一个简单粗暴的前后端分离方案
项目背景
刚刚参加完一个项目，背景：后端是用java，后端服务已经开发的差不多了，现在要通过web的方式对外提供服务，也就是B/S架构。后端专注做业务逻辑，不想在后端做页面渲染的事情，只向前端提供数据接口。于是协商后打算将前后端完全分离，页面上的所有数据都通过ajax向后端取，页面渲染的事情完全由前端来做。另外还有一个紧急的情况，项目要紧急上线，整个web站点的开发时间只有两周，两周啊！于是在这样的背景下，决定开始一次前后端完全分离的尝试。
之前开发都是同步渲染和异步渲染混搭的，有些东西可以有后端PHP帮你编译好，如通用的页面模板，后端传回的页面参数等。提前预感到这次完全分离可能会遇到一些困难，但是项目上线要紧，也不能深入搞架构，于是打算就用jQuery+handlebars，jQuery来完成页面逻辑和DOM操作，用handlebars来完成页面渲染，这个方案是如此的简单粗暴，但好处能最稳妥的保证项目按期完成。其实前后端分离并不是一件容易的工作，这么做会有诸多不完善之处，后面再谈。
所谓的前后端分离，到底是分离什么呢？其实就是页面的渲染工作，之前是后端渲染好页面，交给前端来显示，分离后前端需要自己拼装html代码，然后再显示。前端来管理页面的渲染有很多好处，比如减少网络请求量，制作单页面应用等。事情听起来简单，但这么一分离又会牵扯到很多问题，比如：
- 资源的按需加载。尤其是在单页应用中。
- 页面展现逻辑。分离让前端的逻辑陡增，需要有一个良好的前端架构，如mvc模式。
- 数据校验。因为页面数据都是从后端请求来的，必须校验要展示的数据是否合法，避免xss或其他安全问题。
- 短暂白屏。因为页面不是同步渲染的，在请求数据完毕之前，页面是白屏的，体验很不好。
- 代码的复用。众多的模板、逻辑模块需要良好组织实现可复用。
- 路由控制。无刷新的前端体验同时毁掉了浏览器的后退按钮，前端视图需要有一套路由机制。
- SEO。服务端不再返回页面，前端根据不同的逻辑呈现不同的视图（并非页面），要对搜索引擎友好需要做很多额外的工作。
以上每一个问题都够棘手，要处理好需要有设计精良又符合实际项目的方案。现在已经有很多框架可以帮我们做这些事情，Backbone, EmberJS, KnockoutJS, AngularJS, React, avalon等等，利用它们可以架构起一个富前端。但框架毕竟是框架，要利用到实际项目中，还是需要有自己的设计，框架并不能解决所有的问题。
之前也有看过淘宝团队的实践，利用nodejs做一个中间层，处理页面渲染、路由控制、SEO等事情，将前后端的分界线进行了重新定义。个人感觉这应该是一个正确的方向，有点颠覆的感觉，前端走向工程化，将变成真正的全栈式大前端。不知现在这种架构是否在淘宝全面铺开，真有点期待看看效果。
以上的框架，还有淘宝的实践，毕竟都是大牛之作，我这个小辈也只是参考学习过，未能在实际项目中使用。低头看看自己现在手头的项目，1个前端，2周时间，要完成一个完整的web项目，还是用最稳妥最低级的方式来搞吧~
项目整体并不是一个单页应用，但有些模块需要做成局部的单页操作，像这种需要分步完成的操作，只需局部加载子页面即可。
因此，一个模块有一个主html页面，初始只有一些基本的骨架，有一个名字相同的js文件，该模块逻辑都在此js文件中，有一个名字相同的css文件，该模块的所有样式都定义在此css文件中。
需要异步加载的子页面，像上图中每个步骤的页面，我都使用jQuery的$.load()方法来加载，此方法能在页面某个容器中加载内容，并可指定回调函数，使用起来很方便。被异步加载的子页面我都用_开头，如_step1.html，用于做区分。
为了确保浏览器的前进后退按钮可用，我使用了hash来做路由标记，页面地址如：publish.html#step2。有个缺陷是hash并不会发送给服务器，所以SEO就废了。事实上使用history API也可以更优雅的解决问题，但需要考虑兼容性，还有额外工作要做，考虑时间因素，退而求其次，况且本项目也无需做SEO。或者像淘宝的方案那样，nodejs层与浏览器层统一路由，SEO问题可以迎刃而解。但又明显不在本人的实力范围之内，汗–！
除了用$.load异步加载的子页面，剩余的局部页面就是用handlebars提供的模板渲染了，我使用了handlebars的预编译功能，不得不说很强大，一来节约了页面加载阶段所需的编译时间（编译handlebars模板），二来编译后的模板（js文件）方便复用。
接下来就是前端逻辑如何组织，因为没有用mv*框架，所以只能靠自己来写一个便于开发的结构。如上面所述，每个模块有一个主js文件，文件内容结构如下：
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var publish = { //该模块初始化入口 init : function(){ this.renderData(param); this.initListeners(); }, //内部所用的函数 renderData : function(param){ //渲染数据。。 }, //统一绑定监听器 initListeners : function(){ $(document.body).delegates({ '.btn' : function(){ //点击事件 }, '.btn2' : function(){ //点击事件2 }, '.checkbox' : { 'change' : function(){ //change事件 } } }); }} |
每个模块给一个命名空间，所有的方法都挂在上面，js文件中只做函数的定义，不立即执行任何东西，然后在html文件中调用入口方法:publish.init()。业务逻辑都封装到函数中，如上面的renderData，然后供其他地方调用。页面的事件监听器统一都注册在body元素上，用事件代理来完成，为了避免写太多的on、click之类代码，为jQuery扩展了一个delegates方法，用来以配置的方式统一绑定监听器，用法如上所示。把delegates定义的代码也放出来吧：
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//以配置的方式代理事件$.fn.delegates = function(configs) { el = $(this[0]); for (var name in configs) { var value = configs[name]; if (typeof value == 'function') { var obj = {}; obj.click = value; value = obj; }; for (var type in value) { el.delegate(name, type, value[type]); } } return this;} |
基本的结构就是这样，没有什么新技术，只是把现有的东西做了一下组合。但工作到此还远远没有结束，在实际应用中还会有一些东西需要处理，下面来详细说说：
这是一个比较棘手的问题，一般通用的头部和底部会放一些公共的代码，如页面外层结构html代码，站点使用的库如jQuery、handlebars，站点通用js和css文件。在传统的开发中，通常是写一个单独的文件如head.html，在其他页面中用后端代码如include语句引入，由此来进行复用。
现在前后端分离后，无法依靠后端来给你渲染，所以得在前端做了。既然用了handlebars，很容易想到把公用部分写成一个模板，然后预编译出来，生成一个header.js文件，然后在其他页面引用。然而在实际操作中发现了一个问题，handlebars是静态模板，编译后生成的字符串通过innerHTML的方式插入到页面，在一般的模板中这样是没问题的。现在有个问题是header中有一些<script>标签，外链着要使用的库，通过innerHTML插入<scirpt>标签，浏览器并不会发送请求加载对应的js文件，所以就出问题了。
搜索、尝试了多种方法后，最终的方案定为：用document.write()将编译结果写到页面，这样<script>标签能够正常加载。所以每个页面使用头部的代码就变成这样：
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<script src="static/js/tpl/head.js"></script> <div id="header"> <script src="static/js/includeHead.js"></script> </div> |
includeHead.js中的代码如下：
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function includeHead(){ var header = document.getElementById('header'); var compileHead = Handlebars.templates['head']; var head = compileHead({}); document.write(head);}includeHead(); |
看着是有点别扭，不过为了实现功能，目前也就只能这样了。
如上面所述，jQuery的$.load()方法可以满足加载子页面的需求，现在需要解决的问题是，不管用户刷新页面还是前进后退，我们都得根据hash值来渲染对应的视图，其实就是路由控制。这个时候就需要监听hashchange事件了，我定义了一个loadPage方法用来加载子页面，然后绑定监听器如下：
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window.onhashchange = this.loadPage; |
在loadPage方法中，根据hash的值来调用$.load()方法，子页面的初始化工作，在$.load()的回调函数中指定。
这样做还有一个便捷之处，我们切换视图不必手动调loadPage方法，只需要修改页面的hash就可以了，hash发生变化被监听到，自动加载对应的子页面。例如，点击下一步进入步骤二：
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'.next' : function(){ location.href = '#step2';} |
如此便实现了一个简单的路由控制，由于不是整站单页面，也没有多级路由，这样完全可以满足需求。至于SEO，就只能呵呵了，正好项目也不需要做SEO，否则此方法得作罢。
另外想说的一点就是页面的缓存，异步加载来的内容可以存在localStorage中，也可以放在页面上进行显隐控制，这样用户在频繁切换视图的时候无需再次请求，回到上一步的时候之前填好的表单数据也不会消失，体验会非常好。
有时候我们需要给访问的页面传参数，比如访问一个设备的详细信息页，要把设备id给传过去，detail.html?id=1，这样detail页面可以根据id去请求对应的数据。传统由后端渲染的页面，url中的参数会发送到服务端，服务端接收后可以再渲染到页面上供js使用。我们现在不行了，请求页面压根不跟后端打交道，但这个参数是必不可少的，所以需要前端有一套传递参数的机制。
其实非常简单，通过location.href可以拿到当前的url地址，然后进行字符串匹配，把参数提取出来就可以了。看上去挺土鳖的，但工作起来良好，另外也有考虑过用cookie来传递，感觉有点麻烦。
由于这些参数通常是写在<a>标签上的，而<a>标签又是根据动态数据渲染出来的（因为是动态参数），我们不可能在页面渲染完后，用js修改所有<a>标签的href值，给它追加一个参数。怎么办呢？这时候handlebars就派上用场了，我们可以使用handlebars万能的helper，在渲染页面的时候直接查询url中的参数，然后输出在编译好的代码中。我在handlebars中注册了一个helper，如下：
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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;}); |
这个名为param的helper可以输出你所要查询的参数值，然后可以直接写在模板中，如：
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<a href="detail.html?id={{param id}}">设备详细信息</a> |
这样就方便多了！但是这么做有没有问题呢？其实是有些不完美的，如果你考虑“性能”二字的话。一个url中参数的值是固定的，而你每次使用这个helper都会计算一遍，白白做了多余的事情。如果handlebars可以在模板中定义常量就好了，可惜我找遍文档没发现有这个功能。只能为了方便牺牲性能了，也正印证了我标题中所说的“简单粗暴”，呵呵。
由于数据是由后端传来的，有很多不确定性，数据可能不合法，或者结构有错，或者直接是空的。因此前端有必要对数据做一个合法性的校验。借助handlebars，可以很方便的进行数据校验。没错，就是利用helper。handlebars内置的helper如if、each都支持else语句，出错信息可以在else中输出。如果需要个性化的校验，我们可以自己定义helper来完成，关于如何自定义helper，我之前研究了下，写过一篇文章：http://www.cnblogs.com/lvdabao/p/handlebars_helper.html。总之自定义helper很强大，可以完成你所需的任何逻辑。
数据的格式化，如日期、数字等，也可以通过helper来完成。
另外一方面，前端还应对数据进行html转义，避免xss，由于handlebars已经给做了html转义，所以我们可以直接忽略此项了。
本文是我刚刚参加完一个项目后所写，记录一下整个过程遇到的问题及处理方式，其他的一些细碎点如表单异步提交什么的，不是本文重点，不写了。这是我第一次实践前后端完全分离的项目，整个前端全由我来设计、开发。2周时间，凭着这套方案，项目按期开发完成，而且还提前完成了，预留出一天多的时间测试了一遍。
虽然开发任务是完成了，但是回头看一下整个方案，并不是很优雅也没有什么技术含量，文章开头提到的几个问题都没有解决。所以命题为简单粗暴的方案，都是为了赶工期啊。
最后，如果给我再来一次的机会，并且时间充足，我一定要尝试用mv*方案来搞一下，或angular，或avalon。
