成部分
4.3.1 View
View是视图层,也就是用户界面。前端主要由HTML和CSS来构建,为了更方便地展现ViewModel或者Model层的数据,已经产生了各种各样的前后端模板语言,比如FreeMarker、Thymeleaf等等,各大MVVM框架如Vue.js、AngularJS、EJS等也都有自己用来构建用户界面的内置模板语言。
4.3.2 Model
Model是指数据模型,泛指后端进行的各种业务逻辑处理和数据操控,主要围绕数据库系统展开。这里的难点主要在于需要和前端约定统一的接口规则
。
4.3.3 ViewModel
ViewModel是由前端开发人员组织生成和维护的视图数据层。在这一层,前端开发者对从后端获取的Model数据进行转换处理,做二次封装,以生成符合View层使用预期的视图数据模型。
需要注意的是ViewModel所封装出来的数据模型包括视图的状态和行为两部分,而Model层的数据模型是只包含状态的。
- 比如页面的这一块展示什么,那一块展示什么这些都属于视图状态(展示)
- 页面加载进来时发生什么,点击这一块发生什么,这一块滚动时发生什么这些都属于视图行为(交互)
视图状态和行为都封装在了ViewModel里。这样的封装使得ViewModel可以完整地去描述View层。由于实现了双向绑定,ViewModel的内容会实时展现在View层,这是激动人心的,因为前端开发者再也不必低效又麻烦地通过操纵DOM去更新视图。
MVVM框架已经把最脏最累的一块做好了,我们开发者只需要处理和维护ViewModel,更新数据视图就会自动得到相应更新,真正实现事件驱动编程
。
View层展现的不是Model层的数据,而是ViewModel的数据,由ViewModel负责与Model层交互,这就完全解耦了View层和Model层,这个解耦是至关重要的,它是前后端分离方案实施的重要一环。
五、Vue
5.1 MVVM模式的实现者
- Model:模型层,在这里表示JavaScript对象
- View:视图层,在这里表示DOM(HTML操作的元素)
- ViewModel:连接视图和数据的中间件,Vue.js就是MVVM中的ViewModel层的实现者
在MVVM架构中,是不允许数据和视图直接通信的,只能通过ViewModel来通信,而ViewModel就是定义了一个Observer观察者。
- ViewModel能够观察到数据的变化,并对视图对应的内容进行更新
- ViewModel能够监听到视图的变化,并能够通知数据发生改变
至此,我们就明白了,Vue.js就是一个MVVM的实现者,他的核心就是实现了DOM监听与数据绑定。
5.2 为什么要使用Vue.js
- 轻量级,体积小
- 移动优先,更适合移动端
- 易上手,学习曲线平稳,文档齐全
- 吸取了Angular(模块化)和React(虚拟DOM)的长处,并拥有自己独特的功能,如:计算属性
- 开源,社区活跃度高
- …