前后端分离优点和缺点(前后端分离和不分离的优缺点)

 分类:IT知识时间:2022-07-07点击:

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。

前后端分离优点和缺点

一、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算资源)。

重点来了,这样的话,你的服务器的压力会非常大,因为页面中的所有请求都是只请求到你这台服务器上,如果1个人还好,如果10000个人并发访问呢(先不聊服务器集群,这里就说是单实例服务器),那你的服务器能扛住多少个tcp连接?你的带宽有多大?你的服务器的内存有多大?你的硬盘是高性能的吗?你能抗住多少IO?你给web服务器分的内存有多大?会不会宕机?

这就是为什么,越是大中型的web应用,他们越是要解耦。理论上你可以把你的数据库+应用服务+消息队列+缓存+用户上传的文件+日志+等等都扔在一台服务器上,你也不用玩什么服务治理,也不用做什么性能监控,什么报警机制等等,就乱成一锅粥好了。但是这样就好像是你把鸡蛋都放在一个篮子里,隐患非常大。如果因为一个子应用的内存不稳定导致整个服务器内存溢出而hung住,那你的整个网站就挂掉了。

如果出意外挂掉,而恰好这时你们的业务又处于井喷式发展高峰期,那么恭喜你,业务成功被技术卡住,很可能会流失大量用户,后果不堪设想。(注意:技术一定是要走在业务前面的,否则你将错过最佳的发展期哟,亲~)

此外,你的应用全部都耦合在一起,相当于一个巨石,当服务端负载能力不足时,一般会使用负载均衡的方式,将服务器做成集群,这样其实你是在水平扩展一块块巨石,性能加速度会越来越低,要知道,本身负载就低的功能or模块是没有必要水平扩展的,在本文中的例子就是你的性能瓶颈不在前端,那干嘛要水平扩展前端呢???还有发版部署上线的时候,我明明只改了后端的代码,为什么要前端也跟着发布呢???

正常的互联网架构,是都要拆开的,你的web服务器集群,你的应用服务器集群+文件服务器集群+数据库服务器集群+消息队列集群+缓存集群等等。

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、前后分离的优点

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。

11、在nginx中部署证书,外网使用https访问,并且只开放443和80端口,其他端口一律关闭(防止黑客端口扫描),内网使用http,性能和安全都有保障。

12、前端大量的组件代码得以复用,组件化,提升开发效率,抽出来!

八、前后端分离缺点

1、首屏渲染的时间长;

2、将多个页面的资源打包糅合到一个页面,这个页面一开始需要加载的东西会非常多,而网速是一定的,所以会导致首屏渲染时间很长,首屏渲染后,就是无刷新更新,用户3体验相对较好;

3、不利于搜索引擎的优化SEO;

4、现有的搜索引擎都是通过爬虫工具来爬取各个网站的信息,这些爬虫工具一般只能爬取页面上(HTML)的内容,而前后端分离,前端的数据基本上都是存放在行为逻辑;

5、JavaScript文件中,爬虫工具无法爬取,无法分析出你网站到底有什么内容,无法与用户输入的关键词做关联,最终排名就低;

6、不能使用浏览器里面的前进后退功能;

7、一些版本较低的浏览器对其支持度不足。


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