一個簡單粗暴的先後端分離方案

項目背景

     剛剛參加完一個項目，背景：後端是用java，後端服務已經開發的差很少了，如今要經過web的方式對外提供服務，也就是B/S架構。後端專一作業務邏輯，不想在後端作頁面渲染的事情，只向前端提供數據接口。因而協商後打算將先後端徹底分離，頁面上的全部數據都經過ajax向後端取，頁面渲染的事情徹底由前端來作。另外還有一個緊急的狀況，項目要緊急上線，整個web站點的開發時間只有兩週，兩週啊！因而在這樣的背景下，決定開始一次先後端徹底分離的嘗試。

     以前開發都是同步渲染和異步渲染混搭的，有些東西能夠有後端PHP幫你編譯好，如通用的頁面模板，後端傳回的頁面參數等。提早預感到此次徹底分離可能會遇到一些困難，可是項目上線要緊，也不能深刻搞架構，因而打算就用jQuery+handlebars，jQuery來完成頁面邏輯和DOM操做，用handlebars來完成頁面渲染，這個方案是如此的簡單粗暴，但好處能最穩妥的保證項目定期完成。其實先後端分離並非一件容易的工做，這麼作會有諸多不完善之處，後面再談。

 

淺談先後端分離

     所謂的先後端分離，究竟是分離什麼呢？其實就是頁面的渲染工做，以前是後端渲染好頁面，交給前端來顯示，分離後前端須要本身拼裝html代碼，而後再顯示。前端來管理頁面的渲染有不少好處，好比減小網絡請求量，製做單頁面應用等。事情聽起來簡單，但這麼一分離又會牽扯到不少問題，好比：

•  資源的按需加載。尤爲是在單頁應用中。
• 頁面展示邏輯。分離讓前端的邏輯陡增，須要有一個良好的前端架構，如mvc模式。
• 數據校驗。由於頁面數據都是從後端請求來的，必須校驗要展現的數據是否合法，避免xss或其餘安全問題。
• 短暫白屏。由於頁面不是同步渲染的，在請求數據完畢以前，頁面是白屏的，體驗很很差。
• 代碼的複用。衆多的模板、邏輯模塊須要良好組織實現可複用。
• 路由控制。無刷新的前端體驗同時毀掉了瀏覽器的後退按鈕，前端視圖須要有一套路由機制。
• SEO。服務端再也不返回頁面，前端根據不一樣的邏輯呈現不一樣的視圖（並不是頁面），要對搜索引擎友好須要作不少額外的工做。

     以上每個問題都夠棘手，要處理好須要有設計精良又符合實際項目的方案。如今已經有不少框架能夠幫咱們作這些事情，Backbone, EmberJS, KnockoutJS, AngularJS, React, avalon等等，利用它們能夠架構起一個富前端。但框架畢竟是框架，要利用到實際項目中，仍是須要有本身的設計，框架並不能解決全部的問題。

     以前也有看過淘寶團隊的實踐，利用nodejs作一箇中間層，處理頁面渲染、路由控制、SEO等事情，將先後端的分界線進行了從新定義。我的感受這應該是一個正確的方向，有點顛覆的感受，前端走向工程化，將變成真正的全棧式大前端。不知如今這種架構是否在淘寶全面鋪開，真有點期待看看效果。

 

     以上的框架，還有淘寶的實踐，畢竟都是大牛之做，我這個小輩也只是參考學習過，未能在實際項目中使用。低頭看看本身如今手頭的項目，1個前端，2周時間，要完成一個完整的web項目，仍是用最穩妥最低級的方式來搞吧~

 

基本結構

     項目總體並非一個單頁應用，但有些模塊須要作成局部的單頁操做，像這種須要分步完成的操做，只需局部加載子頁面便可。

　　

     所以，一個模塊有一個主html頁面，初始只有一些基本的骨架，有一個名字相同的js文件，該模塊邏輯都在此js文件中，有一個名字相同的css文件，該模塊的全部樣式都定義在此css文件中。

     須要異步加載的子頁面，像上圖中每一個步驟的頁面，我都使用jQuery的$.load()方法來加載，此方法能在頁面某個容器中加載內容，並可指定回調函數，使用起來很方便。被異步加載的子頁面我都用_開頭，如_step1.html，用於作區分。

     爲了確保瀏覽器的前進後退按鈕可用，我使用了hash來作路由標記，頁面地址如：publish.html#step2。有個缺陷是hash並不會發送給服務器，因此SEO就廢了。事實上使用history API也能夠更優雅的解決問題，但須要考慮兼容性，還有額外工做要作，考慮時間因素，退而求其次，何況本項目也無需作SEO。或者像淘寶的方案那樣，nodejs層與瀏覽器層統一路由，SEO問題能夠迎刃而解。但又明顯不在本人的實力範圍以內，汗--！

     除了用$.load異步加載的子頁面，剩餘的局部頁面就是用handlebars提供的模板渲染了，我使用了handlebars的預編譯功能，不得不說很強大，一來節約了頁面加載階段所需的編譯時間（編譯handlebars模板），二來編譯後的模板（js文件）方便複用。

     接下來就是前端邏輯如何組織，由於沒有用mv*框架，因此只能靠本身來寫一個便於開發的結構。如上面所述，每一個模塊有一個主js文件，文件內容結構以下：

var publish = {
     //該模塊初始化入口
     init : function(){
          this.renderData(param);
          this.initListeners();
     },
     //內部所用的函數
     renderData : function(param){
          //渲染數據。。
     },
     //統一綁定監聽器
     initListeners : function(){
          $(document.body).delegates({
               '.btn' : function(){
                    //點擊事件
               },
               '.btn2' : function(){
                    //點擊事件2
               },
               '.checkbox' : {
                    'change' : function(){
                         //change事件
                    }
               }
          });
     }
}

     每一個模塊給一個命名空間，全部的方法都掛在上面，js文件中只作函數的定義，不當即執行任何東西，而後在html文件中調用入口方法:publish.init()。業務邏輯都封裝到函數中，如上面的renderData，而後供其餘地方調用。頁面的事件監聽器統一都註冊在body元素上，用事件代理來完成，爲了不寫太多的on、click之類代碼，爲jQuery擴展了一個delegates方法，用來以配置的方式統一綁定監聽器，用法如上所示。把delegates定義的代碼也放出來吧：

//以配置的方式代理事件
$.fn.delegates = function(configs) {
     el = $(this[0]);
     for (var name in configs) {
          var value = configs[name];
          if (typeof value == 'function') {
               var obj = {};
               obj.click = value;
               value = obj;
          };
          for (var type in value) {
               el.delegate(name, type, value[type]);
          }
     }
     return this;
}

     基本的結構就是這樣，沒有什麼新技術，只是把現有的東西作了一下組合。但工做到此還遠遠沒有結束，在實際應用中還會有一些東西須要處理，下面來詳細說說：

 

公共頭部底部的引用

     這是一個比較棘手的問題，通常通用的頭部和底部會放一些公共的代碼，如頁面外層結構html代碼，站點使用的庫如jQuery、handlebars，站點通用js和css文件。在傳統的開發中，一般是寫一個單獨的文件如head.html，在其餘頁面中用後端代碼如include語句引入，由此來進行復用。

     如今先後端分離後，沒法依靠後端來給你渲染，因此得在前端作了。既然用了handlebars，很容易想到把公用部分寫成一個模板，而後預編譯出來，生成一個header.js文件，而後在其餘頁面引用。然而在實際操做中發現了一個問題，handlebars是靜態模板，編譯後生成的字符串經過innerHTML的方式插入到頁面，在通常的模板中這樣是沒問題的。如今有個問題是header中有一些<script>標籤，外鏈着要使用的庫， 經過innerHTML插入<scirpt>標籤，瀏覽器並不會發送請求加載對應的js文件，因此就出問題了。

     搜索、嘗試了多種方法後，最終的方案定爲：用document.write()將編譯結果寫到頁面，這樣<script>標籤可以正常加載。因此每一個頁面使用頭部的代碼就變成這樣：

<script src="static/js/tpl/head.js"></script>
     <div id="header">
          <script src="static/js/includeHead.js"></script>
     </div>

　　includeHead.js中的代碼以下：

function includeHead(){
     var header = document.getElementById('header');
     var compileHead = Handlebars.templates['head'];
     var head = compileHead({});
     document.write(head);
}
includeHead();

　　看着是有點彆扭，不過爲了實現功能，目前也就只能這樣了。

 

----------補充於 2015.1.27---------------

　　雖然用原生的innerHTML沒法加載<script>標籤中的內容，可是jQuery的$().html()方法進行了優化，能夠查找到<script>標籤而且執行裏面的代碼，因此用$().html()是能夠完成上面的工做的。

　　這麼一看，這個蹩腳的方案就能夠替換了。　　

 

路由控制

     如上面所述，jQuery的$.load()方法能夠知足加載子頁面的需求，如今須要解決的問題是，無論用戶刷新頁面仍是前進後退，咱們都得根據hash值來渲染對應的視圖，其實就是路由控制。這個時候就須要監聽hashchange事件了，我定義了一個loadPage方法用來加載子頁面，而後綁定監聽器以下：

window.onhashchange = this.loadPage;

     在loadPage方法中，根據hash的值來調用$.load()方法，子頁面的初始化工做，在$.load()的回調函數中指定。

     這樣作還有一個便捷之處，咱們切換視圖沒必要手動調loadPage方法，只須要修改頁面的hash就能夠了，hash發生變化被監聽到，自動加載對應的子頁面。例如，點擊下一步進入步驟二：

'.next' : function(){
        location.href = '#step2';
}

    如此便實現了一個簡單的路由控制，因爲不是整站單頁面，也沒有多級路由，這樣徹底能夠知足需求。至於SEO，就只能呵呵了，正好項目也不須要作SEO，不然此方法得做罷。

     另外想說的一點就是頁面的緩存，異步加載來的內容能夠存在localStorage中，也能夠放在頁面上進行顯隱控制，這樣用戶在頻繁切換視圖的時候無需再次請求，回到上一步的時候以前填好的表單數據也不會消失，體驗會很是好。

 

頁面間參數傳遞

     有時候咱們須要給訪問的頁面傳參數，好比訪問一個設備的詳細信息頁，要把設備id給傳過去，detail.html?id=1，這樣detail頁面能夠根據id去請求對應的數據。傳統由後端渲染的頁面，url中的參數會發送到服務端，服務端接收後能夠再渲染到頁面上供js使用。咱們如今不行了，請求頁面壓根不跟後端打交道，但這個參數是必不可少的，因此須要前端有一套傳遞參數的機制。

     其實很是簡單，經過location.href能夠拿到當前的url地址，而後進行字符串匹配，把參數提取出來就能夠了。看上去挺土鱉的，但工做起來良好，另外也有考慮過用cookie來傳遞，感受有點麻煩。

     因爲這些參數一般是寫在<a>標籤上的，而<a>標籤又是根據動態數據渲染出來的（由於是動態參數），咱們不可能在頁面渲染完後，用js修改全部<a>標籤的href值，給它追加一個參數。怎麼辦呢？這時候handlebars就派上用場了，咱們可使用handlebars萬能的helper，在渲染頁面的時候直接查詢url中的參數，而後輸出在編譯好的代碼中。我在handlebars中註冊了一個helper，以下：

Handlebars.registerHelper('param', function(key, options){
    var url = location.href.replace(/^[^?=]*\?/ig, '').split('#')[0];
    var json = {};
    url.replace(/(^|&)([^&=]+)=([^&]*)/g, function (a, b, key , value){
        try {
            key = decodeURIComponent(key);
        } catch(e) {}

        try {
            value = decodeURIComponent(value);
        } catch(e) {}

        if (!(key in json)) {
            json[key] = /\[\]$/.test(key) ? [value] : value;
        }
        else if (json[key] instanceof Array) {
            json[key].push(value);
        }
        else {
            json[key] = [json[key], value];
        }
    });
    return key ? json[key] : json;
});

    這個名爲param的helper能夠輸出你所要查詢的參數值，而後能夠直接寫在模板中，如：

<a href="detail.html?id={{param id}}">設備詳細信息</a>

     這樣就方便多了！可是這麼作有沒有問題呢？實際上是有些不完美的，若是你考慮「性能」二字的話。一個url中參數的值是固定的，而你每次使用這個helper都會計算一遍，白白作了多餘的事情。若是handlebars能夠在模板中定義常量就行了，惋惜我找遍文檔沒發現有這個功能。只能爲了方便犧牲性能了，也正印證了我標題中所說的「簡單粗暴」，呵呵。

 

數據的校驗和處理

     因爲數據是由後端傳來的，有不少不肯定性，數據可能不合法，或者結構有錯，或者直接是空的。所以前端有必要對數據作一個合法性的校驗。藉助handlebars，能夠很方便的進行數據校驗。沒錯，就是利用helper。handlebars內置的helper如if、each都支持else語句，出錯信息能夠在else中輸出。若是須要個性化的校驗，咱們能夠本身定義helper來完成，關於如何自定義helper，我以前研究了下，寫過一篇文章： http://www.cnblogs.com/lvdabao/p/handlebars_helper.html。總之自定義helper很強大，能夠完成你所需的任何邏輯。

     數據的格式化，如日期、數字等，也能夠經過helper來完成。

     另一方面，前端還應對數據進行html轉義，避免xss，因爲handlebars已經給作了html轉義，因此咱們能夠直接忽略此項了。

 

總結

     本文是我剛剛參加完一個項目後所寫，記錄一下整個過程遇到的問題及處理方式，其餘的一些細碎點如表單異步提交什麼的，不是本文重點，不寫了。這是我第一次實踐先後端徹底分離的項目，整個前端全由我來設計、開發。2周時間，憑着這套方案，項目定期開發完成，並且還提早完成了，預留出一天多的時間測試了一遍。

     雖然開發任務是完成了，可是回頭看一下整個方案，並非很優雅也沒有什麼技術含量，文章開頭提到的幾個問題都沒有解決。因此命題爲簡單粗暴的方案，都是爲了趕工期啊。

     最後，若是給我再來一次的機會，而且時間充足，我必定要嘗試用mv*方案來搞一下，或angular，或avalon。