為什麼要前後端分離？有什麼優缺點

作 者：Cherry300

來 源：jianshu.com/p/c86cee16b418

一、前戲

前後端分離已成為網際網路專案開發的業界標準使用方式，透過nginx+tomcat的方式（也可以中間加一個nodejs）有效的進行解耦，並且前後端分離會為以後的大型分散式架構、彈性計算架構、微服務架構、多端化服務（多種客戶端，例如：瀏覽器，車載終端，安卓，IOS等等）打下堅實的基礎。這個步驟是系統架構從猿進化成人的必經之路。

核心思想是前端html頁面透過ajax呼叫後端的restuful api介面並使用json資料進行互動。

在網際網路架構中，名詞解釋：

Web伺服器：一般指像nginx，apache這類的伺服器，他們一般只能解析靜態資源。

應用伺服器：一般指像tomcat，jetty，resin這類的伺服器可以解析動態資源也可以解析靜態資源，但解析靜態資源的能力沒有web伺服器好。

一般都是隻有web伺服器才能被外網訪問，應用伺服器只能內網訪問。

二、術業有專攻（開發人員分離）

以前的JavaWeb專案大多數都是java程式設計師又當爹又當媽，又搞前端，又搞後端。

隨著時代的發展，漸漸的許多大中小公司開始把前後端的界限分的越來越明確，前端工程師只管前端的事情，後端工程師只管後端的事情。正所謂術業有專攻，一個人如果什麼都會，那麼他畢竟什麼都不精。

大中型公司需要專業人才，小公司需要全才，但是對於個人職業發展來說，我建議是分開。

1、對於後端java工程師：

把精力放在java基礎，設計模式，jvm原理，spring+springmvc原理及原始碼，linux，mysql事務隔離與鎖機制，mongodb，http/tcp，多執行緒，分散式架構，彈性計算架構，微服務架構，java效能最佳化，以及相關的專案管理等等。

後端追求的是：三高（高併發，高可用，高效能），安全，儲存，業務等等。

2、對於前端工程師：

把精力放在html5，css3，jquery，angularjs，bootstrap，reactjs，vuejs，webpack，less/sass，gulp，nodejs，Google V8引擎，javascript多執行緒，模組化，面向切面程式設計，設計模式，瀏覽器相容性，效能最佳化等等。

前端追求的是：頁面表現，速度流暢，相容性，使用者體驗等等。

術業有專攻，這樣你的核心競爭力才會越來越高，正所謂你往生活中投入什麼，生活就會反饋給你什麼。並且兩端的發展都越來越高深，你想什麼都會，那你畢竟什麼都不精。

透過將team分成前後端team，讓兩邊的工程師更加專注各自的領域，獨立治理，然後構建出一個全棧式的精益求精的team。

三、原始人時代（各種耦合）

幾曾何時，我們的JavaWeb專案都是使用了若干後臺框架，springmvc/struts + spring + spring jdbc/hibernate/mybatis 等等。

大多數專案在java後端都是分了三層，控制層，業務層，持久層。控制層負責接收引數，呼叫相關業務層，封裝資料，以及路由&渲染到jsp頁面。然後jsp頁面上使用各種標籤或者手寫java表示式將後臺的資料展現出來，玩的是MVC那套思路。

我們先看這種情況：需求定完了，程式碼寫完了，測試測完了，然後呢？要釋出了吧？你需要用maven或者eclipse等工具把你的程式碼打成一個war包，然後把這個war包釋出到你的生產環境下的web容器裡，對吧？

釋出完了之後，你要啟動你的web容器，開始提供服務，這時候你透過配置域名，dns等等相關，你的網站就可以訪問了（假設你是個網站）。那我們來看，你的前後端程式碼是不是全都在那個war包裡？包括你的js，css，圖片，各種第三方的庫，對吧？

好，下面在瀏覽器中輸入你的網站域名（），之後發生了什麼？（這個問題也是很多公司的面試題）我撿乾的說了啊，基礎不好的童鞋請自己去搜。

瀏覽器在透過域名透過dns伺服器找到你的伺服器外網ip,將http請求傳送到你的伺服器，在tcp3次握手之後（http下面是tcp/ip），透過tcp協議開始傳輸資料，你的伺服器得到請求後，開始提供服務，接收引數，之後返回你的應答給瀏覽器，瀏覽器再透過content-type來解析你返回的內容，呈現給使用者。

那麼我們來看，我們先假設你的首頁中有100張圖片，此時，使用者的看似一次http請求，其實並不是一次，使用者在第一次訪問的時候，瀏覽器中不會有快取，你的100張圖片，瀏覽器要連著請求100次http請求（有人會跟我說http長連短連的問題，不在這裡討論），你的伺服器接收這些請求，都需要耗費記憶體去建立socket來玩tcp傳輸（消耗你伺服器上的計四、JSP的痛點

以前的javaWeb專案大多數使用jsp作為頁面層展示資料給使用者，因為流量不高，因此也沒有那麼苛刻的效能要求，但現在是大資料時代，對於網際網路專案的效能要求是越來越高，因此原始的前後端耦合在一起的架構模式已經逐漸不能滿足我們，因此我們需要需找一種解耦的方式，來大幅度提升我們的負載能力。

1、動態資源和靜態資源全部耦合在一起，伺服器壓力大，因為伺服器會收到各種http請求，例如css的http請求，js的，圖片的等等。一旦伺服器出現狀況，前後臺一起玩完，使用者體驗極差。

2、UI出好設計圖後，前端工程師只負責將設計圖切成html，需要由java工程師來將html套成jsp頁面，出錯率較高（因為頁面中經常會出現大量的js程式碼），修改問題時需要雙方協同開發，效率低下。

3、jsp必須要在支援java的web伺服器裡執行（例如tomcat，jetty，resin等），無法使用nginx等（nginx據說單例項http併發高達5w，這個優勢要用上），效能提不上來。

4、第一次請求jsp，必須要在web伺服器中編譯成servlet，第一次執行會較慢。

5、每次請求jsp都是訪問servlet再用輸出流輸出的html頁面，效率沒有直接使用html高（是每次喲，親~）。

6、jsp內有較多標籤和表示式，前端工程師在修改頁面時會捉襟見肘，遇到很多痛點。

7、如果jsp中的內容很多，頁面響應會很慢，因為是同步載入。

8、需要前端工程師使用java的ide（例如eclipse），以及需要配置各種後端的開發環境，你們有考慮過前端工程師的感受嗎。

基於上述的一些痛點，我們應該把整個專案的開發權重往前移，實現前後端真正的解耦！

五、開發模式

以前老的方式是：

1、產品經歷/領導/客戶提出需求

2、UI做出設計圖

3、前端工程師做html頁面

4、後端工程師將html頁面套成jsp頁面（前後端強依賴，後端必須要等前端的html做好才能套jsp。如果html發生變更，就更痛了，開發效率低）

5、整合出現問題

6、前端返工

7、後端返工

8、二次整合

9、整合成功

10、交付

新的方式是：

1、產品經歷/領導/客戶提出需求

2、UI做出設計圖

3、前後端約定介面&資料&引數

4、前後端並行開發（無強依賴，可前後端並行開發，如果需求變求變更，只要介面&引數不變，就不用兩邊都修改程式碼，開發效率高）

5、前後端整合

6、前端頁面調整

7、整合成功

8、交付

六、請求方式

以前老的方式是：

1、客戶端請求

2、服務端的servlet或controller接收請求（後端控制路由與渲染頁面，整個專案開發的權重大部分在後端）

3、呼叫service,dao程式碼完成業務邏輯

4、返回jsp

5、jsp展現一些動態的程式碼

新的方式是：

1、瀏覽器傳送請求

2、直接到達html頁面（前端控制路由與渲染頁面，整個專案開發的權重前移）

3、html頁面負責呼叫服務端介面產生資料（透過ajax等等，後臺返回json格式資料，json資料格式因為簡潔高效而取代xml）

4、填充html，展現動態效果，在頁面上進行解析並操作DOM。

總結一下新的方式的請求步驟：

大量併發瀏覽器請求--->web伺服器叢集(nginx)--->應用伺服器叢集(tomcat)--->檔案/資料庫/快取/訊息佇列伺服器叢集

同時又可以玩分模組，還可以按業務拆成一個個的小叢集，為後面的架構升級做準備。

七、前後分離的優勢

1、可以實現真正的前後端解耦，前端伺服器使用nginx。前端/WEB伺服器放的是css，js，圖片等等一系列靜態資源（甚至你還可以css，js，圖片等資源放到特定的檔案伺服器，例如阿里雲的oss，並使用cdn加速），前端伺服器負責控制頁面引用&跳轉&路由，前端頁面非同步呼叫後端的介面，後端/應用伺服器使用tomcat（把tomcat想象成一個資料提供者），加快整體響應速度。（這裡需要使用一些前端工程化的框架比如nodejs，react，router，react，redux，webpack）

2、發現bug，可以快速定位是誰的問題，不會出現互相踢皮球的現象。頁面邏輯，跳轉錯誤，瀏覽器相容性問題，指令碼錯誤，頁面樣式等問題，全部由前端工程師來負責。介面資料出錯，資料沒有提交成功，應答超時等問題，全部由後端工程師來解決。雙方互不干擾，前端與後端是相親相愛的一家人。

3、在大併發情況下，我可以同時水平擴充套件前後端伺服器，比如淘寶的一個首頁就需要2000+臺前端伺服器做叢集來抗住日均多少億+的日均pv。（去參加阿里的技術峰會，聽他們說他們的web容器都是自己寫的，就算他單例項抗10萬http併發，2000臺是2億http併發，並且他們還可以根據預知洪峰來無限擴充，很恐怖，就一個首頁。。。）

4、減少後端伺服器的併發/負載壓力。除了介面以外的其他所有http請求全部轉移到前端nginx上，介面的請求呼叫tomcat，參考nginx反向代理tomcat。且除了第一次頁面請求外，瀏覽器會大量呼叫本地快取。

5、即使後端服務暫時超時或者當機了，前端頁面也會正常訪問，只不過資料刷不出來而已。

6、也許你也需要有微信相關的輕應用，那樣你的介面完全可以共用，如果也有app相關的服務，那麼只要透過一些程式碼重構，也可以大量複用介面，提升效率。（多端應用）

7、頁面顯示的東西再多也不怕，因為是非同步載入。

8、nginx支援頁面熱部署，不用重啟伺服器，前端升級更無縫。

9、增加程式碼的維護性&易讀性（前後端耦在一起的程式碼讀起來相當費勁）。

10、提升開發效率，因為可以前後端並行開發，而不是像以前的強依賴。

11、在nginx中部署證照，外網使用https訪問，並且只開放443和80埠，其他埠一律關閉（防止駭客埠掃描），內網使用http，效能和安全都有保障。

12、前端大量的元件程式碼得以複用，元件化，提升開發效率，抽出來！

八、注意事項

1、在開需求會議的時候，前後端工程師必須全部參加，並且需要制定好介面文件，後端工程師要寫好測試用例（2個維度），不要讓前端工程師充當你的專職測試，推薦使用chrome的外掛postman或soapui或jmeter，service層的測試用例拿junit寫。ps：前端也可以玩單元測試嗎？

2、上述的介面並不是java裡的interface，說白了呼叫介面就是呼叫你controler裡的方法。

3、加重了前端團隊的工作量，減輕了後端團隊的工作量，提高了效能和可擴充套件性。

4、我們需要一些前端的框架來解決類似於頁面巢狀，分頁，頁面跳轉控制等功能。（上面提到的那些前端框架）。

5、如果你的專案很小，或者是一個單純的內網專案，那你大可放心，不用任何架構而言，但是如果你的專案是外網專案，呵呵噠。

6、 以前還有人在使用類似於velocity/freemarker等模板框架來生成靜態頁面，仁者見仁智者見智。

7、這篇文章主要的目的是說jsp在大型外網java web專案中被淘汰掉，可沒說jsp可以完全不學，對於一些學生朋友來說，jsp/servlet等相關的java web基礎還是要掌握牢的，不然你以為springmvc這種框架是基於什麼來寫的？

8、如果頁面上有一些許可權等等相關的校驗，那麼這些相關的資料也可以透過ajax從介面裡拿。

9、對於既可以前端做也可以後端做的邏輯，我建議是放到前端，為什麼？因為你的邏輯需要計算資源進行計算，如果放到後端去run邏輯，則會消耗頻寬&記憶體&cpu等等計算資源，你要記住一點就是服務端的計算資源是有限的，而如果放到前端，使用的是客戶端的計算資源，這樣你的服務端負載就會下降（高併發場景）。類似於資料校驗這種，前後端都需要做！

10、前端需要有機制應對後端請求超時以及後端服務當機的情況，友好的展示給使用者。

九、擴充套件閱讀

1、其實對於js，css，圖片這類的靜態資源可以考慮放到類似於阿里雲的oss這類檔案伺服器上（如果是普通的伺服器&作業系統，儲存在到達pb級的檔案後，或者單個資料夾內的檔案數量達到3-5萬，io會有很嚴重的效能問題），再在oss上配cdn（全國子節點加速），這樣你頁面開啟的速度像飛一樣， 無論你在全國的哪個地方，並且你的nginx的負載會進一步降低。

2、如果你要玩輕量級微服務架構，要使用nodejs做閘道器，用nodejs的好處還有利於seo最佳化，因為nginx只是向瀏覽器返回頁面靜態資源，而國內的搜尋引擎爬蟲只會抓取靜態資料，不會解析頁面中的js，這使得應用得不到良好的搜尋引擎支援。同時因為nginx不會進行頁面的組裝渲染，需要把靜態頁面返回到瀏覽器，然後完成渲染工作，這加重了瀏覽器的渲染負擔。瀏覽器發起的請求經過nginx進行分發，URL請求統一分發到nodejs，在nodejs中進行頁面組裝渲染；API請求則直接傳送到後端伺服器，完成響應。

3、如果遇到跨域問題，spring4的CORS可以完美解決，但一般使用nginx反向代理都不會有跨域問題，除非你把前端服務和後端服務分成兩個域名。JSONP的方式也被淘汰掉了。

4、如果想玩多端應用，注意要去掉tomcat原生的session機制，要使用token機制，使用快取（因為是分散式系統），做單點，對於token機制的安全性問題，可以搜一下jwt。

5、前端專案中可以加入mock測試（構造虛擬測試物件來模擬後端，可以獨立開發和測試），後端需要有詳細的測試用例，保證服務的可用性與穩定性。

十、總結

前後端分離並非僅僅只是一種開發模式，而是一種架構模式（前後端分離架構）。千萬不要以為只有在擼程式碼的時候把前端和後端分開就是前後端分離了，需要區分前後端專案。前端專案與後端專案是兩個專案，放在兩個不同的伺服器，需要獨立部署，兩個不同的工程，兩個不同的程式碼庫，不同的開發人員。

前後端工程師需要約定互動介面，實現並行開發，開發結束後需要進行獨立部署，前端透過ajax來呼叫http請求呼叫後端的restful api。前端只需要關注頁面的樣式與動態資料的解析&渲染，而後端專注於具體業務邏輯。

4、如果想玩多端應用，注意要去掉tomcat原生的session機制，要使用token機制，使用快取（因為是分散式系統），做單點，對於token機制的安全性問題，可以搜一下jwt。