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Java工程师的前后端分离及设计模式解析

网络 2023-07-01 14:02

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一、前戏

前后端分离已成为互联网项目开发的业界标准使用方法,通过nginx+tomcat的方法(也可以中间加一个nodejs)有效的进行前馈,而且前后端分离会为之后的小型分布式构架、弹性估算构架、微服务构架、多端化服务(多种顾客端,比如:浏览器,车载终端,安卓,IOS等等)打下坚实的基础。

这个步骤是系统构架从猿进化成人的必经之路。

核心思想是后端html页面通过ajax调用前端的restufulapi插口并使用json数据进行交互。

在互联网构架中,名词解释:

Web服务器:通常指像nginx,apache这类的服务器,她们通常只能解析静态资源。

应用服务器:通常指像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。

通常都是只有web服务器能够被内网访问,应用服务器只能外网访问。

二、术业有专攻(开发人员分离)

原先的JavaWeb项目大多数都是java程序员又当爹又当妈,又搞后端,又搞前端。

随着时代的发展,逐渐的许多大中小公司开始把前后端的界限分的越来越明晰,后端工程师只管后端的事情,前端工程师只管前端的事情。

正所谓术业有专攻,一个人假如哪些就会,这么他虽然哪些都不精。

大小型公司须要专业人才,小公司须要通才,而且对于个人职业发展来说,我建议是分开。

1、对于前端java工程师:

把精力放到java基础,设计模式,jvm原理,spring+springmvc原理及源码,linux,mysql事务隔离与锁机制,mongodb,http/tcp,多线程,分布式构架,弹性估算构架,微服务构架,java性能优化,以及相关的项目管理等等。

前端追求的是:三高(高并发,高可用,高性能),安全,储存,业务等等。

2、对于后端工程师:

把精力放到html5,css3,jquery,angularjs,bootstrap,reactjs,vuejs,webpack,less/sass,gulp,nodejs,GoogleV8引擎,javascript多线程,模块化,面向切面编程,设计模式,浏览器兼容性,性能优化等等。

后端追求的是:页面表现,速率流畅,兼容性,用户体验等等。

分离前后端故事分析_前后端分离的网站怎么爬虫_前后端分离优点

术业有专攻,这样你的核心竞争力才能越来越高,正所谓你往生活中投入哪些,生活都会反馈给你哪些。

但是两端的发展都越来越艰深,你想哪些就会,那你虽然哪些都不精。

通过将team分成前后端team,让两侧的工程师愈发专注各自的领域,独立整治,之后建立出一个全栈式的精益求精的team。

三、原始人时代(各类耦合)

几曾何时,我们的JavaWeb项目都是使用了若干后台框架,springmvc/struts+spring+springjdbc/hibernate/mybatis等等。

大多数项目在java前端都是分了三层,控制层,业务层,持久层。控制层负责接收参数,调用相关业务层,封装数据,以及路由&渲染到jsp页面。

之后jsp页面上使用各类标签或则手写java表达式将后台的数据凸显下来,玩的是MVC那套思路。

我们先看这些情况:需求定完了,代码写完了,测试测完了,之后呢?

要发布了吧?

你须要用maven或则eclipse等工具把你的代码打成一个war包,之后把这个war包发布到你的生产环境下的web容器里,对吧?

发布完了以后,你要启动你的web容器,开始提供服务,这时侯你通过配置域名,dns等等相关,你的网站就可以访问了(假定你是个网站)。

那我们来看,你的前后端代码是不是全都在哪个war包里?包括你的js,css,图片,各类第三方的库,对吧?

好,下边在浏览器中输入你的网站域名(),然后发生了哪些?

(这个问题也是好多公司的笔试题)我捡干的说了啊,基础不好的童鞋请自己去搜。

浏览器在通过域名通过dns服务器找到你的服务器内网ip,将http恳求发送到你的服务器,在tcp3次握手以后(http下边是tcp/ip),通过tcp合同开始传输数据,你的服务器得到恳求后,开始提供服务,接收参数,然后返回你的应答给浏览器,浏览器再通过content-type来解析你返回的内容,呈现给用户。

这么我们来看,我们先假定你的首页中有100张图片,此时,用户的看似一次http恳求,虽然并不是一次,用户在第一次访问的时侯,浏览器中不会有缓存,你的100张图片,浏览器要连着恳求100次http恳求(有人会跟我说http长连短连的问题,不在这儿讨论),你的服务器接收那些恳求,都须要花费显存去创建socket来玩tcp传输(消耗你服务器上的估算资源)。

重点来了,这样的话,你的服务器的压力会特别大,由于页面中的所有恳求都是只恳求到你这台服务器上,假如1个人还好,假如10000个人并发访问呢(先不聊服务器集群,这儿就说是单实例服务器),那你的服务器能扛住多少个tcp联接?

你的带宽有多大?

你的服务器的显存有多大?

你的硬碟是高性能的吗?

你能抗住多少IO?

你给web服务器分的显存有多大?

会不会宕机?

这就是为何,越是大小型的web应用,她们越是要前馈。

理论上你可以把你的数据库+应用服务+消息队列+缓存+用户上传的文件+日志+等等都扔在一台服务器上,你也不用玩哪些服务整治,也不用做哪些性能监控,哪些报案机制等等,就乱成一团糟好了。

然而这样就好象是你把猪肉都置于一个篮子里,隐患特别大。

假如由于一个子应用的显存不稳定造成整个服务器显存溢出而hung住,那你的整个网站就死掉了。

倘若出意外死掉,而正好这时大家的业务又处于井喷式发展高峰期,这么恭喜你,业务成功被技术卡住,很可能会流失大量用户,后果不堪构想。

(注意:技术一定是要走在业务后面的,否则你将错过最佳的发展期哟,亲~)

据悉,你的应用全部都耦合在一起,相当于一个巨石,当服务端负载能力不足时,通常会使用负载均衡的方法,将服务器弄成集群,这样虽然你是在水平扩充一块块巨石,性能加速度会越来越低,要晓得,本身负载就低的功能or模块是没有必要水平扩充的,在本文中的反例就是你的性能瓶颈不在后端,那干嘛要水平扩充后端呢???还有发版布署上线的时侯,我明明只改了前端的代码,为何要后端也跟随发布呢???

正常的互联网构架,是都要拆开的,你的web服务器集群,你的应用服务器集群+文件服务器集群+数据库服务器集群+消息队列集群+缓存集群等等。

四、JSP的痛点

原先的javaWeb项目大多数使用jsp作为页面层展示数据给用户,由于流量不高,因而也没有这么严苛的性能要求,但如今是大数据时代,对于互联网项目的性能要求是越来越高,因而原始的前后端耦合在一起的构架模式早已渐渐不能满足我们,因而我们须要需找一种前馈的方法,来大幅度提高我们的负载能力。

1、动态资源和静态资源全部耦合在一起,服务器压力大,由于服务器会收到各类http恳求,比如css的http恳求,js的,图片的等等。一旦服务器出现状况,前后台一起玩完,用户体验极差。

2、UI出好设计图后,后端工程师只负责将设计图劈成html,须要由java工程师来将html套成jsp页面,出错率较高(由于页面中常常会出现大量的js代码),更改问题时须要双方协同开发,效率低下。

3、jsp必需要在支持java的web服务器里运行(比如tomcat,jetty,resin等),难以使用nginx等(nginx听说单实例http并发高达5w,这个优势要用上),性能提不上来。

4、第一次恳求jsp,必需要在web服务器中编译成servlet,第一次运行会较慢。

5、每次恳求jsp都是访问servlet再用输出流输出的html页面,效率没有直接使用html高(是每次哟,亲~)。

6、jsp内有较多标签和表达式,后端工程师在更改页面时会捉襟见肘,遇见好多痛点。

7、如果jsp中的内容好多,页面响应会很慢,由于是同步加载。

8、需要后端工程师使用java的ide(比如eclipse),以及须要配置各类前端的开发环境,大家有考虑过后端工程师的体会吗。

基于上述的一些痛点,我们应当把整个项目的开发权重向前移,实现前后端真正的前馈!

五、开发模式

原先老的方法是:

1、产品总监/领导/顾客提出需求

2、UI作出设计图

3、前端工程师做html页面

4、后端工程师将html页面套成jsp页面(前后端强依赖,前端必需要等后端的html做好就能套jsp。假如html发生变更,就更痛了,开发效率低)

5、集成出现问题

6、前端返工

7、后端返工

8、二次集成

9、集成成功

10、交付

新的方法是:

1、产品经历/领导/顾客提出需求

2、UI作出设计图

3、前后端约定插口&数据&参数

4、前后端并行开发(无强依赖,可前后端并行开发,假如需求变更,只要插口&参数不变,就不用两侧都更改代码,开发效率高)

5、前后端集成

6、前端页面调整

7、集成成功

8、交付

六、请求方法

原先老的方法是:

1、客户端恳求

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2、服务端的servlet或controller接收恳求(前端控制路由与渲染页面,整个项目开发的权重大部份在前端)

3、调用service,dao代码完成业务逻辑

4、返回jsp

5、jsp诠释一些动态的代码

新的方法是:

1、浏览器发送恳求

2、直接抵达html页面(后端控制路由与渲染页面,整个项目开发的权重前移)

3、html页面负责调用服务端插口形成数据(通过ajax等等,后台返回json格式数据,json数据格式由于简约高效而代替xml)

4、填充html,凸显动态疗效,在页面上进行解析并操作DOM。

总结一下新的形式的恳求步骤:

大量并发浏览器恳求-→web服务器集群(nginx)-→应用服务器集群(tomcat)-→文件/数据库/缓存/消息队列服务器集群

同时又可以玩分模块,还可以按业务拆成一个个的小集群,为前面的构架升级做打算。

七、前后分离的优势

1、可以实现真正的前后端前馈,后端服务器使用nginx。

后端/WEB服务器放的是css,js,图片等等一系列静态资源(甚至你还可以css,js,图片等资源放在特定的文件服务器,比如阿里云的oss,并使用cdn加速),后端服务器负责控制页面引用&跳转&路由,后端页面异步调用前端的插口,前端/应用服务器使用tomcat(把tomcat想像成一个数据提供者),推动整体响应速率。(这儿须要使用一些后端工程化的框架例如nodejs,react,router,react,redux,webpack)

2、发现bug,可以快速定位是谁的问题,不会出现相互踢皮球的现象。

页面逻辑,跳转错误,浏览器兼容性问题,脚本错误,页面款式等问题,全部由后端工程师来负责。

插口数据出错,数据没有递交成功,应答超时等问题,全部由前端工程师来解决。

双方互不干扰,后端与前端是相亲相爱的一家人。

3、在大并发情况下,我可以同时水平扩充前后端服务器,例如天猫的一个首页就须要2000+台前端服务器做集群来抗住日均多少亿+的日均pv。

(去出席阿里的技术大会,听她们说她们的web容器都是自己写的,即使他单实例抗10万http并发,2000台是2亿http并发,但是她们还可以依照预知洪峰来无限拓展,很惊悚,就一个首页。。。)

4、减少前端服务器的并发/负载压力。

不仅插口以外的其他所有http恳求全部转移到后端nginx上,插口的恳求调用tomcat,参考nginx反向代理tomcat。

且不仅第一次页面恳求外,浏览器会大量调用本地缓存。

5、即使前端服务暂时超时或则宕机了,后端页面也会正常访问,只不过数据刷不下来而已。

6、也许你也须要有陌陌相关的轻应用,那样你的插口完全可以共用,假如也有app相关的服务,这么只要通过一些代码构建,也可以大量复用插口,提高效率。(多端应用)

7、页面显示的东西再多也不怕,由于是异步加载。

8、nginx支持页面热布署,不用重启服务器,后端升级更无缝。

9、增加代码的维护性&易读性(前后端耦在一起的代码读上去相当费力)。

10、提升开发效率,由于可以前前端并行开发,而不是像先前的强依赖。

11、在nginx中布署证书,内网使用https访问,但是只开放443和80端口,其他端口一律关掉(避免黑客端口扫描),外网使用http,性能和安全都有保障。

12、前端大量的组件代码得以复用,组件化,提高开发效率,抽下来!

八、注意事项

1、在开需求大会的时侯,前后端工程师必须全部出席,但是须要拟定好插口文档,前端工程师要写好测试用例(2个维度),不要让后端工程师充当你的专职测试,推荐使用chrome的插件postman或soapui或jmeter,service层的测试用例拿junit写。ps:后端也可以玩单元测试吗?

2、上述的插口并不是java里的interface,说白了调用插口就是调用你controler里的方式。

3、加重了后端团队的工作量,减少了前端团队的工作量,提升了性能和可扩充性。

4、我们须要一些后端的框架来解决类似于页面嵌套,分页,页面跳转控制等功能。(前面提及的这些后端框架)。

5、如果你的项目很小,或则是一个单纯的外网项目,那你大可放心,不用任何构架而言,而且假如你的项目是内网项目,呵呵哒。

6、以前还有人在使用类似于velocity/freemarker等模板框架来世成静态页面,仁者见仁智者见智。

7、这篇文章主要的目的是说jsp在小型内网javaweb项目中被淘汰掉,可没说jsp可以完全不学,对于一些中学生同学来说,jsp/servlet等相关的javaweb基础还是要把握牢的,不然你以为springmvc这些框架是基于哪些来写的?

8、如果页面上有一些权限等等相关的校准,这么那些相关的数据也可以通过ajax从插口里拿。

9、对于既可以后端做也可以前端做的逻辑,我建议是放在后端,为何?

由于你的逻辑须要估算资源进行估算,假如放在前端去run逻辑,则会消耗带宽&显存&cpu等等估算资源,你要记住一点就是服务端的估算资源是有限的,而假如放在后端,使用的是顾客端的估算资源,这样你的服务端负载都会增长(高并发场景)。类似于数据校准这些,前后端都须要做!

10、前端须要有机制应对前端恳求超时以及前端服务宕机的情况,友好的展示给用户。

前后端分离的网站怎么爬虫
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