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2016 前端开发技术年度最全盘点

InfoQ  · 公众号  · 科技媒体  · 2017-01-27 09:19

正文

作者|殷勇
编辑|尾尾
本文将带你客观了解2016前端领域的变化:从下至上、由低到高的维度盘点了过去一年中Web前端领域发生的重要事件;理智分析发展趋势,分析出影响2017前端领域的关键因素。同时,总结了业务类型变化给Web前端的工作所带来的明显差异,以及工程师整体技能方向的一些变化,切实给出前端工程师的个人技能提升方向。帮你在纷乱的前端江湖中,理清前端领域和自己发展的未来。
写在前面

2016 年已经过去了,像过去六年中的每一年一样,Web前端领域又产生了“面目全非”而又“耳目一新”的变化,不但旧事物持续不断地被淘汰,新事物也难保坐久江山,大有岌岌可危之势。开源界如群雄逐鹿,不断生产新的概念、新的框架、新的工具,去年中一些流行的技术今年大多得到了进一步的演进和升级,活跃度非常高,却仍然不能保证前端的未来属于它们。在今年整体资本市场冷却的大环境下,to B的创业公司显现出了较强的生命力,这种类型的业务也给Web前端的工作带来了明显的差异性,工程师整体技能方向也展露出一丝不一样的分支。

更新的网络与软件环境
HTTP/2 的持续普及

今年中,几乎所有的现代桌面浏览器都已经支持了HTTP/2协议,移动端依靠降级为SPDY依旧可以覆盖几乎所有平台,这样使得从协议上优化页面的性能成为了可能。同时,前端静态资源打包的必要性成为了一定程度上的争论焦点,打包合并作为传统的前端性能优化方案,它的存留对前端工程化影响极大,Facebook公司著名的静态资源动态打包方案的优越性也会被弱化。社区上多篇文章纷纷发表对HTTP/2的性能实验数据,却不尽相同。

在2017年,我相信所有大型站点都会切换HTTP/2,但依旧不会放弃对静态资源打包合并的依赖。而且,对于Server Push等高级特性,也不会有太多的应用。

Internet Explorer 8

三年前还在考虑兼容IE6的前端技术社区,在前不久天猫宣布不再支持IE8后又引起了一股躁动。IE8是Windows XP操作系统支持的最高IE版本,放弃IE8意味着放弃了使用IE的所有XP用户。

其实在2016年的今天,前端社区中框架、工具的发展早已不允许IE8的存在,Angular 早在1.3版本就果断放弃了IE8,React 也在年初的v15版本上宣布放弃。在PC领域,你依旧可以使用像Backbone.js一样的其他框架继续对IE进行支持,但无论是从研发效率上还是从运行时效率上,放弃它都是更好的选择。

由于对HTML5兼容性不佳,在2017年,相信IE9也会逐渐被社区放弃,以取得更好的性能、更少的代码体积。

如何编写(Java)Script
ES2016?ES2017?Babel!

去年定稿的ES2015(亦称ES6)带来了大量令人激动的新语言特性,并快速被V8和SpiderMonkey所实现。但由于浏览器版本碎片化问题,目前编写生产环境代码仍然以ES5为主。今年年中发布的ES2017带来的新特性数量少的可怜,但这正好给了浏览器厂商消化ES2015的时间,在ES2017到来之前喘口气——是的,明年的ES2017势必又会带来一大波新特性。

JS解释引擎对新特性的支持程度并不能阻碍狂热的开发者使用他们,在接下来的很长时间,业界对Babel的依赖必然有增无减。Babel生态对下一代ECMAScript的影响会进一步加大,人们通过先增加新的Babel-plugin,后向ECMA提案的方式成为了ECMAScript进化的常态。开发者编写的代码能直接运行在浏览器上的会越来越少。

但使用Babel导致的编译后代码体积增大的问题并没有被特别关注,由于polyfill可能被重复引入,部署到生产环境的代码带有相当一部分冗余。

TypeScript

作为ECMAScript语言的超集,TypeScript在今年取得了优异的成绩,Angular 2放弃了传说中的AtScript,成为了TypeScript的最大客户。人们可以像编写Java一样编写JavaScript,有效提升了代码的表述性和类型安全性。

但凡事有两面,TypeScript的特性也在不断升级,在生产环境中,你可能需要一套规范来约束开发者,防止滥用导致的不兼容,这反而增加了学习成本、应用复杂性和升级安全性。个中优劣,仍需有大量的工程实践去积累经验。

此外,TypeScript也可以看做一种转译器,与Babel有着类似的新特性支持。在2017年,我们期待TypeScript与Babel会发展成怎样的一种微妙关系。

promise、generator 与 async/await

在回调地狱问题上,近两年我们不断被新的方案乱花了眼。过去我们会利用async来简化异步流的设计,直到“正房”Promise的到来。但它们只是callback模式的语法糖,并没有完全消除callback的使用。

ES2015带来的generator/yield似乎成为了解决异步编程的一大法宝,虽然它并非为解决异步编程所设计的。但generaor的运行是十分繁琐的,因此另一个工具co又成为了使用generator的必备之选。Node.js社区的Koa框架初始就设计为使用generator编写洋葱皮一样的控制流。

但昙花一现,转眼间async/await的语法,配合Promise编写异步代码的方式立即席卷整个前端社区,虽然async/await仍然在ES2017的草案中,但在今天,不写async/await立刻显得你的设计落后社区平均水平一大截。

在Node.js上,v7已经支持在harmony参数下的async/await直接解释,在明年4月份的v8中,将会正式支持,届时,Koa 2的正式版也会发布,几乎完全摒弃了generator。

fetch

受到回调问题的影响,传统的XMLHttpRequest有被fetch API 取代之势。如今,成熟的polyfill如whatwg-fetch、node-fetch、isomorphic-fetch在npm上的每日下载量都非常大,即便对于兼容性不好的移动端,开发者也不愿使用繁琐的AJAX。借助async/await的语法,使用fetch API能让代码更简洁。

Node.js服务与工具
Koa 2

Koa与流行的Express属于“同根生”的关系,它们由同一团队打造。相比Express,新的Koa框架更轻量、更灵活。但Koa的设计在短时间内曾经出现了较大的变动,这主要受到了async/await语法对异步编程的影响。在v2版本中,Koa的middleware抛弃generator转而支持async,所有第三方middleware实现,要么自行升级,要么使用Koa-convert进行包装转换。

目前Koa在Node.js社区的HTTP服务端框架中受到关注度比较高,不过其在npm上latest目前仍处于1.x阶段,预计在2017年4月份发布Node.js v8后,就会升级到2.x。

Koa的轻量级设计意味着你需要大量第三方中间件去实现一个完整的Web应用,目前鲜有看到对Koa的大规模重度使用,因此也就对其无从评价。相信在明年,越来越多的产品应该会尝试部署Koa 2,届时,对第三方资源的依赖冲突也会尖锐起来,这需要一个过程才能让Koa的生态完备起来。预计在2018年,我们会得到一个足够健壮的Koa技术栈。这会促进Node.js在服务端领域的扩展,轻量级的Web服务将会逐渐成为市场上的主流。

框架纷争
jQuery已死?

今年六月份jQuery发布了3.0版本,距离2.0发布已经有三年多的时间,但重大的更新几乎没有。由于老旧浏览器的逐渐放弃和升级,jQuery需要处理的浏览器兼容性问题越来越少,专注于API易用性和效率越来越多。

随着如Angular、React、Ember、Vue.js等大量具备视图数据单双向绑定能力的框架被普及,使用jQuery编写指令式的代码操作DOM的人越来越少。早在2015年便有人声称jQuery已死,社区中也进行了大量雷同的讨论,今天我们看到确实jQuery的地位已大不如前,著名的sizzle选择器在今天已完全可由querySelector原生方法替代,操作DOM也可以由框架根据数据的变动自动完成。

明年jQuery在构建大型前端产品的过程中的依赖会被持续弱化,但其对浏览器特性的理解和积淀将对现有的和未来的类Angular的MVVM框架的开发依旧具有很大的借鉴意义。

Angular 2

好事多磨,Angular 2的正式版终于在今年下半年发布,相比于1.x,新的版本几乎是完全重新开发的框架,已经很难从设计中找到1.x的影子。陡峭的学习曲线也随之而来,npm、ES2015 Modules、Decorator、TypeScript、Zone.js、RxJS、JIT/AOT、E2E Test,几乎都是业界这两年中的最新概念,这着实给初学者带来了不小的困难。

Angular 2也更面向于开发单页应用(SPA),这是对ES2015 Modules语法描述的模块进行打包(bundle)的必然结果,因此Angular 2也更依赖于Webpack等“bundler”工具。

虽然Angular 声称支持TypeScript、ECMAScript和Dart三种语言,不过显然业界对Dart没什么太大兴趣,而对于ECMAScript和TypeScript,两种语言模式下Angular 2在API和构建流程上都有着隐式的(文档标注不明的)差异化,这必然会给开发者以困扰。加上业界第三方工具和组件的支持有限,TypeScript几乎是现在开发者唯一的选择。

此外,Angular团队已声明并没有完全放弃对1.x组件的支持,通过特有的兼容API,你可以在2.x中使用针对1.x开发的组件。鉴于不明确的风险,相信很少有团队愿意这样折腾。

现在在产品中使用Angular 2,在架构上,你需要考虑生产环境和开发环境下两种完全不同的构建模式,也就是JIT和AOT,这需要你有两套不一样的编译流程和配置文件。在不同环境下模块是否符合期望,可以用E2E、spec等方式来进行自动化测试,好的,那么Angular 2的测试API又可能成了技术壁垒,它的复杂度可能更甚Angular本身。可以确信,在业务压力的迫使下,绝大部分团队都会放弃编写测试。

总之,Angular 2是一个非常具有竞争力的框架,其设计非常具有前瞻性,但也由于太过复杂,很多特性都会成为鸡肋,被开发者所无视。由于React和Vue.js的竞争,Angular 2对社区的影响肯定不如其前辈1.x版本,且其更高级的特性如Server Render还没有被工程化实践,因此相信业界还会持续观望,甚至要等到下一个4.x版本的发布。

Vue.js 2.0

Vue.js 绝对是类MVVM框架中的一匹黑马,由作者一人打造,更可贵的是作者还是华人。Vue.js在社区内的影响非常之大,特别是2.0的发布,社区快速生产出了无数基于Vue.js的解决方案,这主要还是受益于其简单的接口API和友好的文档。可见作为提供商,产品的简单易用性显得尤为重要。在性能上,Vue.js基于ES5 Setter,得到了比Angular 1.x脏检查机制成倍的性能提升。而2.0在模块化上又更进一步,开发难度更低,维护性更好。可以说Vue.js准确地戳中了普通Web开发者的痛点。在国内,Vue.js与Weex达成了合作,期待能给社区带来怎样的惊喜。

React

目前看来,React似乎仍是今年最流行的数据视图层解决方案,并且几乎已经成为了每名前端工程师的标配技能。今年React除了版本从0.14直接跃升至15,放弃了IE8以外,并没有更多爆发式的发展。人们对于使用JSX语法编写Web应用已经习以为常,就像过去十年间写jQuery一样。

React的代码在维护性能上显而易见,如果JSX编写得当,在重渲染性能上也具备优势,但如果只部署在浏览器环境中,那么首屏性能将会受到负面影响,毕竟在现阶段,纯前端渲染仍然快不过后端渲染,况且后端具备天生的chunked分段输出优势。我们在业界中可以看到一些负面的案例,比如某新闻应用利用React全部改写的case,就是对React的一种误用,完全不顾其场景劣势。

围绕着React发展的替代品和配套工具依旧很活跃,preact以完全兼容的API和小巧的体积为卖点,inferno以更快的速度为卖点,等等。每个框架都想在Virtual DOM上有所创新,但它们的提升都不是革命性的,由此而带来的第三方插件不兼容性,这种风险是开发者不愿承担的,笔者认为它们最大的意义在于能为React的内部实现提供另外的思路。就像在自然界,生物多样性是十分必要的,杂交能带来珍贵的进化优势。

React-Native

今年是React-Native(以下简称RN)支持双端开发的第一年,不断有团队分享了自己在RN上的实践成果,似乎前途一片大好,RN确实有效解决了传统客户端受限于发版周期、H5受限于性能的难题,做到了鱼和熊掌兼得的理想目标。

但我们仍然需要质疑:

首先,RN目前以两周为周期发布新版本,没有LTS,每个版本向前不兼容。也就是说,你使用0.39.0的版本编写bundle代码,想运行在0.35.0的runtime上,这几乎会100%出问题。在这种情况下,如何制定客户端上RN的升级策略?如果升级,那么业务上如何针对一个以上的runtime版本编写代码?如果不升级,那么这意味着你需要自己维护一个LTS。要知道目前每个RN的版本都会有针对前版本的bug fix,相信没有团队有精力可以在一个老版本上同步这些,如果不能,那业务端面对的将是一个始终存在bug的runtime,其开发心理压力可想而知。

其次,虽然RN声称支持Android与iOS双端,但在实践中却存在了极多系统差异性。有些体现在了RN文档中,有一些则体现在了issue中,包括其他一些问题,GitHub上RN的近700个issue足以让人望而却步。如果不能高效处理开发中遇到的各种匪夷所思的问题,那么工期就会出现严重风险。

此外,RN在Android和iOS上的性能也不尽相同,Android上更差一些,即便你完成了整个业务功能,却还要在性能优化上消耗精力。并且无论如何优化,单线程模型既要实现流畅的转场动画,又要操作一系列数据,需要很高的技巧才能保证可观的性能表现。在具体的实践中,对于H5,往往由于时间关系,业务上先会上一个还算过得去的版本,过后再启动性能优化。然而对于RN,很有可能达到“过得去”的标准都需要大量的重构工作。

再次,RN虽然以Native渲染元素,但毕竟是运行在JavaScript Core内核之上,依旧是单线程,相对于H5这并没有对性能有革命性质的提升。Animated动画、大ListView滚动都是老生常谈的性能瓶颈,为了解决一些复杂组件所引起的性能和兼容性问题,诸多团队纷纷发挥主动能动性,自己建设基于Native的高性能组件,

这有两方面问题,一是不利于分发共享,因为它严重依赖特定的客户端环境,二是它仍依赖客户端发版,仍需要客户端的开发,违背了RN最最重要的初衷。可以想象,在大量频繁引用Native组件后,RN又退化成了H5+Hybrid模式,其UI的高性能优势将会在设备性能不断升级下被削弱,同时其无stable版本反而给开发带来了更多不可预测的风险变量。

最后,RN仍然难以调试和测试。特别是依赖了特定端上组件之后,本地的自动化测试几乎成为了不可能,而绝大多数客户端根本不支持自动化测试。而调试只能利用remote debugger有限的能力,在性能分析上都十分不便。

可以说RN的出现带给了移动开发以独特的新视角,使得利用JavaScript开发Native成为了可能,NativeScript、Weex等类似的解决方案也发展开来。显然RN目前最大的问题仍然是不够成熟和稳定,利用RN替代Native依然存在着诸多风险,这对于重量级的、长期维护的客户端产品可能并不是特别适合,比如Facebook自己。RN的优势显而易见,但其问题也是严重的,需要决策者对个方面利弊都有所了解,毕竟这种试错的成本不算小。

由于时间关系,市场上并没有一个产品在RN的应用上有着足够久的实践经验,大部分依然属于“我们把RN部署到客户端了”的阶段,我们也无法预测这门技术的长久表现,现在评价RN的最终价值还为时尚早。在2017年,期待RN团队能做出更长足的进步,但不要太乐观,以目前的状态来看,想达到stable状态还是有着相当大的难度。

Redux 与 Mobx

Redux 成功成为了 React 技术栈中的最重要成员之一。与Vue.js一样,Redux也是凭借着比其他Flux框架更简单易懂的API才能脱颖而出。不过已经很快有人开始厌烦它每写一个应用都要定义action、reducer、store以及一大堆函数式调用的繁琐做法了。

Mobx也是基于ES5 setter,让开发者可以不用主动调用action函数就可以触发视图刷新,它只需要一个store对象以及几个decorator就能完成配置,确实比Redux简单得多。

在数据到视图同步上,无论使用什么样的框架,都有一个至关重要的问题是需要开发者自己操心,那就是在众多数据变动的情形下,如何保证视图以最少的但合理的频率去刷新,以节省极其敏感的性能消耗。在Redux或Mobx上都会出现这个问题,而Mobx尤甚。为了配合提升视图的性能,你依然需要引入action、transaction等高级概念。在控制流与视图分离的架构中,这是开发者无可避免的关注点,而对于Angular、Vue.js,框架会帮你做很多事情,开发者需要考虑的自然少了许多。

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