前端体系

想要成为真正的互联网Java全栈工程师，前端是绕不开的一门必修课。
接下来我们就来认识前端、了解前端、掌握前端，为成为互联网Java全栈工程师而前进。

前端三要素

前端三要素为：

• HTML（结构）：超文本标记语言（Hyper Text Markup Language），决定网页的结构和内容。
• CSS（表现）：层叠样式表（Cascading Style Sheets），设定网页的表现样式。
• Javascript（行为）：是一种弱类型脚本语言，其源代码不需经过编译，而是由浏览器解释运行，用于控制网页的行为。

结构层（HTML）比较简单，省略。

表现层（CSS）

CSS 层叠样式表是一门标记语言，并不是编程语言，因此不可以自定义变量，不可以引用等，换句话说就是不具备任何语法支持。
它的主要缺陷如下：

• 语法不够强大，例如无法嵌套书写，导致模块化开发中需要书写很多重复的选择器。
• 没有变量和合理的样式复用机制，使得逻辑上相关的属性值必须以字面量的形式重复输出，导致难以维护。

因为这些缺陷导致我们在工作中无端增加了许多工作量。为了解决这个问题，前端开发人员会使用一种称之为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，提高样式代码的可维护性。大大提高了前端在样式上的开发效率。
什么是CSS预处理器？
CSS 预处理器定义了一种新的语言，其基本思想是，用一种专门的编程语言，为 CSS 增加了一些编程的特性，将 CSS 作为目标生成文件，然后开发者就只要使用这种语言进行 CSS 的编码工作。
简单来说就是：用一种专门的编程语言，进行 Web 页面样式设计，再通过编译器转化为正常的 CSS 文件，以供项目使用。
常用的CSS预处理器

• SASS，基于 Ruby，通过服务端处理，功能强大。解析效率高。需要学习 Ruby 语言，上手难度高于LESS。
• LESS，基于 NodeJS，通过客户端处理，使用简单。功能比 SASS 简单，解析效率也低于 SASS，但在实际开发中足够了，所以后台人员一般建议使用 LESS。
  一些大型的网站每到一些节日的时候都有一套不一样的皮肤。其实是因为他们在后台已经编写好了多套主题，要使用的时候通过LESS一键切换。

行为层（Javascript）

JavaScript 一门弱类型脚本语言，其源代码在发往客户端运行之前不需经过编译，而是将文本格式的字符代码发送给浏览器由浏览器解释运行。
Native原生JS开发
原生JS开发，也就是让我们按照ECMAScript标准的开发方式，简称是 ES，特点是支持所有浏览器。ES 标准已发布如下版本：

• ES3
• ES4（内部，未正式发布）
• ES5（全浏览器支持）
• ES6（常用，当前主流版本，webpack打包成为ES5支持）
• ES7
• ES8
• ES9（草案阶段）

从ES6开始每年发布一个版本，以年份作为名称，区别就是逐步增加新特性。
微软的标准：TypeScript
TypeScript 是一种由微软开发的自由和开源的编程语言。它是 JavaScript 的一个超集，而且本质上向这个语言添加了可选的静态类型和基于类的面向对象编程。由安德斯·海尔斯伯格（C#、Delphi、 TypeScript 之父，.NET创立者）主导。

Javascript框架

jQuery

大家最熟知的Javascript库。优点是简化了 DOM 操作，缺点是DOM 操作太频繁，影响前端性能。在前端眼里使用它仅仅是为了兼容 IE6、7、8。

Angular

Google收购的前端框架，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，与微软合作，采用TypeScript 语法开发。对后台程序员友好，对前端程序员不太友好。最大的缺点是版本迭代不合理，如：1代 -> 2代，除了名字，基本就是两个东西，已推出了Angular6。

React

Facebook出品，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，有效的提升了前端渲染效率，缺点是使用复杂，因为需要额外学习一门JSX语言。

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。

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。

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。

前端需要掌握的后端技术

前端人员为了方便开发也需要掌握一定的后端技术，但Java 后台人员知道后台知识体系极其庞大复杂，所以为了方便前端人员开发后台应用，就出现了Node.js这样的技术。
Node.js的作者已经声称放弃 Node.js（可能是因为架构做的不好再加上笨重的 node_modules让作者不爽了），并且开始开发全新架构的Deno。
既然是后台技术，那肯定也需要框架和项目管理工具，Node.js框架及项目管理工具如下：

• Express：Node.js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。

UI框架

常用框架

• Ant-Design：阿里巴巴出品，基于 React 的 UI 框架。
• ElementUI、iview、ice：饿了么出品，基于 Vue 的 UI 框架。
• Bootstrap：Twitter 推出的一个用于前端开发的开源工具包。
• AmazeUI：又叫“妹子 UI”，一款 HTML5 跨屏前端框架。
• Layui：轻量级框架（Layer）。

iView

iView是一个强大的基于 Vue 的 UI 库，有很多实用的基础组件比ElementUI的组件更丰富，主要服务于PC界面的中后台产品。使用单文件的Vue组件化开发模式，基于npm + webpack + babel开发，支持ES2015（ES6）高质量、功能丰富、友好的 API ，自由灵活地使用空间。
官网地址： https://www.iviewui.com/
Github： https://github.com/TalkingData/iview-weapp
iview-admin： https://github.com/iview/iview-admin
备注：属于前端主流框架，选型时可考虑使用，主要特点是移动端支持较多。

ElementUI

ElementUI是饿了么前端开源维护的Vue UI组件库，组件齐全，基本涵盖后台所需的所有组件，文档讲解详细，例子也很丰富。主要用于开发PC端的页面，是一个质量比较高的Vue UI组件库。
官网地址：http://element-cn.eleme.io/#/zh-CN
Github：https://github.com/ElementUI/element-starter
vue-element-admin：https://github.com/PanJiaChen/vue-element-admin
备注：属于前端主流框架，选型时可考虑使用，主要特点是桌面端支持较多。

ICE

飞冰是阿里巴巴团队基于React/Angular/Vue 的中后台应用解决方案，在阿里巴巴内部，已经有270多个来自几乎所有BU 的项目在使用。飞冰包含了一条从设计端到开发端的完整链路，帮助用户快速搭建属于自己的中后台应用。
官网地址：https://alibaba.github.io/ice
Github：https://github.com/alibaba/ice
备注：主要组件还是以React 为主，截止2019年2月17日更新博客前对 Vue 的支持还不太完善，目前尚处于观望阶段。

VantUI

VantUI是有赞前端团队基于有赞统一的规范实现的Vue组件库，提供了一整套UI基础组件和业务组件。通过VantUI，可以快速搭建出风格统一的页面，提升开发效率。
官网地址：https://youzan.github.io/vant/#/zh-CN/intro
Github：https://github.com/youzan

AtUI

AtUI是一款基于Vue 2.x的前端UI组件库，主要用于快速开发PC网站产品。 它提供了一套npm + webpack + babel前端开发工作流程，CSS样式独立，即使采用不同的框架实现都能保持统一的UI风格。
官网地址：https://at-ui.github.io/at-ui/#/zh
Github：https://github.com/at-ui/at-ui

CubeUI

CubeUI是滴滴团队开发的基于Vue.js实现的精致移动端组件库。支持按需引入和后编译，轻量灵活，扩展性强，可以方便地基于现有组件实现二次开发。
官网地址：https://didi.github.io/cube-ui/#/zh-CN
Github：https://github.com/didi/cube-ui/

Flutter

Flutter是谷歌的移动端UI框架，可在极短的时间内构建Android和iOS上高质量的原生级应用。Flutter可与现有代码一起工作, 它被世界各地的开发者和组织使用, 并且Flutter是免费和开源的。
官网地址：https://flutter.dev/docs
Github：https://github.com/flutter/flutter
备注：Google出品，主要特点是快速构建原生APP应用程序，如做混合应用该框架为必选框架。

Ionic

Ionic 既是一个CSS框架也是一个Javascript UI库，Ionic是目前最有潜力的一款HTML5手机应用开发框架。通过SASS构建应用程序，它提供了很多UI组件来帮助开发者开发强大的应用。它使用Javascript MVVM框架和AngularJS/Vue来增强应用。提供数据的双向绑定，使用它成为Web和移动开发者的共同选择。
官网地址：https://ionicframework.com/
官网文档：https://ionicframework.com/docs/
Github：https://github.com/ionic-team/ionic

mpvue

mpvue 是美团开发的一个使用Vue.js开发小程序的前端框架，目前支持微信小程序、百度智能小程序，头条小程序和支付宝小程序。 框架基于Vue.js，修改了的运行时框架runtime 和代码编译器compiler实现，使其可运行在小程序环境中，从而为小程序开发引入了Vue.js开发体验。
官网地址：http://mpvue.com/
Github：https://github.com/Meituan-Dianping/mpvue
备注：完备的Vue开发体验，并且支持多平台的小程序开发，推荐使用。

WeUI

WeUI是一套同微信原生视觉体验一致的基础样式库，由微信官方设计团队为微信内网页和微信小程序量身设计，令用户的使用感知更加统一。包含 button、cell、dialog、toast、article、icon 等各式元素。
官网地址：https://weui.io/
Github：https://github.com/weui/weui.git
注：以上知识点已将 WebApp 开发所需技能全部梳理完毕。

前后端分离的演变史

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，其运行流程如下图所示。

SpringMVC运行流程

• 用户发送请求到前端控制器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对视图进行解析，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：
  1、第一种是前端写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，套完后还需要前端确定，来回沟通调整的成本比较大。
  2、另一种协作模式是前端负责浏览器端的所有开发和服务器端的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，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，于是我们经常需要和后端合作。

注：在这期间（2005 年以前），包括早期的 JSP、PHP 可以称之为 Web 1.0 时代。

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（在这之前JS 都是用来在网页上贴狗皮膏药广告的）的 SPA（Single Page Application）单页面应用时代。
Ajax的运行原理如下图所示。

Ajax运行原理

浏览器端的分层架构

• 前后端接口的约定
  如果后端的接口一塌糊涂或者业务模型不够稳定，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，都比较复杂。

前端为主的MV*时代

这里的MV*模式主要指的是以下三种模式：

• 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，如下图所示。

SPA组件化

• 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，让前后端代码能各司其职。
• 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。
• 全异步，对 SEO 不利。往往还需要服务端做同步渲染的降级方案。
• 性能并非最佳，特别是移动互联网环境下。
• 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。

Node.js带来的全栈时代

前端为主的 MV* 模式解决了很多很多问题，但如上所述，依旧存在不少不足之处。随着 Node.js 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，如下图所示。

Node.js全栈模式

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，依据应用场景而定。
• 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.js，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，通过这种模式也能完美解决。
与 JSP 模式相比，全栈模式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。Node.js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？这可能是最大最大的阻力。

小结

综上所述，不管是模式还是技术，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），以上提到的种种模式，都是为了让前后端的职责更清晰，分工更合理高效。