这篇文章是以一个实习生的视角对前端网站架构的一点分析和理解

序

最开始接触前端的时候，是从简单的html、css、js开始的，当时盛行的WEB理念是结构样式行为相分离，即html、css、js分离，独立开发，互相之间通过link和script来互相调用。

最开始我所接触到的小项目，都是直接将html、css、js等静态资源直接部署到服务器上，然后根据请求路由响应不同的html文件即可。

即使学习了webpack之后，我依然认为webpack的作用只是压缩js和css文件，提高服务器响应速度，优化用户体验，而部署到服务器上的依然是压缩后的min.css和min.js文件。

后来进入A公司实习之后，确实也是这种开发模式，当时我们开发h5页面，都是直接书写html、css、js文件，然后部署到服务器上，直接访问html即可。

后来进入B公司工作之后，才慢慢接触到真正的前端工程是什么样子的。

前后端分离

部分传统大型PC网站的业务前端部分都是采用的MVC架构方式，也就是每次立项之后，前后端约定好接口，分别开发，开发完毕之后，前端将开发好的页面交给后端（一般是Java或者PHP），然后由后端响应客户端请求，返回具体的html页面。

这种开发模式的缺点在于费时费力，沟通成本和联调正本非常高，前端有一点小的改动都需要前后端一起联调改动上线，大大增加了总工作量。

因此，现代大型PC网站一般都采用了前后端分离的架构方式，前端和后端的业务功能各自收敛，可以分别开发上线，互不影响，可以极大提高工作效率。

前后端分离一般分为两种：

没有中间层的前后端分离；
有中间层的前后端分离。这里以目前最火的三大框架之一的react为主进行介绍。

无中间层没有web中间层的前后端分离属于比较简单的类型，我们将一个统一的html/pug模板和其他的css、js等静态资源放置到cdn上，每次访问页面的时候，直接将模板返回给用户，然后里面所有的dom节点和其他数据都是由js来执行生成的。

然而这种没有中间层的前后端分离的又有很多劣势：

首屏渲染时间过长；
对seo不友好。
有中间层

有中间层的前后端分离是一般大型项目采用的前后端分离方式。

自从2009年node横空出世之后，前端也逐渐承担了一些后端的业务，但是node由于自身健壮性的限制，又不适合作为大型项目的后端服务器，所以node热过一阵之后，逐渐成为了连接传统前端和后端的中间层，我们也称这种前端+node的架构为“大前端”。

返回模板在node层中，我们可以做的事情就有很多了，其中最基础的就是返回不同的前端模板。

使用过几款前端模板，其中给我感觉最好的就是pug模板了(以前叫做jade)。

pug中的语法都是js语法，对前端工程师十分友好，而且pug功能很强大，可以作为html-middleware，被node完美支持，这里建议学习使用 Get Started。

数据拼接

其次，当网站发展地越来越大，数据量越来越多，对服务层进行分割的时候，会产生很多的服务模块，或者我们的数据分散在不同的数据库服务器上的时候，或者我们的前端页面中要嵌入第三方广告的一些api的时候，node就可以帮我们完成数据拼接的工作。

因为服务器访问接口的速度要比浏览器快很多个数量级，因此在node中访问多个接口并且拼接起来是非常高效的，拼接后的数据我们就可以直接传入模板中，供js使用了。

但是通常意义上来说，访问基础服务或者从数据服务器访问数据放在后端来做比较合适，但凡事总有例外，在万不得已的情况下，我们可以在node中间层中进行数据拼接。

这种模式一般不提倡使用，因为可维护性太差，而且安全性也很低，一般情况下都是后端有一个专门的数据模块去访问数据库和服务，然后将数据拼接起来，我们只需要在node中调用后端的一个API，就可以拿到我们想要的数据了。

监控服务

node层可以捕捉一些异常请求或者事件，上报到我们的第三方监控平台,如Sentry等，同时node还可以承担一部分的数据统计的工作，将一些用户应为打到第三方数据统计平台，供pm和数据分析师查看。

node还可以承担对整个实例进行监控的职责，当出现异常导致cpu使用率或者内存使用率超过阈值之后就可以及时触发报警机制。

但是同样，加上node层就意味这网站又多了一层后端需要监控和oncall，工作的复杂度会上升很多。

服务器端渲染

SSR(server-side-render)可以说是非常重要的功能之一了，它可以帮助我们解决之前提到的首屏渲染时间过长和对seo支持较低的问题。

现代seo爬虫一般分为两种：

支持解析js的爬虫，这类数量较少，以Google为代表；
不支持解析js的爬虫，大部分都是这类，基本上都是非Google的搜索引擎的爬虫了。对于Google的爬虫来说，是否使用SSR在seo方面无关紧要，因为最终都可以爬取到正常的页面。

而对于非Google的搜索引擎来说，我们就需要利用SSR，先将具体的dom节点渲染出来，供爬虫爬取。

而且这样同时还有一个优点：用户在网页loading的过程就中可以看到页面内容了，而不是一个空白页面。如果不使用SSR的话，在网页loading资源的过程中，一直呈现给用户一片空白，这就有可能造成用户的流失。

这张图是我在50kb/s的网速下，访问b站第一秒钟看到的内容，若是b站不使用SSR技术的话，可能等到用户能够看到首屏内容之后，时间都过去了五六秒。

这里是一个简单的使用SSR的Node层代码：

// 代码中使用了es6语法，不懂的可以先学习一下阮一峰老师的《ES6入门》
// 这个地方node如果没有使用babel的话，import会报错，可以直接使用require方法替换
import { renderToString } from 'react-dom/server';
import DemoContainer from 'containers/demo';
// 以koa2框架为例
module.exports = (ctx) => {
    const props = {...};
    // 这里的html就存放着我们组件render完之后的dom节点。
    const html = renderToString(<Demo >);
    // 这里以返回pug模板为例，第二个参数是要传入pug模板中的数据
    ctx.render('demo.pug', {
        __props: JSON.stringify(props)，
        html
    });
};

这里是pug的代码片段：

// pug代码片段
body
    #root
        !{ html }
    script.
        window.__props = '!{ __props }'

使用SSR的时候要切记保证前端和服务器端的组件props保持一致，因此这里我的习惯是在node层将props直接传入window对象上，然后前端的组件直接从window对象获取props即可。

SSR的时候，React组件只会执行componentWillMount和render两个生命周期用来生成dom结构，其他的生命周期以及方法挂载都是在前端完成的。

node层的功能不止以上这些，这里就不过多展开介绍了。

虽然SSR的有点很多，但是还是有自身的弊端的。使用SSR就意味着你用自己服务器代替了一部分原本属于用户客户端的功能，因此会造成服务器性能降低，成本增高的可能，相对于小团队或者资金不算充裕的团队，要谨慎选择是否使用SSR。

前后端同构

说起SSR，就不得不提一下前后端同构问题。同构的意思为前端和node用执行同一套代码，首屏使用服务端渲染，将渲染好的html直接交给浏览器去渲染，客户端负责加载js，执行组件剩余生命周期，并挂载自定义事件等。一套好的前后端同构代码可以大幅减少我们维护代码的工作量，并且有十分高效的执行效率，如何优雅地书写前后端同构的代码也是一项技术活，需要我们提前规划好一套前端架构。

例如：
import React, { Component } from "react";
import { Provider } from "react-redux";
import ReactDOM from "react-dom";
import Loadable from "react-loadable";
import { BrowserRouter, StaticRouter } from "react-router-dom";

// server side render
const SSR = App =>
  class SSR extends Component<{
    store: any;
    url: string;
  }> {
    render() {
      const context = {};
      return (
        <Provider store={this.props.store} context={context}>
          <StaticRouter location={this.props.url}>
            <App />
          </StaticRouter>
        </Provider>
      );
    }
  };

// client side render
const CLIENT = configureState => Component => {
  const initStates = window.__INIT_STATES__;
  const store = configureState(initStates);
  Loadable.preloadReady().then(() => {
    ReactDOM.hydrate(
      <Provider store={store}>
        <BrowserRouter>
          <Component />
        </BrowserRouter>
      </Provider>,
      document.getElementById("root")
    );
  });
};

export default function entry(configureState) {
  return IS_NODE ? SSR : CLIENT(configureState);
}

并且在同构方面，阿里有一套降级策略。当服务器压力正常时，由服务器进行SSR，提高用户体验，当用户访问量激增，如双十一时，服务器会自动进行降级处理，node不进行SSR，全部转换成客户端渲染，减轻服务器的压力。

选择框架

了解了前后端分离之后，我们就要对node层进行框架选择了。

目前比较主流的框架有三款：Express、koa1.0、koa2.0。

对于初学者来说，建议直接使用koa2.0进行中间层的学习和开发。

express的缺点在于：

太重，有很多模块我们可能都不会用到；回调地狱，即使使用Promise也只能缓解。 koa1.0的缺点在于：
必须配合co库和generator来使用，配置繁琐。而自从node升级到7.6版本以上，增加了async/await语法糖之后，我们就可以不需要任何三方库，直接在原生node中使用koa2的语法。

koa2是express的升级版框架，里面很多模块是直接从express中迁移过来的，但是又将以前不经常用到的模块删除，只有开发者在需要使用的时候采取引入那么模块。

并且koa2使用async/await语法糖之后，代码看似变成了同步执行，非常适合前端工程师的逻辑思维。

这里是express、promise、koa2的样例代码：

// express版本
module.exports = (req, res) => {
    const data1 = request.get('/api/demo1', (err, res) => {
        const data2 = request.get('/api/demo2', (err, res) => {
            const data3 = request.get('/api/demo3', (err, res) => {
                res.send(data1 + data2 + data3);
            })
        })
    })
}
// promise版本
module.exports = (req, res) => {
    new Promise((resolve, reject) => {
        request.get('/api/demo1', (err, res) => {
            resolve(res);
        }).then(res => {
            request.get('/api/demo2', (err, res2) => res + res2 );
        }).then(res2 => {
            request.get('/api/demo3', (err, res3) => res2 + res3)
        }).then((data) => {
            res.send(data);
        });
    })
}

看起来虽然整齐了一些，但是依然十分繁琐。

// koa1和koa2在写法上基本相同，区别在于koa1在使用之前要对co库和generator进行繁琐的配置。
// 每一个await的时候最好加上try-catch，防止因为一个异步请求失败而导致node进程崩溃，这里简化了写法。
module.exports = async (ctx) => {
    const data1 = await request.get('/api/demo1');
    const data2 = await request.get('/api/demo2');
    const data3 = await request.get('api/demo3');
    ctx.body = {
        data: data1 + data2 + data3
    };
}

koa2用起来非常的舒服，很适合前端工程师的思维逻辑。

虽然koa2的代码看起来像同步执行，但其实在编译之后只是变成了promise函数，await后面所有的代码都放到了promise的回调中执行了。

开发结构

选择好了框架之后，剩下的就只有开发了，一般的node层都遵循一下的目录结构:

node

lib // 存放第三方插件
util // 存放自己编写的工具函数
middleware // 存放中间件
routes // 存放路由
controller // 存放路由处理函数
app.js // node层入口文件基本的node层架构这里就介绍差不多了，剩下的前端部分也一般是大家熟悉的东西。前端目录结构:

public

static
src
js
components
containers
routes
stores
actions
reducers
pages
css/scss/less
static 这里按照正常的React开发逻辑去走即可。

最后还有一些其他的文件夹可以自由发挥，比如template存放模板，scripts存放平时写的脚本等。

配置

一个线上项目要拥有两套模式——生产模式和开发模式。

生产模式即我们线上运行环境。

开发模式即我们平时本地开发环境。

如果有需要的话甚至可以配置更多的环境。

这两种环境的要求不一样，因此我们会有两套配置文件，将不同的配置文件传入node和webpack中，就可以根据配置的不同启动不同环境了。

自动化测试

自动化测试在一个成熟的大型网站中必不可少。

虽然目前因为前端领域的快速增长，业务层的自动化测试也因为业务的快速迭代而变得不稳定，但是一些基础的测试还是很有必要做的。

平时开发的时候要做好类库单元测试的自动化以及UI组件的单元测试的自动化。

这些测试文件最好存放在单独的test目录下，或者在每一个基础UI组件目录下加上component.test.js文件，这样启动测试的时候会自动找到.test文件进行测试。

每次项目上线之前都要进行一次集成测试，测试路由是否正常，webpack打包和node模块安装是否正常，模拟用户登录访问等操作是否正常。

偶尔我们还需要做压力测试和容灾测试等。

对于初学者来说，测试是一个很重要的概念和习惯，平时要多写一写单元测试。