前后端分离，是为了彼此更好

2016-12-22 10:55:00

一、被误解的前后端分离

在Web应用开发过程中，业界对前后端的分界线似乎一直都没有确定的概念，不过大多数人以浏览器作为前后端的分界线。将浏览器中为用户进行页面展示的部分称为前端，而将运行于服务器，为前端提供业务逻辑和数据准备的所有代码统称为后端。

虽然前后端分离在数年前就已经开始受到关注，但很多人对它却是只闻其声，未见其形，所以对它产生了一些误解，误以为前后段分离只是一种Web应用的开发模式，只要在Web应用的开发期进行了前后端开发工作的分工就是前后端分离。

其实并非如此，准确的说，前后端分离并不只是开发模式，而是Web应用的一种架构模式。在开发期，前后端工程师可以通过约定好交互接口，实现并行开发；在运行期，前后端分离模式需要对Web应用进行分离部署，前后端之间使用HTTP请求进行交互。然而作为应用的架构模式，前后端分离并不是通过这样一句话就能一概而谈的，我们可以从交互形式、代码组织方式、开发模式三个方面对前后端分离进行认识。

1、交互形式

在前后端分离架构中，后端只需要负责按照约定的数据格式向前端提供可调用的API服务即可。前后端之间通过HTTP请求进行交互，前端获取到数据后，进行页面的装配和渲染。

2、代码组织方式

在传统架构模式中，前后端代码存放于同一个代码库中，甚至是同一工程目录下。页面中还夹杂着后端代码。前后端工程师进行开发时，都必须把整个项目导入到开发工具中。

而前后端分离模式在代码组织形式上有以下两种：

半分离

前后端共用一个代码库，但是代码分别存放在两个工程中。后端不关心或很少关心前端元素的输出情况，前端不能独立进行开发和测试，项目中缺乏前后端交互的测试用例。

分离

前后端代码库分离，前端代码中有可以进行Mock测试（通过构造虚拟测试对象以简化测试环境的方法）的伪后端，能支持前端的独立开发和测试。而后端代码中除了功能实现外，还有着详细的测试用例，以保证API的可用性，降低集成风险。

3、开发模式

传统的MVC架构开发，没有进行前后端分离，前端工程师负责编写HTML，完成前端页面设计，然后给后端工程师员套界面，使用模板技术将前端代码转换成JSP页面，同时内嵌java代码。应用运行期，将全部代码进行打包，部署到同一服务器上，或者进行简单的动静态分离部署。

此时，应用的开发流程如下图所示。

在前后端分离架构中，前端工程师只需要编写HTML、js、CSS等前端资源，然后通过HTTP请求调用后端提供的服务即可。除了开发期的分离，在运行期前后端资源也会进行分离部署。

前后端分离之后，开发流程将如下图所示。

通过上面的两幅流程图，不难发现，在开发模式上，前后段分离不仅仅只是工程师的分工开发，更重要的意义在于实现了前后端的并行开发，和简化了开发流程。

二、为什么要“离”：4个好处

重新认识前后端分离之后，想必大家心里都会有疑问，前后端分离模式与之前的Web应用架构相比可谓是大相径庭，我们为什么要进行前后端分离呢？正如莎士比亚在《哈姆雷特》中的经典名句一样，分还是不分，这是个问题。

从目前应用软件的发展趋势来看，一方面，用户越来越注重软件的体验感，随着互联网的蓬勃发展，应用开始走向多终端化；另一方面，大型应用的架构模式正纷纷向着云化、微服务化发展。

虽然过去的应用架构暂时还能支撑起当下应用的开发，但是各种弊端已经开始浮出水面，几年前能带来开发便捷优势的前后端代码混合模式，在当下已经成为了拖慢我们前进步伐的泥沼，让我们屡屡吃痛。我们之所以开始尝试前后端分离，是为了能在未来获得更好的发展，期望通过前后端分离架构，来为我们带来以下4个方面的提升。

为孵化优质产品打造精益团队

正如康威定律所述，产品是组织沟通结构的缩影，软件开发团队想要孵化出优质的产品，必须先打造一个精益的开发团队。开发团队的组织划分是如何影响产品的孵化呢，我们通过下面的示例来进行说明。

如果开发团队是按照业务边界进行划分的，开发出来的产品将可能会是微服务的架构。

如果开发团队分为前端团队、后台服务团队和DBA团队，产品将会成长为下面的架构。

应用不断迭代，功能日趋完善，开发团队也随之壮大。虽然现在有些人比较推崇全栈工程师，一位全栈工程师就能支持前后端的所有开发。但是试想一下，如果在开发团队中前后端开发分隔不清，职责边界模糊不明，代码均由相同的工程师完成，长此以往前后端代码的耦合程度可想而知。

通过将开发团队前后端分离化，让前后端工程师只需要专注于前端或后端的开发工作，使得前后端工程师分别自治，培养其独特的技术特性，然后构建出一个全栈式的精益开发团队。这样的开发团队能够快速应对需求的变更以及市场的复杂多变，打造出架构清晰、前后端并重的优质产品。

提升开发效率

传统开发模式中，前后端开发强依赖。需要前端工程师先完成静态页面的Demo，后端工程师才能将页面Demo翻译成VM模板，如果前端页面出现变动，又会需要前后端工程师再走一次开发流程，如此一来开发效率将会变得很低。

前后端分离以后，可以实现前后端代码的解耦，只要前后端沟通约定好应用所需接口以及接口参数，便可以开始并行开发，无需等待对方的开发工作结束。与此同时，即使需求发生变更，只要接口与数据格式不变，后端开发人员就不需要修改代码，只要前端进行变动即可。如此一来整个应用的开发效率必然会有质的提升。

完美应对复杂多变的前端需求

Web应用的用户体验关注度与日俱增，使得应用的前端界面需要有华丽酷炫的外观，简单易用的操作，变化多样的界面设计和个性化的自定义展示。这使得前端开始变重，逻辑复杂程度加大，渲染效果多样化加剧。

移动终端的大范围普及，让应用向着多终端化发展，这就要求前端页面需要对不同终端的显示都能进行配适。

传统开发模式中，前后端工程师开发职责不明确，面对复杂多变的前端需求，开发团队势必会变得捉襟见肘、不堪重负。

如果开发团队能完成前后端分离的转型，打造优秀的前后端团队，开发独立化，让开发人员做到专注专精，开发能力必然会有所提升，能够完美应对各种复杂多变的前端需求。

增强代码可维护性

前后端分离后，应用的代码不再是前后端混合，只有在运行期才会有调用依赖关系。应用代码将会变得整洁清晰，不论是代码阅读还是代码维护都会比以前轻松。

三、我要不要“离”：4种场景

然而任何一项技术都不是银弹，前后端分离也是如此。虽然前后端分离架构能带来众多优势，但终究得建立在开发团队适合的基础之上。我们暂且以前端页面的渲染效果与逻辑复杂程度把Web应用大致分为轻前端、重前端、前后均衡三种类型，然后加上现在热门的微服务架构应用，一起探讨一下什么样的Web应用适合进行前后端分离。

轻前端

页面布局简单，颜色、字体类型较少

对前端界面的渲染效果没有高要求，无动画效果

只有少量、简单的业务逻辑

只需要在不同终端上布局能适应

对于这样对前端渲染要求不高，业务逻辑简单的轻前端应用来说，因为涉及到的前端技术并不复杂，所以没必要追求前后端分离。将前后端代码放到一起，反而更方便进行开发，但是在开发过程中需要做到关注点分离（Separate Concern）。

重前端

页面布局复杂，使用了多种颜色和字体

需要有较高的页面渲染效果，有大量动画

前端页面中包含有复杂业务逻辑

需要在不同终端和浏览器上保证布局适应和渲染效果

对于重前端应用，建议采用前后端分离架构，如果开发团队中前端工程师不足，需要尽早完善前端团队的建设，确保前后端并重。

前后均衡

页面布局适中，使用的颜色和字体种类不多

页面中使用了少许动画效果

业务逻辑较为简单，可下沉到后端实现

只需要在不同终端上布局能适应

对于前后端均衡应用，建议综合团队的人员结构和未来发展方向进行考虑。如果在团队中前端工程师的占比不高，后续也没有继续发展前端的计划，那么就不建议过于追求前后端分离。如果对未来有更高期望，即使在前端工程师占比不高的情况下，依然建议团队尝试前后端分离转型，开始着手培养合适的前端工程师。如果团队中已经有了相当规模的前端工程师，建议立即转向前后端分离，并且尽早做到前后端代码分离，为前端提供一个可以进行开发调试的伪后端。

微服务架构应用

微服务架构应用由大量微服务提供者构成，共同为用户提供服务。在微服务架构中，很多微服务提供者都是基于SpringBoot实现的，通过API Getway（API网关）进行微服务的整合，然后在一个统一的前端门户上为用户提供所需服务。

微服务基于SpringBoot开发，要达到快速交付的目的，并且每个微服务的粒度都比较小，这必然需要微服务的前后端由不同的工程师分别实现，然后相互之间使用Restful进行通讯。如果还是沿用之前的开发模式，将会增大微服务架构应用的构建难度。而前后段分离模式正是解决这一难题的良药。

四、分离部署方案浅析

前后端开发分离之后，应用在部署时也需要进行前后端分离。在进行前后端分离方案选择的时候，需要结合项目的需求情况和用户群体来考虑。目前业内较为常用的前后端分离部署方案有如下几种。

1、Nginx+Server

将前端资源部署在Nginx上，后端服务部署在常规的服务器。当浏览器发起访问请求的时候，如果请求的是页面资源，Nginx直接把资源返回到前端；如果请求是调用后端服务，则经过Nginx转发到后端服务器，完成响应后经Nginx返回到浏览器。

这个方案比较简单，易于实现，而且能达到前后端解耦的目的。

但是对于页面量比较大，需要有良好SEO的应用来说，此方案缺点也较为明显。因为Nginx只是向浏览器返回页面静态资源，而国内的搜索引擎爬虫只会抓取静态数据，不会解析页面中的js，这使得应用得不到良好的搜索引擎支持。同时因为Nginx不会进行页面的组装渲染，需要把静态页面返回到浏览器，然后完成渲染工作，这加重了浏览器的渲染负担。

2、Node+Server

这是淘宝所使用的前后端分离模式，在浏览器与后端服务器之间增加一个了Node Server作为中间层，将前端资源部署到Node Server中。Node Server中还包含了一层Model Proxy，负责与服务端进行通信。

浏览器发出的请求都被Node Server接收，然后通过Model Proxy调用后端服务器提供的服务。Node Server得到后端服务器反馈，接着在Node Server中完成页面的组装渲染，把最终页面返回给浏览器。

如此一来不仅达到了前后端解耦的目的，还解决了浏览器渲染负担过重的问题，为SEO提供了比较好的支持。

但在这样的模式中，浏览器所有发出的请求都需要经过Node Server进行中转，然后才能到达后端服务器。在实际的应用中，并不是所有的请求都需要页面渲染，只要在页面上直接调用后端服务器提供的服务即可。所以这个模式必然会对请求性能有所消耗

3、Nginx+Node+Server

为了能解决方案2中请求性能损失的问题，我们可以考虑在其基础之上增加Nginx。浏览器发起的请求经过Nginx进行分发，URL请求统一分发到Node Server，在Node Server中进行页面组装渲染；API请求则直接发送到后端服务器，完成响应。

目前在已经有一个名为Goku的Go语言框架提供了这样的前后端分离解决方案。

通过对三种前后端分离方案的对比可以看出：

如果是企业级应用，不需要考虑对SEO的支持，浏览器渲染也可以忽略不计，Nginx+Server的模式无疑是最好的选择，实施成本相对来说比较低；

如果是互联网应用，需要有良好的SEO支持，页面渲染工作量大，那应该选择Nginx+Node+Server的方案，各个方面都能得到比较好的兼顾。

五、总结

前后端分离并非仅仅只是前后端开发的分工，而是在开发期进行代码存放分离、前后端开发职责分离，前后端能够独立进行开发测试；在运行期进行应用部署分离，前后端之间通过HTTP请求进行通讯。前后端分离的开发模式与传统模式相比，能为我们提升开发效率、增强代码可维护性，让我们有规划地打造一个前后端并重的精益开发团队，更好地应对越来越复杂多变的Web应用开发需求。

传统的前后端混合开发模式，虽然久经考验，到现在依然还是能支撑起应用的开发。但是放眼未来，应用的云化、微服务化势不可挡。同社会分工精细化一样，前后端开发的精细化也是必然趋势。技术在持续进步，架构在不断演进，只有紧跟发展的脚步，不断调整项目管理方式，软件开发模式，才能在互联网浪潮中把握机会，乘风破浪。

前后端分离，是为了让彼此更好。