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2019年Node趋势解读:大前端如何与Node结合?

InfoQ  · 公众号  · 科技媒体  · 2019-04-09 17:26

正文

作者 | 狼叔
编辑 | 覃云

你好,我是阿里巴巴前端技术专家狼叔,在 上一篇文章 中,我分享了大前端的现状和未来,接下来的这篇文章,我将会分享一些大前端跟 Node.js 结合比较密切的点。

本文首发于极客时间《技术领导力 300 讲》专栏:

https://time.geekbang.org/column/intro/79?utm_source=frontshow&utm_medium=sitenavigation

1 Node.js

Node.js 在大前端布局里意义重大,除了基本构建和 Web 服务外,这里我还想讲两点。

首先它打破了原有的前端边界,之前应用开发只分前端和 API 开发。但通过引入 Node.js 做 BFF 这样的 API proxy 中间层,使得 API 开发也成了前端的工作范围,让后端同学专注于开发 RPC 服务,很明显这样明确的分工是极好的。

其次,在前端开发过程中,有很多问题不依赖服务器端是做不到的,比如场景的性能优化,在使用 React 后,导致 bundle 过大,首屏渲染时间过长,而且存在 SEO 问题,这时候使用 Node.js 做 SSR 就是非常好的。

当然,前端开发 Node.js 还是存在一些成本,要了解运维等,会略微复杂一些,不过也有解决方案,比如 Servlerless 就可以降级运维成本,又能完成前端开发。直白点讲,在已有 Node.js 拓展的边界内,降级运维成本,提高开发的灵活性,这一定会是一个大趋势。

2018 年 Node.js 发展的非常好,InfoQ 曾翻译过一篇文章《2018 Node.js 用户调查报告显示社区仍然在快速成长》。2018 年 5 月 31 日,Node.js 基金会发布了 2018 年用户调查报告,涵盖了来自 100 多个国家 1600 多名参与者的意见。报告显示,Node.js 的使用量仍然在快速增长,超过¾的参与者期望在来年扩展他们的使用场景,另外和 2017 年的报告相比,Node 的易学程度有了大幅提升。

该调查远非 Node 快速增长的唯一指征。根据 ModuleCounts.com 的数据,Node 的包注册中心 NPM 每天会增加 507 个包,相比下一名要多 4 倍多。2018 年 Stack Overflow 调查也有类似的结果,JavaScript 是使用最广泛的语言,Node.js 是使用最广泛的框架。

本节我会主要分享一些跟 Node.js 结合比较密切的点:首先介绍一下 API 演进与 GraphQL,然后讲一下 SSR 如何结合 API 落地,构建出具有 Node.js 特色的服务,然后再简要介绍下 Node.js 的新特性、新书等,最后聊聊我对 Deno 的一点看法。

2 API 演进与看起来较火的 GraphQL

书本上的软件工程在互联网高速发展的今天已经不那么适用了,尤其是移动开发火起来之后,所有企业都崇尚敏捷开发,快鱼吃慢鱼,甚至觉得 2 周发一个迭代版本都慢,后面组件化和热更新就是这样产生的。综上种种,我们对传统的软件工程势必要重新思考,如何提高开发和产品迭代效率成为重中之重。

先反思一下,开发为什么不那么高效?

从传统软件开发过程中,可以看到,需求提出后,先要设计出 ui/ue,然后后端写接口,再然后 APP、H5 和前端这 3 端才能开始开发,所以串行的流程效率极低。

于是就有了 mock api 的概念。通过静态 API 模拟,使得需求和 ue 出来之后,就能确定静态 API,造一些模拟数据,这样 3 端 + 后端就可以同时开发了。这曾经是提效的非常简单直接的方式。

静态 API 实现有很多种方式,比如简单的基于 Express / Koa 这样的成熟框架,也可以采用专门的静态 API 框架,比如著名的 typicode/json-server,想实现 REST API,你只需要编辑 db.json,放入你的数据即可。

{
   "posts": [
     { "id": 1, "title": "json-server", "author": "typicode" }
   ],
   "comments": [
     { "id": 1, "body": "some comment", "postId": 1 }
   ],
   "profile": { "name": "typicode" }
}

启动服务器:

$ json-server --watch db.json

此时访问网址 http://localhost:3000/posts/1,即我们刚才仿造的静态 API 接口,返回数据如下:

{ "id": 1, "title": "json-server", "author": "typicode" }

还有更好的解决方案,比如 YApi ,它是一个可本地部署的、打通前后端及 QA 的、可视化的接口管理平台:http://yapi.demo.qunar.com/

其实,围绕 API 我们可以做非常多的事儿,比如根据 API 生成请求,对服务器进行反向压测,甚至是 check 后端接口是否异常等。很明显,这对前端来说是极其友好的。下面是我几年前画的图,列出了我们能围绕 API 做的事儿,至今也不算过时。

通过社区,我们可以了解到当下主流的 API 演进过程。

1.GitHub v3 的 restful api,经典 rest;

2. 微博 API,非常传统的 json 约定方式;

3. 在 GitHub 的 v4 版本里,使用 GraphQL 来构建 API,这也是个趋势。

GraphQL 目前看起来比较火,那 GitHub 使用 GraphQL 到底解决的是什么问题呢?

GraphQL 既是一种用于 API 的查询语言也是一个满足你数据查询的运行时。

下面看一个最简单的例子:

  • 首先定义一个模型;

  • 然后请求你想要的数据;

  • 最后返回结果。

很明显,这和静态 API 模拟是一样的流程。但 GraphQL 要更强大一些,它可以将这些模型和定义好的 API 和后端很好的集成。于是 GraphQL 就统一了静态 API 模拟和和后端集成。

开发者要做的,只是约定模型和 API 查询方法。前后端开发者都遵守一样的模型开发约定,这样就可以简化沟通过程,让开发更高效。

如上图所示,GraphQL Server 前面部分,就是静态 API 模拟。GraphQL Server 后面部分就是与各种数据源进行集成,无论是 API、数据还是微服务。是不是很强大?

下面我们总结一下 API 的演进过程。

传统方式:Fe 模拟静态 API,后端参照静态 API 去实习 rpc 服务。

时髦的方式:有了 GraphQL 之后,直接在 GraphQL 上编写模型,通过 GraphQL 提供静态 API,省去了之前开发者自己模拟 API 的问题。有了 GraphQL 模型和查询,使用 GraphQL 提供的后端集成方式,后端集成更简单,于是 GraphQL 成了前后端解耦的桥梁。

集成使用的就是基于 Apollo 团队的 GraphQL 全栈解决方案,从后端到前端提供了对应的 lib ,使得前后端开发者使用 GraphQL 更加的方便。

GraphQL 本身是好东西,和 Rest 一样,我的担心是落地不一定那么容易,毕竟接受约定和规范是很麻烦的一件事儿。可是不做,又怎么能进步呢?

3 构建具有 Node.js 特色的服务

2018 年,有一个出乎意料的一个实践,就是在浏览器可以直接调用 grpc 服务。RPC 服务暴漏 HTTP 接口,这事儿 API 网关就可以做到。事实上,gRPC-Web 也是这样做的。

如果只是简单透传,意义不大。大多数情况,我们还是要在 Node.js 端做服务聚合,继而为不同端提供不一样的 API。这是比较典型的 API Proxy 用法,当然也可以叫 BFF(backend for frontend)。

从前端角度看,渲染和 API 是两大部分,API 部分前端自己做有两点好处:

1. 前端更了解前端需求,尤其是根据 ui/ue 设计 API;

2. 让后端更专注于服务,而非 API。需求变更,能不折腾后端就尽量不要去折腾后端。这也是应变的最好办法。

构建具有 Node.js 特色的微服务,也主要从 API 和渲染两部分着手为主。如果说能算得上创新的,那就是 API 和渲染如何无缝结合,让前端开发有更好的效率和体验。

尽管 Node.js 中间层可以将 RPC 服务聚合成 API,但前端还是前端,API 还是 API。那么如何能够让它们连接到一起呢?比较好的方式就是通过 SSR 进行同构开发。服务端创新有限,搞来搞去就是不断的升 v8,提升性能,新东西不多。

今天我最头疼的是,被 Vue/React/Angular 三大框架绑定,喜忧参半,既想用组件化和双向绑定(或者说不得不用),又希望保留足够的灵活性。大家都知道 SSR 因为事件 /timer 和过长的响应时间而无法有很高的 QPS(够用,优化难),而且对 API 聚合处理也不是很爽。更尴尬的是 SSR 下做前后端分离难受,不做也难受,到底想让人咋样?

对于任何新技术都是一样的,不上是等死,上了是找死。目前是在找死的路上努力的找一种更舒服的死法。

目前,我们主要采用 React 做 SSR 开发,上图中的 5 个步骤都经历过了(留到 QCon 广州场分享),这里简单介绍一下 React  SSR。React 16 现在支持直接渲染到节点流。渲染到流可以减少你内容的第一个字节(TTFB)的时间,在文档的下一部分生成之前,将文档的开头至结尾发送到浏览器。当内容从服务器流式传输时,浏览器将开始解析 HTML 文档。渲染到流的另一个好处是能够响应背压。

实际上,这意味着如果网络被备份并且不能接受更多的字节,那么渲染器会获得信号并暂停渲染,直到堵塞清除。这意味着你的服务器会使用更少的内存,并更加适应 I / O 条件,这两者都可以帮助你的服务器拥有具有挑战性的条件。

在 Node.js 里,HTTP 是采用 Stream 实现的,React  SSR 可以很好的和 Stream 结合。比如下面这个例子,分 3 步向浏览器进行响应。首先向浏览器写入基本布局 HTML,然后写入 React 组件,然后写入