前后端分离架构概述

2023-05-16

1、背景

       前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方式,通过nginx+tomcat的方式(也可以中间加一个nodejs)有效的进行解耦,并且前后端分离会为以后的大型分布式架构、弹性计算架构、微服务架构、多端化服务(多种客户端,例如:浏览器,车载终端,安卓,IOS等等)打下坚实的基础。这个步骤是系统架构从猿进化成人的必经之路。

      核心思想是前端HTML页面通过AJAX调用后端的RESTFUL API接口并使用JSON数据进行交互

      Web服务器:一般指像Nginx,Apache这类的服务器,他们一般只能解析静态资源;

      应用服务器:一般指像Tomcat,Jetty,Resin这类的服务器可以解析动态资源也可以解析静态资源,但解析静态资源的能力没有web服务器好;

      一般都是只有web服务器才能被外网访问,应用服务器只能内网访问。

      以前的Java Web项目大多数都是Java程序员又当爹又当妈,又搞前端,又搞后端。随着时代的发展,渐渐的许多大中小公司开始把前后端的界限分的越来越明确,前端工程师只管前端的事情,后端工程师只管后端的事情。正所谓术业有专攻,一个人如果什么都会,那么他毕竟什么都不精。大中型公司需要专业人才,小公司需要全才,但是对于个人职业发展来说,前后端需要分离。

2、未分离时代(各种耦合)

      早期主要使用MVC框架,Jsp+Servlet的结构图如下:

640?wx_fmt=jpeg

      大致就是所有的请求都被发送给作为控制器的Servlet,它接受请求,并根据请求信息将它们分发给适当的JSP来响应。同时,Servlet还根据JSP的需求生成JavaBeans的实例并输出给JSP环境。JSP可以通过直接调用方法或使用UseBean的自定义标签得到JavaBeans中的数据。需要说明的是,这个View还可以采用 Velocity、Freemaker 等模板引擎。使用了这些模板引擎,可以使得开发过程中的人员分工更加明确,还能提高开发效率。

      那么,在这个时期,开发方式有如下两种:

方式一 640?wx_fmt=png 方式二 640?wx_fmt=jpeg

      方式二已经逐渐淘汰。主要原因有两点:
      1)前端在开发过程中严重依赖后端,在后端没有完成的情况下,前端根本无法干活;
      2)由于趋势问题,会JSP,懂velocity,freemarker等模板引擎的前端越来越少;

      因此,方式二逐渐不被采用。然而,不得不说一点,方式一,其实很多小型传统软件公司至今还在使用。那么,方式一和方式二具有哪些共同的缺点呢?

       1、前端无法单独调试,开发效率低;

       2、 前端不可避免会遇到后台代码,例如:

<body>
   <%
       request.setCharacterEncoding("utf-8")
       String name=request.getParameter("username");
       out.print(name);
   %>
</body>

      这种方式耦合性太强。那么,就算你用了freemarker等模板引擎,不能写Java代码。那前端也不可避免的要去重新学习该模板引擎的模板语法,无谓增加了前端的学习成本。正如我们后端开发不想写前端一样,你想想如果你的后台代码里嵌入前端代码,你是什么感受?因此,这种方式十分不妥。

      3、JSP本身所导致的一些其他问题 比如,JSP第一次运行的时候比较缓慢,因为里头包含一个将JSP翻译为Servlet的步骤。再比如因为同步加载的原因,在JSP中有很多内容的情况下,页面响应会很慢。

3、半分离时代

      前后端半分离,前端负责开发页面,通过接口(Ajax)获取数据,采用Dom操作对页面进行数据绑定,最终是由前端把页面渲染出来。这也就是Ajax与SPA应用(单页应用)结合的方式,其结构图如下:

640?wx_fmt=jpeg

      步骤如下:
(1)浏览器请求,CDN返回HTML页面;
(2)HTML中的JS代码以Ajax方式请求后台的Restful接口;
(3)接口返回Json数据,页面解析Json数据,通过Dom操作渲染页面;

      后端提供的都是以JSON为数据格式的API接口供Native端使用,同样提供给WEB的也是JSON格式的API接口。

      那么意味着WEB工作流程是:
      1、打开web,加载基本资源,如CSS,JS等;
      2、发起一个Ajax请求再到服务端请求数据,同时展示loading;
      3、得到json格式的数据后再根据逻辑选择模板渲染出DOM字符串;
      4、将DOM字符串插入页面中web view渲染出DOM结构;

      这些步骤都由用户所使用的设备中逐步执行,也就是说用户的设备性能与APP的运行速度联系的更紧换句话说就是如果用户的设备很低端,那么APP打开页面的速度会越慢。

      为什么说是半分离的?因为不是所有页面都是单页面应用,在多页面应用的情况下,前端因为没有掌握controller层,前端需要跟后端讨论,我们这个页面是要同步输出呢,还是异步Json渲染呢?而且,即使在这一时期,通常也是一个工程师搞定前后端所有工作。因此,在这一阶段,只能算半分离。

      首先,这种方式的优点是很明显的。前端不会嵌入任何后台代码,前端专注于HTML、CSS、JS的开发,不依赖于后端。自己还能够模拟Json数据来渲染页面。发现Bug,也能迅速定位出是谁的问题。

      然而,在这种架构下,还是存在明显的弊端的。最明显的有如下几点:
      1)JS存在大量冗余,在业务复杂的情况下,页面的渲染部分的代码,非常复杂;
      2)在Json返回的数据量比较大的情况下,渲染的十分缓慢,会出现页面卡顿的情况;
      3)SEO( Search Engine Optimization,即搜索引擎优化)非常不方便,由于搜索引擎的爬虫无法爬下JS异步渲染的数据,导致这样的页面,SEO会存在一定的问题;
      4)资源消耗严重,在业务复杂的情况下,一个页面可能要发起多次HTTP请求才能将页面渲染完毕。可能有人不服,觉得PC端建立多次HTTP请求也没啥。那你考虑过移动端么,知道移动端建立一次HTTP请求需要消耗多少资源么?

      正是因为如上缺点,我们才亟需真正的前后端分离架构。

4、分离时代

      大家一致认同的前后端分离的例子就是SPA(Single-page application),所有用到的展现数据都是后端通过异步接口(AJAX/JSONP)的方式提供的,前端只管展现。从某种意义上来说,SPA确实做到了前后端分离,但这种方式存在两个问题:

  • WEB服务中,SPA类占的比例很少。很多场景下还有同步/同步+异步混合的模式,SPA不能作为一种通用的解决方案;
  • 现阶段的SPA开发模式,接口通常是按照展现逻辑来提供的,而且为了提高效率我们也需要后端帮我们处理一些展现逻辑,这就意味着后端还是涉足了view层的工作,不是真正的前后端分离。

      SPA式的前后端分离,从物理层做区分(认为只要是客户端的就是前端,服务器端就是后端)这种分法已经无法满足前后端分离的需求,我们认为从职责上划分才能满足目前的使用场景:

  • 前端负责view和controller层
  • 后端只负责model层,业务处理与数据持久化等

      controller层与view层对于目前的后端开发来说,只是很边缘的一层,目前的java更适合做持久层、model层的业务。

      在前后端彻底分离这一时期,前端的范围被扩展,controller层也被认为属于前端的一部分。在这一时期:
      前端:负责View和Controller层。
      后端:只负责Model层,业务/数据处理等。

      可是服务端人员对前端HTML结构不熟悉,前端也不懂后台代码呀,controller层如何实现呢?这就是node.js的妙用了,node.js适合运用在高并发、I/O密集、少量业务逻辑的场景。最重要的一点是,前端不用再学一门其他的语言了,对前端来说,上手度大大提高。

640?wx_fmt=jpeg

      可以就把Nodejs当成跟前端交互的api。总得来说,NodeJs的作用在MVC中相当于C(控制器)。Nodejs路由的实现逻辑是把前端静态页面代码当成字符串发送到客户端(例如浏览器),简单理解可以理解为路由是提供给客户端的一组api接口,只不过返回的数据是页面代码的字符串而已

      用NodeJs来作为桥梁架接服务器端API输出的JSON。后端出于性能和别的原因,提供的接口所返回的数据格式也许不太适合前端直接使用,前端所需的排序功能、筛选功能,以及到了视图层的页面展现,也许都需要对接口所提供的数据进行二次处理。这些处理虽可以放在前端来进行,但也许数据量一大便会浪费浏览器性能。因而现今,增加Node中间层便是一种良好的解决方案

      浏览器(webview)不再直接请求JSP的API,而是:
      1)浏览器请求服务器端的NodeJS;
      2)NodeJS再发起HTTP去请求JSP;
      3)JSP依然原样API输出JSON给NodeJS;
      4)NodeJS收到JSON后再渲染出HTML页面;
      5)NodeJS直接将HTML页面flush到浏览器;

      这样,浏览器得到的就是普通的HTML页面,而不用再发Ajax去请求服务器了。

      淘宝的前端团队提出的中途岛(Midway Framework)的架构如下图所示:

      增加node.js作为中间层,具体有哪些好处呢?

      (1)适配性提升;我们其实在开发过程中,经常会给PC端、mobile、app端各自研发一套前端。其实对于这三端来说,大部分端业务逻辑是一样的。唯一区别就是交互展现逻辑不同。如果controller层在后端手里,后端为了这些不同端页面展示逻辑,自己维护这些controller,模版无法重用,徒增和前端沟通端成本。 如果增加了node.js层,此时架构图如下:

640?wx_fmt=jpeg

      在该结构下,每种前端的界面展示逻辑由node层自己维护。如果产品经理中途想要改动界面什么的,可以由前端自己专职维护,后端无需操心。前后端各司其职,后端专注自己的业务逻辑开发,前端专注产品效果开发。

      (2)响应速度提升;我们有时候,会遇到后端返回给前端的数据太简单了,前端需要对这些数据进行逻辑运算。那么在数据量比较小的时候,对其做运算分组等操作,并无影响。但是当数据量大的时候,会有明显的卡顿效果。这时候,node中间层其实可以将很多这样的代码放入node层处理、也可以替后端分担一些简单的逻辑、又可以用模板引擎自己掌握前台的输出。这样做灵活度、响应度都大大提升。

       举个例子,即使做了页面静态化之后,前端依然还是有不少需要实时从后端获取的信息,这些信息都在不同的业务系统中,所以需要前端发送5、6个异步请求来。有了NodeJs之后,前端可以在NodeJs中去代理这5个异步请求。还能很容易的做bigpipe,这块的优化能让整个渲染效率提升很多。在PC上你觉得发5、6个异步请求也没什么,但是在无线端,在客户手机上建立一个http请求开销很大。有了这个优化,性能一下提升好几倍。

      (3)性能得到提升;大家应该都知道单一职责原则。从该角度来看,我们,请求一个页面,可能要响应很多个后端接口,请求变多了,自然速度就变慢了,这种现象在mobile端更加严重。采用node作为中间层,将页面所需要的多个后端数据,直接在内网阶段就拼装好,再统一返回给前端,会得到更好的性能。

      (4)异步与模板统一;淘宝首页就是被几十个HTML片段(每个片段一个文件)拼装成,之前PHP同步include这几十个片段,一定是串行的,Node可以异步,读文件可以并行,一旦这些片段中也包含业务逻辑,异步的优势就很明显了,真正做到哪个文件先渲染完就先输出显示。前端机的文件系统越复杂,页面的组成片段越多,这种异步的提速效果就越明显。前后端模板统一在无线领域很有用,PC页面和WIFI场景下的页面适合前端渲染(后端数据Ajax到前端),2G、3G弱网络环境适合后端渲染(数据随页面吐给前端),所以同样的模板,在不同的条件下走不同的渲染渠道,模板只需一次开发。

      增加NodeJS中间层后的前后端职责划分:

5、总结

      从经典的JSP+Servlet+JavaBean的MVC时代,到SSM(Spring + SpringMVC + Mybatis)和SSH(Spring + Struts + Hibernate)的Java 框架时代,再到前端框架(KnockoutJS、AngularJS、vueJS、ReactJS)为主的MV*时代,然后是Nodejs引领的全栈时代,技术和架构一直都在进步。虽然“基于NodeJS的全栈式开发”模式很让人兴奋,但是把基于Node的全栈开发变成一个稳定,让大家都能接受的东西还有很多路要走。创新之路不会止步,无论是前后端分离模式还是其他模式,都是为了更方便得解决需求,但它们都只是一个“中转站”。前端项目与后端项目是两个项目,放在两个不同的服务器,需要独立部署,两个不同的工程,两个不同的代码库,不同的开发人员。前端只需要关注页面的样式与动态数据的解析及渲染,而后端专注于具体业务逻辑。

      参考:淘宝前后端分离解决方案

      参考:从分布式之的角度告诉你前后端分离架构的必要性!

      参考:浅谈前后端分离技术

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

前后端分离架构概述 的相关文章

  • Android中的Intent

    Android中的Intent可以用来在一个组件中启动App中的另一个组件或者是启动另一个App的组件 xff0c 这里所说的组件指的是Activity Service以及Broadcast 目录 Intent的用途 Intent的类型 I
  • Android中Intent用法详细解释

    Android中一些常见的Intent的习惯用法 xff0c 比如如何通过Intent发送短信 发送邮件 启动摄像机拍照录视频 设置闹铃 打开WIFI设置界面等等 目录 发送短信 发送邮件 打电话 拍照 摄像 发送短信 发送短信的时候 xf
  • Android中的Intent的用法

    文章目录 调用拨号程序发送短信或彩信通过浏览器打开网页发送电子邮件显示地图与路径规划播放多媒体选择图片拍照获取并剪切图片打开手机应用市场安装程序卸载程序进入设置界面 调用拨号程序 span class token comment 调用拨打电
  • oracle vm virtualbox 卸载不了

    只能用很暴力的方法下载了个 Windows Install Clean Up 地址 xff1a https www baidu com s tn 61 02003390 42 hao pg amp wd 61 Windows 20Insta
  • vsftpd服务----配置

    首先安装 Linux 企业版第一张光盘中的vsftpd 2 0 1 5 i386 rpm rpm ivh media cdrom RedHat RPMS vsftpd 3 0 1 5 i386 rpm 启动vsftpd服务 service
  • 排列组合

    排列组合的基本公式为 实现A xff0c C xff0c 并把他们封装称为一个函数 xff0c 之后使用起来就会比较方便 int A int n int m int res 61 1 for int i 61 n i gt n m i re
  • vue3.0常用eslint配置详解 .eslintrc.js

    规则值 34 off 34 或者 0 xff0c 关闭 34 warn 34 或者 1 xff0c 警告 34 error 34 或者 2 xff0c 报错 eslintrc js配置 module span class token pun
  • 实际项目中使用Postsharp

    我现在的项目中使用了winform net2 0 43 asp net mvc net3 5 43 sqlserver2000 xff0c Orm使用的是Castle的ActiveRecord 客户端与服务器端通信使用的是Ice xff0c
  • 开启SELINUX真的就那么难吗?

    我们都知道Linux的安全性要高于windows xff0c 可是你明白Linux到底比windows的安全性高在哪里吗 xff1f 有人在部署环境的时候 xff0c 开局两件事关防火墙 关Selinux xff0c 请问你把Linux的这
  • SSM框架——详细整合教程(Spring+SpringMVC+MyBatis)

    1 1 Spring Spring是一个开源框架 xff0c Spring 是于 2003 年兴起的一个轻量级的 Java 开发框架 xff0c 由 Rod Johnson 在其著作 Expert One On One J2EE Devel
  • 服务器不支持ipv6,怎么解决

    让服务器开发人员修改到上面的测试ipv6通过为止 如果服务器不会修改怎么办 找专业的人员帮忙 有可能需要购买中转服务 本解决方案的花钱找人帮忙部分有介绍 关于ipv6审核给你点借鉴 此文介绍了一些服务器如何适配ipv6 需要添加aaaa中转
  • VS2015远程连接虚拟机

    目录 一 安装VC Linux exe 二 打开VS 选择新建项目 三 配置VS 四 创建项目 一 安装VC Linux exe 下载地址 xff1a 二 打开VS 选择新建项目 三 配置VS 打开VS xff0c 菜单栏点击工具 gt 选
  • 成都富华力鼎:短视频脚本有哪些类型

    制作短视频 xff0c 一个好的脚本是成功的关键 很多小伙伴没有提前写脚本 xff0c 在拍摄的时候就会遇到各种各样的问题 xff0c 场景不适合 员不适合 临时改内容等等 短视频脚本有哪些类型 1 提纲脚本 提纲脚本 xff1a 应用在纪
  • Android开发-Android 10 的新功能及新特性

    前 言 Google 在去年 xff08 2019年 xff09 3月份首次公布了 Android 10 的测试版 xff0c 然后在去年 5 月份的 Google 年度 I O 开发者大会上展示了 Android 10 系统的几个新的功能
  • asp.net动态切换主题

    C 代码 protected void Page PreInit object sender EventArgs e if Request QueryString 34 theme 34 61 null switch Request Que
  • datatable中button

    function test 34 ruleDataTable2 34 dataTable 34 sAjaxSource 34 dbLinkUrl sqlResultexport 34 fnServerData 34 createShowin
  • 重构——使用多态替换switch

    好吧 xff0c 我这个菜鸟确实是常常在用面向过程的思想在考虑问题 xff0c 在编写程序 现在我已经摈弃了自己对java语言个人的偏见 xff0c 而是用平等公平的态度看待java和C 43 43 他们各有千秋 xff0c 各有乾坤的 好
  • HttpUtil

    package com cmb utils import com fasterxml jackson databind ObjectMapper import org apache http Header import org apache
  • springboot异步请求

    场景 xff1a 用户注册的时候会发送短信和邮件 xff0c 注册成功和发送短信 邮件解耦后会提高响应效率 启动类添加注解 64 EnableAsync 64 SpringBootApplication public class Appli
  • Linux安装Terminator

    大家在使用Linux系统的时候 xff0c 有很大一部分时间都是和系统的终端打交道 时间久了会不会有一种厌烦的感觉呢 xff1f xff08 我是一个始终如一的人 xff0c 怎能厌烦呢 xff1f xff09 x1f604 ubuntu下

随机推荐

  • 安装软件或者依赖包时显示错误:unable to locate package zliblg-dev

    在网上查了很久 xff0c 有人说需要更新一下 sudo apt get update 但是还是不行 xff0c 然后我把依赖包中的英文字母l改为阿拉伯数字1就好了 xff0c 哈哈 xff0c 就是这莫简单
  • ranger命令

    ranger命令 ranger主要用来在终端浏览文件的 使用起来也比较优于平时常用的cd命令 安装 span class token function sudo span span class token function apt get
  • firewalld 和 docker 冲突问题

    造成冲突的主要原因是 xff1a iptables的存在 firewalld 和 iptables 首先 xff0c firewalld 和 iptables 都不是防火墙 xff0c 它们只是防火墙的管理程序 xff0c 真正的防火墙是内
  • Android Studio项目中各目录的图标含义

    对初学安卓的人 xff0c 熟悉Android Studio上的各模块都要花力气 打开团队的一个工程 xff0c 对各目录上显示的图标有圆点 方块 三条柱形等等 xff0c 真的一脸茫然 所以本文记录对工程中的文件图标的含义 xff0c 方
  • base64转换

    String data 61 34 9j 4AAQSkZJRgABAQEAZABkAAD 2wBDAAUDBAQEAwUEBAQFBQUGBwwIBwcHBw8LCwkMEQ8SEhEPERETFhwXExQaFRERGCEYGh0dHx8
  • Android中dispatchDraw分析

    Android中dispatchDraw分析 View中 xff1a public void draw Canvas canvas 1 Draw the background 绘制背景 2 If necessary save the can
  • fastboot flash system.img总失败

    7 0之后 system img会很大 xff0c 有时fastboot会很长时间 xff0c 甚至会报错 xff0c 可以用下面的方法 fastboot flash S 256M system system img
  • CAS新版本(6.0-RC4)使用介绍(一)

    新版本CAS介绍 xff08 6 0 RC4 xff09 简介 Central Authentication Service CAS xff0c 通常称为CAS CAS是一种针对Web的企业多语言单点登录解决方案 xff0c 并尝试成为您的
  • 彻底理解Java反射以及动态代理中对反射的应用

    反射 Reflection 是 Java 的特征之一 xff0c 它允许运行中的 Java 程序获取自身的信息 xff0c 并且可以操作类或对象的内部属性 简而言之 xff0c 通过反射 xff0c 我们可以在运行时获得程序或程序集中每一个
  • 读懂消息队列:Kafka与RocketMQ

    3月份学完了极客时间的 消息列队高手课 专栏 xff0c 专栏讲解了许多消息队列的基础知识并且对Kafka与RocketMQ两种主流消息队列有精彩的对比分析 学完专栏后将所有要点整理为笔记记录下来 xff0c 其他相关知识也搜索了大量资料
  • ubuntu20.04设置静态IP地址

    ubuntu20 04 默认使用动态IP设置 xff0c 但有时我们需要为其设置静态IP 本文将带着大家彻底搞清楚ubuntu20 04的IP设置方法 如果你是在虚拟机中使用ubuntu20 04 并对虚拟机的网络设置有疑问的话请看本人的拙
  • Centos的repos文件中的$releasever和$basearch的取值

    查看CentOS Base repo部分内容 xff0c 文件路径 etc yum repos d CentOS Base repo base baseurl 61 http mirror centos org centos release
  • 如何用Redis实现分布式锁

    为什么需要分布式锁 在聊分布式锁之前 xff0c 有必要先解释一下 xff0c 为什么需要分布式锁 与分布式锁相对就的是单机锁 xff0c 我们在写多线程程序时 xff0c 避免同时操作一个共享变量产生数据问题 xff0c 通常会使用一把锁
  • AQS与Synchronized异曲同工的加锁流程

    在并发多线程的情况下 xff0c 为了保证数据安全性 xff0c 一般我们会对数据进行加锁 xff0c 通常使用Synchronized或者ReentrantLock同步锁 Synchronized是基于JVM实现 xff0c 而Reent
  • 基于贫血模型的MVC开发模式VS领域建模开发模式

    大部分工程师都是做业务开发的 xff0c 很多业务系统都是基于MVC三层架构来开发的 xff0c 确切点说 xff0c 这是一种基于贫血模型的MVC三层架构开发模式 这种开发模式已经成为标准的Web项目开发模式 xff0c 但它却违反了面向
  • 从Servlet、Servlet容器及Web容器的演进历程总结框架设计的套路

    Web架构演进历程 早期的Web技术主要用于浏览静态页面 xff0c 首先浏览器发起HTTP请求 xff0c 请求一些静态资源 xff0c 这时候需要一个服务器来处理HTTP请求 xff0c 并且将相应的静态资源返回 这个服务器叫HTTP服
  • 信号量与生产者消费者问题

    生产者 消费者问题 生产者 消费者题型在各类考试 xff08 考研 程序员证书 程序员面试笔试 期末考试 xff09 很常见 xff0c 原因之一是生产者 消费者题型在实际的并发程序 xff08 多进程 多线程 xff09 设计中很常见 x
  • IOC的实现原理—反射与工厂模式

    反射机制概念 我们考虑一个场景 xff0c 如果我们在程序运行时 xff0c 一个对象想要检视自己所拥有的成员属性 xff0c 该如何操作 xff1f 再考虑另一个场景 xff0c 如果我们想要在运行期获得某个类的Class信息如它的属性
  • Spring中bean的作用域与生命周期

    在Spring中 xff0c 那些组成应用程序的主体及由Spring IoC容器所管理的对象 xff0c 被称之为bean 简单地讲 xff0c bean就是由IoC容器初始化 装配及管理的对象 xff0c 除此之外 xff0c bean就
  • 前后端分离架构概述

    1 背景 前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方式 xff0c 通过nginx 43 tomcat的方式 xff08 也可以中间加一个nodejs xff09 有效的进行解耦 xff0c 并且前后端分离会为以后的大型分布式架构 弹性