3.2 前端框架的演变
前端从最初的网页制作开始,演变到现在框架和体系的逐步完善,每一次进步都是一个质的飞跃。通过梳理前端发展时间线,深入分析前端的从无到有、从有到优的过程,帮助读者理解技术发展背后的脉络。
3.2.1 最初的时代
在互联网发展的早期,前后端开发是一体的,前端属于后端的一部分。主要的流程是后端接受浏览器请求,然后生成静态页面,再返回给浏览器解析。
为了提升效率,逐渐形成了以后端为主的MVC时代。MVC中的模型Model负责提供和保存数据(与数据库交互),视图View负责展示界面和数据,控制器Controller负责数据处理和实现业务逻辑。使用这样的架构,前后端职能划分较为清晰,前端属于MVC中的V,负责编写页面模板;后端负责数据和业务逻辑,读取页面模板,并使用处理后的数据填充模板中的变量,最后生成静态页面。
但这样的模式依然存在一些问题,前端隶属于后端,开发环境依赖后端,因其无法独立,从而导致效率不高。当时的应用多以页面展示为主,前端需要处理的工作较少,主要编写HTML和CSS及少量JS文件,使得维护路由和处理业务逻辑等大量的工作堆积在后端。
3.2.2 前端的革命
AJAX的诞生彻底改变了这一切,在无须重新加载整个网页的情况下,前端可以通过AJAX获取后端数据,然后利用DOM操作更新网页,以此达到动态加载的效果。
从此前端被独立出来,实现了真正意义上的前后端分离。后端专注于提供数据处理,最后将数据打包成接口;前端负责开发界面和交互,通过获取到的接口数据实现页面的更新。
前端的工作内容开始慢慢增多,如处理各种业务逻辑、发送AJAX请求、处理返回的数据、操作DOM等,但浏览器提供的底层API相对复杂,还存在一定的兼容问题,促使前端的类库得以发展。
3.2.3 类库的繁荣
类库解决了常用代码的复用,并通过封装降低了编程的复杂度,将一些常用的和复杂的功能模块封装成函数,并提供更加简单的调用接口。它相当于许多功能的集合,用与不用取决于自身,使用它并不会影响代码的结构。
其中最著名的类库是jQuery,它极大地简化了JavaScript的编程过程。它的主要功能涵盖HTML元素的选取和操作,JS特效和动画,CSS的操作、事件和AJAX的封装,以及其他常用功能等。它还预留了扩展方法,方便将自定义的功能插件集合到其中。其他类似的类库还有ExtJS、YUI、移动端的Zepto,以及各种针对Canvas的类库等。
从本质上来看,类库相当于一个封装好的中间层,通过简单友好的接口,间接地操作那些复杂的浏览器底层API接口,并在类库内部解决兼容等问题,使开发更加便捷高效。但是,类库的使用依托于开发者的技术文档,所以在一定程度上增加了开发的学习成本。
类库虽然可以很方便地实现各种功能,但这种开发模式缺乏规范。随着业务量的增多,前端也需要处理数据、实现业务逻辑、生成视图等。借鉴后端框架的经验,前端的各种MVC框架也随之而来。
3.2.4 框架的兴起
前端的MVC与后端类似,数据模型Model负责与后端接口沟通,包括AJAX请求和数据的处理。视图View包括原始的结构样式和一部分控制页面的JS,负责将Model中的数据渲染到页面。控制器Controller作为数据和视图的黏合剂,负责接受视图的请求并转发给合适的模型,获取数据的变更并同步更新到视图。
这样的模型在理论上是可行的,但在实际开发中,前端框架大都在此基础上进行了一些改进。目前主要的3个前端框架(Angular、React、Vue)普遍采用的都是MVVM模式。它们将“数据模型和视图进行双向绑定”的思想作为核心,View和Model之间没有任何联系,仅通过ViewModel进行交互,而且Model和ViewModel之间的交互是双向的,因此视图中数据的变化会同时修改数据源,而数据源中数据的变化也会立即反映到View上。
小程序框架采用了类似于MVVM的开发模式,作为一个响应式的数据绑定系统,在逻辑结构上将小程序分为视图层和逻辑层。这两层始终保持同步,只要在逻辑层上修改了数据,视图层就会进行相应的更新,这与传统的网页开发的数据展示方式有很大不同。
在传统的前端模式中,需要先构建页面,然后通过监听页面的事件获取数据,再通过DOM操作实现视图的更新。而在MVVM的开发模式中,一切视图的变化都是通过改变数据进行的,下面来看一个简单的例子。
在上面的代码中,框架自动将逻辑层data数据中的name与视图层中的name进行了绑定,所以页面一打开就会显示“Hello taobao!”。当用户触发按钮时,视图层会发送changeName的事件给逻辑层,逻辑层找到该事件并执行,setData操作将data属性进行数据重置(date中的name改为alipay)。因为在框架中数据与视图已经被绑定了,所以改变数据后视图会自动更新,页面内容将变为“Hello alipay!”。
更多的数据绑定方式和事件绑定方法,在后面的章节中会进行详细的介绍。