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面试官问:前后端分离项目,有什么优缺点?

Python之禅  · 公众号  · Python  · 2021-03-21 15:17

正文

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restuful api接口并使用json数据进行交互。

在互联网架构中,名词解释:

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。

二、术业有专攻(开发人员分离)

以前的JavaWeb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,我建议是分开。

1、 对于后端java工程师:

把精力放在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,分布式架构,弹性计算架构,微服务架构,java性能优化,以及相关的项目管理等等。

后端追求的是: 三高(高并发,高可用,高性能),安全,存储,业务等等。

2、对于前端工程师:

把精力放在html5,css3,jquery,angularjs,bootstrap,reactjs,vuejs,webpack,less/sass,gulp,nodejs,Google V8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。

前端追求的是: 页面表现,速度流畅,兼容性,用户体验等等。

术业有专攻,这样你的核心竞争力才会越来越高,正所谓你往生活中投入什么,生活就会反馈给你什么。并且两端的发展都越来越高深,你想什么都会,那你毕竟什么都不精。

通过将team分成前后端team,让两边的工程师更加专注各自的领域,独立治理,然后构建出一个全栈式的精益求精的team。

三、原始人时代(各种耦合)

几曾何时,我们的JavaWeb项目都是使用了若干后台框架,springmvc/struts + spring + spring jdbc/hibernate/mybatis 等等。
大多数项目在java后端都是分了三层,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。然后jsp页面上使用各种标签或者手写java表达式将后台的数据展现出来,玩的是MVC那套思路。
我们先看这种情况: 需求定完了,代码写完了,测试测完了,然后呢?要发布了吧?你需要用maven或者eclipse等工具把你的代码打成一个war包,然后把这个war包发布到你的生产环境下的web容器里,对吧?
发布完了之后,你要启动你的web容器,开始提供服务,这时候你通过配置域名,dns等等相关,你的网站就可以访问了(假设你是个网站)。那我们来看,你的前后端代码是不是全都在那个war包里?包括你的js,css,图片,各种第三方的库,对吧?
好,下面在浏览器中输入你的网站域名(www.xxx.com),之后发生了什么?(这个问题也是很多公司的面试题)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外网ip,将http请求发送到你的服务器,在tcp3次握手之后(http下面是tcp/ip),通过tcp协议开始传输数据,你的服务器得到请求后,开始提供服务,接收参数,之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。
那么我们来看,我们先假设你的首页中有100张图片,此时,用户的看似一次http请求,其实并不是一次,用户在第一次访问的时候,浏览器中不会有缓存,你的100张图片,浏览器要连着请求100次http请求(有人会跟我说http长连短连的问题,不在这里讨论),你的服务器接收这些请求,都需要耗费内存去创建socket来玩tcp传输(消耗你服务器上的计四、JSP的痛点

四、JSP的痛点

以前的javaWeb项目大多数使用jsp作为页面层展示数据给用户,因为流量不高,因此也没有那么苛刻的性能要求,但现在是大数据时代,对于互联网项目的性能要求是越来越高,因此原始的前后端耦合在一起的架构模式已经逐渐不能满足我们,因此我们需要需找一种解耦的方式,来大幅度提升我们的负载能力。

1、 动态资源和静态资源全部耦合在一起,服务器压力大,因为服务器会收到各种http请求,例如css的http请求,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,前端工程师只负责将设计图切成html,需要由java工程师来将html套成jsp页面,出错率较高(因为页面中经常会出现大量的js代码),修改问题时需要双方协同开发,效率低下。

3、 jsp必须要在支持java的web服务器里运行(例如tomcat,jetty,resin等),无法使用nginx等(nginx据说单实例http并发高达5w,这个优势要用上),性能提不上来。

4、 第一次请求jsp,必须要在web服务器中编译成servlet,第一次运行会较慢。

5、 每次请求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,前端工程师在修改页面时会捉襟见肘,遇到很多痛点。

7、 如果jsp中的内容很多,页面响应会很慢,因为是同步加载。

8、 需要前端工程师使用java的ide(例如eclipse),以及需要配置各种后端的开发环境,你们有考虑过前端工程师的感受吗。

基于上述的一些痛点,我们应该把整个项目的开发权重往前移,实现前后端真正的解耦!

五、开发模式

以前老的方式是:

1、 产品经历/领导/客户提出需求

2、 UI做出设计图

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,后端必须要等前端的html做好才能套jsp。如果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

新的方式是:

1 、产品经历/领导/客户提出需求

2、 UI做出设计图

3、 前后端约定接口&数据&参数

4、 前后端并行开发(无强依赖,可前后端并行开发,如果需求变求变更,只要接口&参数不变,就不用两边都修改代码,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、请求方式

以前老的方式是:

1、 客户端请求

2、 服务端的servlet或controller接收请求(后端控制路由与渲染页面,整个项目开发的权重大部分在后端)

3、 调用service,dao代码完成业务逻辑

4、 返回jsp

5、 jsp展现一些动态的代码

新的方式是:

1、 浏览器发送请求

2、 直接到达html页面(前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接口产生数据(通过ajax等等,后台返回json格式数据,json数据格式因为简洁高效而取代xml)

4、 填充html,展现动态效果,在页面上进行解析并操作DOM。

总结一下新的方式的请求步骤:

大量并发浏览器请求--->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,为后面的架构升级做准备。

七、前后分离的优势

1、 可以实现真正的前后端解耦,前端服务器使用nginx。前端/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,图片等资源放到特定的文件服务器,例如阿里云的oss,并使用cdn加速),前端服务器负责控制页面引用&跳转&路由,前端页面异步调用后端的接口,后端/应用服务器使用tomcat(把tomcat想象成一个数据提供者),加快整体响应速度。(这里需要使用一些前端工程化的框架比如nodejs,react,router,react,redux,webpack)

2、 发现bug,可以快速定位是谁的问题,不会出现互相踢皮球的现象。页面逻辑,跳转错误,浏览器兼容性问题,脚本错误,页面样式等问题,全部由前端工程师来负责。接口数据出错,数据没有提交成功,应答超时等问题,全部由后端工程师来解决。双方互不干扰,前端与后端是相亲相爱的一家人。

3、 在大并发情况下,我可以同时水平扩展前后端服务器,比如淘宝的一个首页就需要2000+台前端服务器做集群来抗住日均多少亿+的日均pv。(去参加阿里的技术峰会,听他们说他们的web容器都是自己写的,就算他单实例抗10万http并发,2000台是2亿http并发,并且他们还可以根据预知洪峰来无限拓展,很恐怖,就一个首页。。。)

4、 减少后端服务器的并发/负载压力。除了接口以外的其他所有http请求全部转移到前端nginx上,接口的请求调用tomcat,参考nginx反向代理tomcat。且除了第一次页面请求外,浏览器会大量调用本地缓存。

5、 即使后端服务暂时超时或者宕机了,前端页面也会正常访问,只不过数据刷不出来而已。

6、 也许你也需要有微信相关的轻应用,那样你的接口完全可以共用,如果也有app相关的服务,那么只要通过一些代码重构,也可以大量复用接口,提升效率。(多端应用)

7、 页面显示的东西再多也不怕,因为是异步加载。

8、 nginx支持页面热部署,不用重启服务器,前端升级更无缝。

9、 增加代码的维护性&易读性(前后端耦在一起的代码读起来相当费劲)。

10、 提升开发效率,因为可以前后端并行开发,而不是像以前的强依赖。







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