全栈开发之前后端分离
- 为什么要前后端分离
- 前后端分离解决了那些痛点
- 什么是前后端分离
- 前后端分离注意事项
为什么要前后端分离
作为初学者，进行Java项目开发时，通常选择JSP+Servlet 开发模式来完成前端视图和后端业务逻辑的开发，这种模式属于Model1 模式，虽然实现了逻辑功能和显示功能的分离，但是由于视图层和控制层都是由JSP 页面实现的，即视图层和控制层并没有实现分离。随着学习的深入以及开始渐渐熟练企业的应用开发，渐渐摒弃这种技术选型，并开始在项目中使用若干开源框架，常用的框架有Spring + Strugs、Spring MVC+Hibernate、Mybatis 等等，MVC开发模式由于优越的框架以及良好的的封装性使得它迅速成为各个企业开发的不二之选，这些开发框架的出现也极大减少了开发者的重复编码工作，简化开发，加快开发进度，降低维护难度，它克服了Model1存在的不足。
MVC(model+view+Controller)即模型+视图+控制器。
Model 模型层常常使用JavaBean来编写，它接受视图层请求的数据，然后进行相应的业务处理并返回最终的处理结果，它负担的责任最为核心，并利用JavaBean具有的特性实现代码的重写和扩展，给维护带来了方便。
View视图层代表和用户交互界面，负责数据的采集和展示，通常由JSP实现。
Controller控制层是在用户端接收请求，然后将请求传递给模型层并告诉模型层应调用什么样的功能模块来处理该请求，它协调视图层和模型层之间的工作 ，起到中间枢纽的作用，一般由Servlet 来实现。
项目开发在进行模块分层时也会划分为三层，控制层、业务层和持久层。控制层负责接受参数，调用相关业务层，封装数据，以及路由将数据渲染到JSP页面-然后再JSP 页面中将后台的数据展示出来。
前后端分离解决的痛点
1.效率问题
首先，JSP必须要在Serviet容器中运行（例如 tomcat，jetty等），在请求JSP时也需要要一些编译过程，最后被编译成 Java 类和 class 文件，这些都会占用PermGen空间，同时也需要一个新的类加载器加载，JSP技术与Java语言和 Servilet 有强关联，在解耦上无法与模板引擎或者纯html页面相媲美。其 次 ，每次请求JSP后得到的响应都是Servlet 通过输出流输出的html 页面，效率上也没有直接使用html高。由于JSP与Servlet容器的强关联，在项目优化时也无法直接使用Nginx 作为JSP 的web服务员，性能提升不高。
2.人工分工不明
在这种开发模式下的工作流通常是是设计人员给出设计原型后，前端工程师只负责将设计图切成html 页面，之后则需要由后端开发工程师来将html转为JSP 页面进行逻辑处理和数据显示。在这种工作模式下，人员出错效率较高，后端开发人员任务更重，修改问题需要双方协同开发，效率低下，一旦出现问题后，前端开发人员面对的是充满标签和表达式的JSP页面，后端人员在面对样式或者交互的问题时本就造诣不高的前端技术也会捉襟见肘。在某些情况下也会出现前端人员调试后端代码，后端开发人员调试前端代码的这些让人捧腹的现象，分工不明确，且沟通成本大，一旦某些功能需求返工则需要前后端开发人员，在这种情况下，对于前后端人员的后期技术成长也不利，后端追求的是高并发、高可用、高性能、安全。架构优化等，前端追求的是模块化、组件整合、速度流畅、兼容性、用户体验等，但是在MVC这种开发模式下显然会对这些技术人员都有一定的掣肘。
3.不利于项目演进
项目初期，为了快速上线应用，选择使用这种开发模式来进行 Java web 项目的开发是非常正确的选择，此时流量不大，用户量也不高，并不会有非常苛刻的性能要求，但是随着项目的不断成长，用户量和请求压力也会不断扩大，对于互联网项目的性能要求是越来越高，如果此时的前后端模块依旧耦合在一起是非常不利于后续扩展的。举例说明一下，为了提高负载能力，我们会选择做集群来分担单个应用的压力，但是模块的耦合会使得性能的优化空间越来越低，因为单个项目会越来越大，不进行合理的拆分无法做到最好的优化，又或者在发版部署上线的时候，明明只改了后端的代码，前端也需要重新发布，或者明明只改了部分页面或者部分样式，后端代码也需要一起发布上线，这些都是耦合较严重时常见的不良现象，因此原始的前后端耦合在一起的架构模式已经逐渐不能满足项目的演进方向，需要需找一种解耦的方式替代当前的开发模式。
4.不满足业务需求
随着公司业务的不断发展，仅仅只有浏览器端的 web 应用已经逐渐显得有些不够用了，目前又是移动互联网急剧增长的时代，手机端的原生 App 应用已经非常成熟，随着 App 软件的大量普及越来越多的企业也加入到 App 软件开发当中来，为了尽可能的抢占商机和提升用户体验，你所在的公司可能也不会把所有的开发资源都放在 web 应用上，而是多端应用同时开发，此时公司的业务线可能就是如下的几种或者其中一部分：
浏览器端的 web 应用、iOS 原生 App、安卓端原生 App、微信小程序等等，可能只是开发其中的一部分产品，但是除了 web 应用能够使用传统的 MVC 模式开发外，其他的都无法使用该模式进行开发，像原生 App 或者微信小程序都是通过调用 RESTful api 的方式与后端进行数据交互。
这也就是我们今天所说的第四个痛点：无法满足业务需求，有些同学可能会认为前端开发人员只有网页开发人员，所以在心底里就会觉得原有的开发模式并没有那么不堪。当然，我也觉得该开发模式也非常优秀，但是它也有它的一些不足，当业务线扩大时，仅仅只有 MVC 一种开发模式显然是无法让人满意的。什么是前后端分离
前后端分离是一种项目开发模式
当业务变得越来越复杂或者产品线越来越多，原有的开发模式已经无法满足业务需求，当端上的产品越来越多，展现层的变化越来越快、越来越多，此时就应该进行前后端分离分层抽象，简化数据获取过程，比如目前比较常用的就是前端分离分层抽象，简化数据获取过程，比如目前比较常用的就是前端人员自行实现跳转逻辑和页面交互，后端只负责数据接口，二者之间通过调用RESTful api的方式来进行数据交互，如下图所示：
此时就不会出现html代码需要转换成JSP 进行开发的情况，前端项目只负责前端部分，并不会参杂后端代码， 这样的话代码不再耦合。同时，前端项目和后端项目也不会出现耦合严重的现象，只要前后端协商和定义好接口规范及数据交互规范，双方就可以并行开发，互不干扰，业务也不会耦合，两端只通过接口来进行交互。
在 MVC 模式开发项目时，往往后端过重，“控制权”也比较大，既要负责处理业务逻辑 、权限管理等后端操作，也需要处理页面跳转等逻辑，在前后端分离的模式中，后端由原来的大包大揽似的独裁者变成接口提供者，而前端也不仅仅是原来那样仅处理小部分业务，页面跳转也不再由后端来处理和决定，整个项目的控制权已经由后端过渡至前端来控制，前端需要处理的更多。
前端项目和后端项目隔离开来、互不干涉，通过接口和数据规范来完成项目功能需求，这也是目前比较流行的一种开发方式。
前后端分离是一种人员分工模式
为什么说前后端分离是一种人员分工模式？前后端分离的核心就是后台负责数据提供，前端负责显示交互，在这种开发模式下，前端开发人员和后端开发人员分工明确，职责划分十分清晰，双方各司其职，不存在边界不清晰的地方。
前端开发人员包括web开发人员、原生App开发人员，后端开发则是指Java开发人员（以Java语言为例），不同的开发人员只需要注重自己所负责的项目即可。后端注重于控制层（RESTful API）、服务层、数据访问层，前端专注于前端控制层 、视图层，不会再出现前端人员需要维护部分后端代码，或者后端开发人员需要去调试样式等等职责不清和前后端耦合的情况，下面两张图对比它们的区别：
此时的开发过程中会存在前后端耦合的情况，如果出现问题前端需要返工、后端也需要返工，开发效率会有所影响，前后端分离后，流程简图如下：
前后端分离后，与原有的开发模式有了较大的不同，此时就可以开发多端产品，在设计完成后，web 端开发人员、App 端开发人员、后端开发人员都可以投入到开发工作当中，能够做到并行开发，前端开发人员与后端开发人员职责分离，即使出现问题，也是修复各自的问题不会互相影响和耦合，开发效率高且满足企业对于多产品线的开发需求。
前后端分离是一种项目部署模式（架构模式）
前后端分离后，各端应用可以独立打包部署，并针对性的对部署方式进行优化，不再是前后端一个统一的工程，最后打开成一个部署包进行部署。以 web 应用为例，前端项目部署后，不在依赖页面于Servlet 容器，可以使用吞吐量更大的 Nginx 服务器,采用动静分离的部署方式，即提升了前端的访问体验，也减轻了后端服务器压力，再进一步优化的话，可以使用页面缓存、浏览器缓存等设置，也可以使用 CDN 等产品提升静态资源的访问效率。对于后端服务而言，可以进行集群部署提升服务的相应效率，也可以进一步的进行服务化的拆分等等。前后端分离的部署维护以及针对性的优化，可以加快整体响应速度和吞吐量。
前后端分离还有以下几点优点：
1.可以真正实现前后端的解耦，不仅是开发方式的改进，开发人员的职责也更加清晰，对整个技术团队也有很大益处。
2.并行开发可以提升开发效率，因为可以前后端并行开发，而不是前后端代码强依赖。
3.责任分明意味着在出了问题可以快速找到负责人，不会出现互相推卸责任情况。
4.前后端开发的解耦会增加各端代码的维护性和易读性。
5.尽早地使用前后端分离的开发模式，一旦业务扩展需要进行多产品开发，如APP、微信小程序等，后端接口只修要些许地增改即可，有大量的复用接口，大大提升了效率。
6.前端项目部署时不需要重启服务器，无缝衔接。
7.分开部署也会进一步减轻后端服务器压力。
前后端分离注意事项
前端开发资源是否充足
由于所在公司以往项目采用传统开发风格，即以后端 MVC 为主的开发模式，前端人员仅仅提供静态 html 页面即可，但是采用前后端分离的开发模式，我们在前文中也已经提到了这种开发模式会将后端的控制权弱化并增强前端的控制权，也就是后端开发人员的压力会减少，同时前端开发人员负责的东西更多了，不再是简单的交互效果和静态页面，路由规则、跳转逻辑、数据交互和页面渲染都需要考虑进来，现在前端技术又是百花齐放，组件化、模块化等等都使得对于前端开发人员的要求变高，所以在进行开发模式更改前一定要量力而行，在没有足够知识和人才储备的情况下不要贸然开展重构工作。
软件迭代周期需要慎重估算
对于中小型团队来说，一般需要一个比较快的软件迭代周期，而此时不仅仅是前端人员配备不足，甚至后端人员也不是十分充足，这种情况下采用前后端分离模式，增加了一个接口制定流程和前后端联调流程，可能会放慢迭代周期，如果是项目转型的话，甚至需要多次重构，因此不能盲目进行。
并不是所有的项目开发都需要这种模式
如果项目比较简单或者一个项目需要快速开发上线的话，可以采用普遍使用的 MVC 开发模式快速迭代，此时需要考虑的是实用性和迭代速度，在不熟悉前后端分离模式的情况下不要贸然做出定论。
前后端开发人员的沟通成本
前后端分离后，无论是 API 接口的对接还是测试工作，都涉及到前后端人员的沟通，很多公司采用前后端分离后，前后端协作模式配合力度底，互相等待，开发效率低下，反而不如传统的开发模式。
以上简单的整理了一些注意事项，如果有补充的话欢迎与我交流。
小结
与传统的 MVC 开发模式相比，前后端分离模式有更多的优点。它既是一种项目开发模式，也是一种人员分工模式，同时也是一种项目部署模式，能够使得前后端开发工作不再强耦合，提升开发人员的整体效率。
但是注意，并不是所有项目或者所有团队都适合这种模式，因为它对于前后端开发人员都有一定的要求，如果在不熟悉它的情况下贸然使用，反而有可能拖慢整体的开发进度，因此一定要慎重考虑，在足够有把握的情况下再去进行项目的重构和优化。
