前端工程化知识要点回顾&思考

@kuitos 2015-11-13 12:46:24发表于 kuitos/kuitos.github.io 前端工程

前端工程化知识要点回顾&思考

本文是近期对一系列 前端工程化&架构 文章的观点的整理及总结,特此鸣谢:
2015前端组件化框架之路
张云龙系列blog

编程技术及生态发展的三个阶段

  • 最初的时候人们忙着补全各种API,代表着他们拥有的东西还很匮乏,需要在语言跟基础设施上继续完善
  • 然后就开始各种模式,标志他们做的东西逐渐变大变复杂,需要更好的组织了
  • 然后就是各类分层MVC,MVP,MVVM之类,可视化开发,自动化测试,团队协同系统等等,说明重视生产效率了,也就是所谓工程化

前端工程是软件工程的一个子类别

软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。

前端是一种GUI软件

从本质上讲,所有Web应用都是一种运行在网页浏览器中的软件,这些软件的图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI)即为前端。

前端又不同于传统的客户端软件/后端,因为前端应用具备“免安装”、“增量安装”等特性。也“得益”于这些特性,前端应用会遭遇客户端应用不可能碰到的资源管理问题,这也是前端最容易引起工程问题的点。

一个符合工程化要求的软件系统(前端)需要包含的要素

  1. 开发规范
  2. 模块化开发
  3. 组件化开发
  4. 组件仓库
  5. 性能优化
  6. 项目部署
  7. 开发流程
  8. 开发工具

1-3是技术业务相关的开发需求,4是技术沉淀及共享需求,5-8是工程优化需求

大部分时候我们谈的“工程化”其实只是“工具化”。

每一个单独的点或许都比较容易实现,但是把这8条串联起来则是一个很大的挑战,而且这8个点相互之间又互有联系

  • 模块化开发涉及到性能优化,对构建工具有一定的配套实现要求,同时也会影响开发规范的制定
  • 组件化开发应该基于模块化框架来加载其他依赖的组件,如果组件化框架自带模块管理功能,那么就可能导致工程的性能优化实现困难(我们可以直接使用ES6的module语法及loader)
  • 组件库应该与组件化开发配套,组件仓库中的组件应该按照相同的标准实现
  • 开发规范工具必须容易实现,如果部署上有特殊要求,工具是否能很容易的做出调整而不是修改规范。
  • 工具是否能提供接入公司已有流程的接口,是否能与公司的ci工具相互融合

为什么都说前端目前正遭遇前所未有的工程问题

  1. 前端在第1、2阶段耗费了十多年的时间,然后近几年才井喷式的爆发
  2. 由于整个生态的发展缓慢、门栏低、构建应用成本低,前端开发长时间停留在刀耕火种、茹毛饮血的阶段
  3. 以前大部分前端工作都是切页面加特效,还不能算得上一个真正意义上的webapp,自然很少有公司能遭遇到工程化问题
  4. 前端不同于 客户端/后端 的特性(比如增量安装),导致遭遇的工程会很特殊,很难直接从别的领域套用已有的解决方案
  5. 我们自己完全意识不到那是问题😂

工程化到底要解决哪些问题

  1. 合理的开发流程及开发规范,包括代码规范、模块化组件化规范(分治)等(提高生产力)
  2. 一套自动化代码质量检测方案(提高系统可靠性)
  3. 一套自动化及高度适应性的项目 发布/部署 方案(提高系统的伸缩性及灵活性)
  4. 极致的性能优化,包括减少冗余的接口请求及资源请求、提高缓存命中率等,简言之就是站点的打开及运行速度(更好的用户体验)

举三个案例:

  1. 最基本的资源合并,我们应该采取哪种策略?全部打包成一个还是分开打包?如何最高效的利用缓存?如何在降低请求数的同时提高缓存利用率?移动终端又应该采取哪种策略?
  2. 发布的时候我们到底是应该先部署页面还是静态资源?如何实现平滑升级?如果我还想玩个灰度发布呢?
  3. 如果采用模块化按需加载的方式开发,每次发布资源文件都会有不同的md5值,如何在不影响开发体验的前提下确保能引用到正确的模块?

相关工具?

  1. 构建工具 gulp
    task-based的方式使得gulp无法(难以)处理资源嵌套的递归场景。如 a.js -> b.scss -> md5(d.img) -> md5(b.scss) -> md5(a.js)

  2. 基于 资源表+资源管理框架 策略的fis
    其实已经能处理大部分场景了,但是侵入式代码实在是无法接受。因为它是一个框架。

  3. 静态分析工具 webpack
    webpack依赖其可配置的loader使其拥有强大的打包能力,但是依然无法实现动态按需加载的需求。类似:

    if(browser){
        require('browser.js');
    } else {
        require('node.js');
    }

出路

ES6 Module + ES6 Module Loader + HTTP/2.0 + Others

ES6 Module提供了一个原生的模块化语法,ES6 Module Loader则能提供一个原生的模块加载器。对于前端工程而言,资源管理是最核心的问题,而资源管理中加载又是重点更是难点。
可是ES6 Module Loader从ES6草案中移除了现在由WHATWG组织还在维护制定标准,pending状态。。
现在有一个基于这个草案实现的api polyfill Module Loader。可是你不是规范我这种教条主义者是不会用的😂

HTTP/2.0是HTTP/1.1的升级版(非革命版,前身是Google的SPDY协议),2015年5月以RFC 7540正式发表,新增了几个关键特性:

  1. 多路复用
  2. HEAD压缩
  3. 服务端推送

其中多路复用是对前端感知最明显的特性,基于此特性,HTTP/2.0时代需要淘汰的优化方式:

  1. 域名散列(突破单一域名请求连接数限制)
  2. 资源合并(多路复用带来了跟资源合并同样的效果,相反资源会造成的缓存利用率降低)
  3. 资源内联(server push)

ps:目前的各种bundle方案(如browserify&webpack)可能会在http2.0时代被淘汰(替代),有测试表明在http2.0环境下多文件请求会比单请求大文件更快。移动终端的意义更大,你无法想象移动端创建一个连接开销有多大。。多路复用才是未来!

总结

前端工程化相关问题是随之前端的发展越来越受到重视的问题,一套好的工程化解决方案能在提高开发效率(包括代码编写的舒适度及多人协作)的同时确保整个系统的伸缩性(各种不同的部署环境)及健壮性(安全),同时在性能上又能有一个很优异的表现(主要上各种缓存策略加载策略等),而且这套方案又应该是对工程师无感知(或感知很小)趋于自动化的一套方案。总知要达到这个目的前端工程化还有很长一段路要走。

拓展阅读

  1. 国内工程化第一人系列文章 https://github.com/fouber/blog/issues
  2. 大公司是如何部署前端代码的
  3. 相关工具
    • 百度:fis (资源表+资源管理框架 策略)
    • UC:scrat
    • 腾讯:mtjs (可以实现字节增量发布)