理论基础——Java|实现前后端分离理论基础——Java|web前后端分离

对目前的web来说，前后端分离已经变得越来越流行了，越来越多的企业/网站都开始往这个方向靠拢。那么，为什么要选择前后端分离呢？前后端分离对实际开发有什么好处呢?
为什么选择前后端分离 【理论基础——Java|实现前后端分离】1. 在以前传统的网站开发中，前端一般扮演的只是切图的工作，只是简单地将UI设计师提供的原型图实现成静态的HTML页面，而具体的页面交互逻辑，比如与后台的数据交互工作等，可能都是由后台的开发人员来实现的，或者是前端是紧紧的耦合后台。比如，以前淘宝的Web基本上都是基于MVC框架webx，架构决定了前端只能依赖后端。所以他们的开发模式依然是，前端写好静态demo，后端翻译成VM模版，这种模式的问题就不说了，被吐槽了很久。
2. 而且更有可能后台人员直接兼顾前端的工作，一边实现API接口，一边开发页面，两者互相切换着做，而且根据不同的url动态拼接页面，这也导致后台的开发压力大大增加。前后端工作分配不均。不仅仅开发效率慢，而且代码难以维护。而前后端分离的话，则可以很好的解决前后端分工不均的问题，将更多的交互逻辑分配给前端来处理，而后端则可以专注于其本职工作，比如提供API接口，进行权限控制以及进行运算工作。而前端开发人员则可以利用nodejs来搭建自己的本地服务器，直接在本地开发，然后通过一些插件来将api请求转发到后台，这样就可以完全模拟线上的场景，并且与后台解耦。前端可以独立完成与用户交互的整一个过程，两者都可以同时开工，不互相依赖，开发效率更快，而且分工比较均衡。
如何做到前后端分离 (以下的内容都是基于我们的电影购票网站来讨论的)
前端的技术框架是: vue全家桶+nodejs+express(实现的是单页面(SPA)应用)
首先，先分清楚前后端的工作

前端的工作：实现整一个前端页面以及交互逻辑，以及利用ajax与nodejs服务器（中间层)交互
后端的工作：提供API接口，利用redis来管理session,与数据库交互

我们项目的整一个架构如下:
这里写图片描述
接下来进入正题，如何实现前后端分离

一般来说，要实现前后端分离，前端就需要开启一个本地的服务器来运行自己的前端代码，以此来模拟真实的线上环境，并且，也是为了更好的开发。因为你在实际开发中，你不可能要求每一个前端都去搭建一个java(php)环境，并且在java环境下开发，这对于前端来说，学习成本太高了。但如果本地没有开启服务器的话，不仅无法模拟线上的环境，而且还面临到了跨域的问题，因为你如果写静态的html页面，直接在文件目录下打开的话，你是无法发出ajax请求的(浏览器跨域的限制),因此，你需要在本地运行一个服务器，可是又不想搭建陌生而庞大的java环境，怎么办法呢？nodejs正好解决了这个问题。在我们项目中，我们利用nodejs的express框架来开启一个本地的服务器，然后利用nodejs的一个http-proxy-middleware插件将客户端发往nodejs的请求转发给真正的服务器，让nodejs作为一个中间层。这样，前端就可以无忧无虑的开发了。
由于前后端分离后，前端和后台同时开发时，就可能遇到前端已经开发好一个页面了，可是却等待后台API接口的情况。比如说A是负责前端，B是负责后台，A可能用了一周做好了基本的结构，并且需要API接口联调后，才能继续开发，而此时B却还没有实现好所需要的接口，这种情况，怎么办呢？在我们这个项目里，我们是通过了mock来提供一些假数据，我们先规定好了API接口，设计出了一套API文档，然后我们就可以通过API文档，利用mock(http://mockjs.com)来返回一些假数据，这样就可以模拟发送API到接受响应的整一个过程，因此前端也不需要依赖于后端开发了，可以独立开发，等到后台的API全部设计完之后，就可以比较快速的联调。

为什么要引入nodejs作为中间层前面的我发的项目结构图中，已经表明，在这个项目里，我们将nodejs作为中间层，那么，为什么我们要特地引入nodejs呢？直接用java做不就行了吗？

我觉得引入nodejs主要是为了分层开发，职责划分，nodejs作为前端服务器，由前端开发人员负责，前端开发人员不需要知道java后台是如何实现的，也不需要知道API接口是如何实现的，我们只需要关心我们前端的开发工作，并且管理好nodejs前端服务器，而后台开发人员也不需要考虑如何前端是如何部署的，他只需要做好自己擅长的部分，提供好API接口就可以；
nodejs本身有着独特的异步、非阻塞I/O的特点，这也就意味着他特别适合I/O密集型操作，在处理并发量比较大的请求上能力比较强，因此，利用它来充当前端服务器，向客户端提供静态文件以及响应客户端的请求，我觉得这是一个很不错的选择。

前端服务器如何部署
nodejs前端服务器的职责
作为静态文件服务器，当用户访问网站的时候，将index.html以及其引入的js、css、fonts以及图片返回给用户
负责将客户端发来的ajax请求转发给后台服务器
其实前端服务器的部署工作是算比较简单的，具体有以下两个点:
将开发完的前端代码，利用webpack打包成静态压缩文件
在服务器上，利用pm2负载均衡器来执行以下的代码来开启服务器:
评论区有人提到有一个不错的文章，我看了下觉得写得确实很详细，大家也可能看一下:https://segmentfault.com/a/1190000009329474?_ea=2038402 (感觉这就是业务与专业的区别哈哈)
(PS:其实也有一个做法，就是用nginx来做反向代理，负责转发请求，根据客户端访问的url把这个请求转发到不同的服务，比如访问/api/*的请求，就转发到后台服务，访问其它的请求，就转发到nodejs服务)
以上，就是我对于前后端分离的一些看法，以及一些实践，如果大家有什么好的想法，欢迎交流。
本次项目代码的地址为:https://github.com/chenjigeng/filmshopping
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前言最近这一段时间由于Nodejs的逐渐成熟和日趋稳定，越来越多的公司中的前端团队开始尝试使用Nodejs来练一下手，尝一尝鲜。
一般的做法都是将原本属于后端的一部分相对于业务不是很重要的功能迁移到Nodejs上面来，也有一些公司将NodeJS作为前后端分离的一个解决方案去施行。而像淘宝网这类的大型网站也很早的完成了前后端的分离，给我们这样的后来者提供了宝贵的经验。
同样，我们的大网盘团队也早在去年早早就开始了紧锣密布的准备工作，这目前工作也做的差不多了，现在我就来总结一下在过程中遇到的坑点以及注意事项。
认识前后端分离在传统的web应用开发中，大多数的程序员会将浏览器作为前后端的分界线。将浏览器中为用户进行页面展示的部分称之为前端，而将运行在服务器，为前端提供业务逻辑和数据准备的所有代码统称为后端。
由于前后端分离这个概念相对来说刚出现不久，很多人都是只闻其声，不见其形，所以可能会对它产生一些误解，误以为前后端分离只是一种web应用开发模式，只要在web应用的开发期进行了前后端开发工作的分工就是前后端分离。
其实前后端分离并不只是开发模式，而是web应用的一种架构模式。在开发阶段，前后端工程师约定好数据交互接口，实现并行开发和测试；在运行阶段前后端分离模式需要对web应用进行分离部署，前后端之前使用HTTP或者其他协议进行交互请求。然而作为一种架构模式，我们在实施的过程中主要对以下四个方面来进行比较和重新认识。
前后端分离大概可以从四个方面来理解：
交互形式
代码组织方式
开发模式
数据接口规范流程
一、交互形式

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在前后端分离架构中，后端只需要负责按照约定的数据格式向前端提供可调用的API服务即可。前后端之间通过HTTP请求进行交互，前端获取到数据后，进行页面的组装和渲染，最终返回给浏览器。
二、代码组织方式

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在传统架构模式中，前后端代码存放于同一个代码库中，甚至是同一工程目录下。页面中还夹杂着后端代码。前后端工程师进行开发时，都必须把整个项目导入到开发工具中。
而前后端分离模式在代码组织形式上有以下两种:
半分离
前后端共用一个代码库，但是代码分别存放在两个工程中。后端不关心或很少关心前端元素的输出情况，前端不能独立进行开发和测试，项目中缺乏前后端交互的测试用例。
分离
前后端代码库分离，前端代码中有可以进行Mock测试(通过构造虚拟测试对象以简化测试环境的方法)的伪后端，能支持前端的独立开发和测试。而后端代码中除了功能实现外，还有着详细的测试用例，以保证API的可用性，降低集成风险。
三、开发模式
我们之前的架构属于传统的MVC架构，整体没有进行前后端分离，在项目的开发阶段，前端工程师负责编写HTML，完成前端的页面设计并套页面，然后再使用模板技术将写好的前端代码转换为Smarty脚本，同时内嵌一些后端提供的模板变量和一些逻辑操作。应用运行期，将全部代码进行打包，和后端代码部署到同一服务器上，同时会进行简单的动静态分离部署。
此时，应用的开发流程如下图所示。

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而在实现前后端分离架构之后，前端工程师只需要编写HTML、js、CSS等前端资源，然后通过HTTP请求调用后端提供的服务即可。除了开发期的分离，在运行期前后端资源也会进行分离部署。
前后端分离之后，开发流程将如下图所示。

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通过上面的两幅流程图，不难发现，在开发模式上，前后段分离不仅仅只是工程师的分工开发，更重要的意义在于实现了前后端的并行开发，简化了开发流程。
四、数据接口规范流程
在开发期间前后端共同商定好数据接口的交互形式和数据格式。然后实现前后端的并行开发，其中前端工程师再开发完成之后可以独自进行mock测试，而后端也可以使用接口测试平台进行接口自测，然后前后端一起进行功能联调并校验格式，最终进行自动化测试。

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分离的四个好处前后端分离模式和传统的web应用架构相比有很大的不同，到底分还是不分，这还真是个问题。
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。
需要进行前后端分离的场景任何一项技术以及架构都不是适用于任何场景，前后端分离同样也是如此。虽然前后端分离架构能带来许多的好处，但前提是建立在开发团队合适的基础上的。
而我们百度网盘就属于那种：

页面布局复杂，使用了主题和样式。
需要有较高的页面渲染效果
前端页面中包含复杂业务逻辑
页面需要渲染的数据量较大

像这种重前端的应用我们综合考虑了各种情况，最终决定采用前后端分离架构。
部署方案前后端分离之后，应用在部署时也需要进行前后端分离。在进行前后端分离方案选择时，需要结合项目的实际情况和用户来考虑。
分离之前的架构
前后端分离之前，网盘的后端架构是Nginx服务和后端的PHP服务以及前端的静态资源都是部署在同一台服务器上。当浏览器发起访问请求时，如何请求的是静态资源，Nginx直接把静态资源返回给服务器；如果请求的是页面或后端服务，则经Nginx将请求转发到后端的PHP服务器，完成响应后经Nginx返回到浏览器。

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注：此图中的Nginx属于后端机，主要针对前端机Nginx转发过来的请求进行识别弄转发给本机的PHP服务；前端机和后端机各有一个Nginx服务。
这个方案比较简单，易于实现，而且能到达前后端解耦的目的。而且很多公司目前都是基于这种架构或者一定的变形来实现的web应用。
但是对于页面量比较大，需要有良好SEO的应用来说，此方案缺点也较为明显。因为 Nginx只是向浏览器返回页面静态资源，而国内的搜索引擎爬虫只会抓取静态数据，不会解析页面中的js，这使得应用得不到良好的搜索引擎支持。同时因为Nginx不会进行页面的组装渲染，需要把静态页面返回到浏览器，然后完成渲染工作，这加重了浏览器的渲染负担。
另外，由于这种架构使得前端工程师的工作范围只局限在了浏览器一侧，导致在进行一些特殊的性能优化时，前端工程师无法独立完成，还需要后端开发人员的配合，这也一定程度上影响了双方的进度。
分离之后的架构
前后端分离之后，我们在原先的架构只上再单独增加了一个Node Server作为中间层，将前端资源部署到Node Server中。Node Server还实现了一层数据代理服务，负责与提供数据的后端服务进行通信。
并且还在这个基础上增加并使用了前端机（前端机是对所有的请求进行预处理和负载均衡，然后再转发给后端机。）的Nginx服务，浏览器发起的请求经过前端机的Nginx进行分发，URL请求统一分发到Node Server，在Node Server中根据请求类型从后端服务器上通过RPC服务请求页面的模板数据，然后进行页面的组装和渲染；API请求则直接转发到后端服务器，完成响应。

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前后端分离方案对比

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实现和部署大家分享百度网盘前后端分离中的Node Server基础架构、前端路由管理、模板数据交互以及运维和环境部署相关内容。
结语前后端分离并非仅仅只是前后端开发的分工，而是在开发期进行代码存放分离、前后端开发职责分离，前后端能够独立进行开发测试; 在运行期进行应用部署分离，前后端之间通过HTTP请求进行通讯。前后端分离的开发模式与传统模式相比，能为我们提升开发效率、增强代码可维护性，让我们有规划地打造一个前后端并重的精益开发团队，更好地应对越来越复杂多变的Web应用开发需求。