前后端分離并不是什么新鮮事，到處都是前后端分離的實踐。然而一些歷史項目在從一體化 Web 設(shè)計轉(zhuǎn)向前后端分離的架構(gòu)時，仍然不可避免的會遇到各種各樣的問題。由于層出不窮的問題，甚至?xí)袌F(tuán)隊質(zhì)疑，一體化好好的，為什么要前后端分離？
專注于為中小企業(yè)提供網(wǎng)站建設(shè)、做網(wǎng)站服務(wù),電腦端+手機(jī)端+微信端的三站合一,更高效的管理,為中小企業(yè)順平免費做網(wǎng)站提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。我們立足成都，凝聚了一批互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)人才，有力地推動了近千家企業(yè)的穩(wěn)健成長，幫助中小企業(yè)通過網(wǎng)站建設(shè)實現(xiàn)規(guī)模擴(kuò)充和轉(zhuǎn)變。
說到底，并不是前后分離不好，只是可能不適合，或者說……設(shè)計思維還沒有轉(zhuǎn)變過來……
一體式 Web 架構(gòu)示意
前后分離式 Web 架構(gòu)示意
比為什么要前后端分離更現(xiàn)實的問題是什么時候需要前后端分離，即前后端分離的應(yīng)用場景。
說起這個問題，我想到了 2011 年左右，公司在以 .NET 開發(fā)團(tuán)隊為主的基礎(chǔ)上擴(kuò)展了 Java 團(tuán)隊，兩個團(tuán)隊雖然是在做不同的產(chǎn)品，但是仍然存在大量重復(fù)性的開發(fā)，比如用 ASP.NET WebPage 寫了組織機(jī)構(gòu)相關(guān)的頁面，用 JSP 又要再寫一遍。在這種情況下，團(tuán)隊就開始思考這樣一個方案：如果前端實現(xiàn)與后端技術(shù)無關(guān)，那頁面呈現(xiàn)的部分就可以共用，不同的后端技術(shù)只需要實現(xiàn)后端業(yè)務(wù)邏輯就好。
方案根本要解決的問題是把數(shù)據(jù)和頁面剝離開來。應(yīng)對這種需求的技術(shù)是現(xiàn)成的，前端采用靜態(tài)網(wǎng)頁相關(guān)的技術(shù)，HTML + CSS + JavaScript，通過 AJAX 技術(shù)調(diào)用后端提供的業(yè)務(wù)接口。前后端協(xié)商好接口方式通過 HTTP 提供，統(tǒng)一使用 POST 謂詞。接口數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用 XML 實現(xiàn)，前端 jQuery 解析 XML 很方便，后端對 XML 的處理工具就更多了……后來由于后端 JSON庫（比如 Newtonsoft JSON.NET、jackson、Gson 等）崛起，前端處理 JSON 也更容易（JSON.parse() 和 JSON.stringify()），就將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)換成了 JSON 實現(xiàn)。
這種架構(gòu)從本質(zhì)上來說就是 SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）。當(dāng)后端不提供頁面，只是純粹的通過 Web API 來提供數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)交互能力之后，Web 前端就成了純粹的客戶端角色，與 WinForm、移動終端應(yīng)用屬于同樣的角色，可以把它們合在一起，統(tǒng)稱為前端。以前的一體化架構(gòu)需要定制頁面來實現(xiàn) Web 應(yīng)用，同時又定義一套 WebService/WSDL 來對 WinForm 和移動終端提供服務(wù)。轉(zhuǎn)換為新的架構(gòu)之后，可以統(tǒng)一使用 Web API 形式為所有類型的前端提供服務(wù)。至于某些類型的前端對這個 Web API 進(jìn)行的 RPC 封裝，那又是另外一回事了。
通過這樣的架構(gòu)改造，前后端實際就已經(jīng)分離開了。拋開其它類型的前端不提，這里只討論 Web 前端和后端。由于分離，Web 前端在開發(fā)的時候壓根不需要了解后端是用的什么技術(shù)，只需要后端提供了什么樣的接口可以用來做什么事情就好，什么 C#/ASP.NET、Java/JEE、數(shù)據(jù)庫……這些技術(shù)可以統(tǒng)統(tǒng)不去了解。而后端的 .NET 團(tuán)隊和 Java 團(tuán)隊也脫離了邏輯無關(guān)的美學(xué)思維，不需要面對美工精細(xì)的界面設(shè)計約束，也不需要在思考邏輯實現(xiàn)的同時還要去考慮頁面上怎么布局的問題，只需要處理自己擅長的邏輯和數(shù)據(jù)就好。
前后端分離之后，兩端的開發(fā)人員都輕松不少，由于技術(shù)和業(yè)務(wù)都更專注，開發(fā)效率也提高了。分離帶來的好處漸漸體現(xiàn)出來：
前端傾向于呈現(xiàn)，著重處理用戶體驗相關(guān)的問題；后端則傾處于業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)處理和持久化等。在設(shè)計清晰的情況下，后端只需要以數(shù)據(jù)為中心對業(yè)務(wù)處理算法負(fù)責(zé)，并按約定為前端提供 API 接口；而前端使用這些接口對用戶體驗負(fù)責(zé)。
前端可以不用了解后端技術(shù)，也不關(guān)心后端具體用什么技術(shù)來實現(xiàn)，只需要會 HTML/CSS/JavaScript 就能入手；而后端只需要關(guān)心后端開發(fā)技術(shù)，除了省去學(xué)習(xí)前端技術(shù)的麻煩，連 Web 框架的學(xué)習(xí)研究都只需要關(guān)注 Web API 就好，而不用去關(guān)注基于頁面視圖的 MVC 技術(shù)（并不是說不需要 MVC，Web API 的接口部分的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)也是 View），不用考慮特別復(fù)雜的數(shù)據(jù)組織和呈現(xiàn)。
前端可以根據(jù)用戶不同時期的體驗需求迅速改版，后端對此毫無壓力。同理，后端進(jìn)行的業(yè)務(wù)邏輯升級，數(shù)據(jù)持久方案變更，只要不影響到接口，前端可以毫不知情。當(dāng)然如果需求變更引起接口變化的時候，前后端又需要坐在一起同步信息了。
后端只提供 API 服務(wù)，不考慮頁面呈現(xiàn)的問題。實現(xiàn) SOA 架構(gòu)的 API 可以服務(wù)于各種前端，而不僅僅是 Web 前端，可以做到一套服務(wù)，各端使用；同時對于前端來說，不依賴后端技術(shù)的前端部分可以獨立部署，也可以應(yīng)于 Hybrid 架構(gòu)，嵌入各種“殼”（比如 Electron、Codorva 等），迅速實現(xiàn)多終端。
任何技術(shù)方案都不是銀彈，前后分離不僅帶來好處，也帶來矛盾。我們在實踐初期，由于前端團(tuán)隊力量相對薄弱，同時按照慣例，所有業(yè)務(wù)處理幾乎都是由后端（原來的技術(shù)骨干）來設(shè)計和定義的，前端處理過程中常常發(fā)現(xiàn)接口定義不符合用戶操作流程，AJAX 異步請求過多等問題。畢竟后端思維和前端思維還是有所不同——前端思維傾向于用戶體驗，而后端思維則更傾向于業(yè)務(wù)的技術(shù)實現(xiàn)。
除此之外，前后分離在安全性上的要求也略有不同。由于前后分離本質(zhì)上是一種 SOA 架構(gòu)，所以在授權(quán)上也需要按 SOA 架構(gòu)的方式來思考。Cookie/Session 的方式雖然可用，但并不是特別合適，相對來說，基于 Token 的認(rèn)證則更適合一些。采用基于 Token 的認(rèn)證就意味著后端的認(rèn)證部分需要重寫……后端當(dāng)然不想重寫，于是會將皮球踢給前端來讓前端想辦法實現(xiàn)基于 Cookie/Session 的認(rèn)證……于是前端開始報怨（悲?。?/p>
這些矛盾的出現(xiàn)，歸根結(jié)底在于設(shè)計不夠清晰明確。毫無疑問，在開發(fā)過程中，主導(dǎo)者應(yīng)該是架構(gòu)師或者設(shè)計師。然而實際場景中，架構(gòu)師或者設(shè)計師往往也是開發(fā)人員，所以他們的主要技術(shù)棧會極大的影響前后端在整個項目中的主次作用。這位骨干處于哪端，開發(fā)的便捷性就會向哪端傾斜。這是一個不好的現(xiàn)象，但是我們不得不面對這樣的現(xiàn)狀，我相信很多不太大的團(tuán)隊也面臨著類似的問題。
如果沒有良好的流程規(guī)范，通常前端接觸的到角色會比后端更多（多數(shù)應(yīng)用型項目/產(chǎn)品，并非所有情況）。
換句話說，前端可以成為項目溝通的中心，所以比后端更合適承擔(dān)主導(dǎo)的角色。
接口分后端服務(wù)實現(xiàn)和前端調(diào)用兩個部分，技術(shù)都是成熟技術(shù)，并不難，接口設(shè)計才是難點。前面提到前后端會產(chǎn)生一些矛盾。從前端的角度來看，重點關(guān)注的是用戶體驗，包括用戶在進(jìn)行業(yè)務(wù)操作時的流動方向和相關(guān)處理；而從后端的角度來看，重點關(guān)注的是數(shù)據(jù)完整、有效、安全。矛盾在于雙方關(guān)注點不同，信息不對稱，還各有私心。解決這些矛盾的著眼點就是接口設(shè)計。
接口設(shè)計時，其粒度的大小往往代表了前后端工作量的大小（非絕對，這和整體架構(gòu)有關(guān)）。接口粒度太小，前端要處理的事情就多，尤其是對各種異步處理就可能會感到應(yīng)接不暇；粒度太大，就會出現(xiàn)高耦合，降低靈活性和擴(kuò)展性，當(dāng)然這種情況下后端的工作就輕松不了。業(yè)務(wù)層面的東西涉及到具體的產(chǎn)品，這里不多做討論。這里主要討論一點點技術(shù)層面的東西。
就形式上來說，Web API 可以定義成 REST，也可以是 RPC，只要前后端商議確定下來就行。更重要的是在輸入?yún)?shù)和輸出結(jié)果上，最好一開始就有相對固定的定義，這往往取決于前端架構(gòu)或采用的 UI 框架。
常見請求參數(shù)的數(shù)據(jù)形式有如下一些：
而服務(wù)器響應(yīng)的數(shù)據(jù)形式就五花八門各式各樣了，通常一個完整的響應(yīng)至少需要包含狀態(tài)碼、消息、數(shù)據(jù)三個部分的內(nèi)容，其中
我們在實踐中使用 JSON 形式，最初定義了這樣一種形式
重慶分公司
重慶分公司
{
"code": "number",
"message": "string",
"data": "any"
}code 主要用于指導(dǎo)前端進(jìn)行一些特殊的操作，比如 0 表示 API 調(diào)用成功，非0 表示調(diào)用失敗，其中 1 表示需要登錄、2 表示未獲取授權(quán)……對于這個定義，前端拿到響應(yīng)之后，就可以在應(yīng)用框架層進(jìn)行一些常規(guī)處理，比如當(dāng) code 為 1 的時候，彈出登錄窗口請用戶在當(dāng)前頁面登錄，而當(dāng) code 為 2 的時候，則彈出消息提示并后附鏈接引導(dǎo)用戶獲取授權(quán)。
參閱：前后分離模型之封裝 Api 調(diào)用
一開始這樣做并沒有什么問題，直到前端框架換用了 jQuery EasyUI。以 EasyUI 為例的好多 UI 庫都支持為組件配置數(shù)據(jù) URL，它會自動通過 AJAX 來獲取數(shù)據(jù)，但對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有要求。如果仍然采用之前設(shè)計的響應(yīng)結(jié)構(gòu)，就需要為組件定義數(shù)據(jù)過濾器（filter）來處理響應(yīng)結(jié)果，這樣做寫 filter 以及為組件聲明 filter 的工作量也是不小的。為了減少這部分工作量我們決定改一改接口。
新的接口是一種可變結(jié)構(gòu)，正常情況下返回 UI 需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，出錯的情況則響應(yīng)一個類型于原定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
{
"error": {
"identity": "special identity string",
"code": "number",
"message": "string",
"data": "any"
}
}對于新響應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，前端框架只需要判斷一下是否存在 error 屬性，如果存在，檢查其 identity 屬性是否為指定的特殊值（比如某個特定的 GUID），然后再使用其 code 和 message 屬性處理錯誤。這個錯誤判斷過程略為復(fù)雜一些，但可以由前端應(yīng)用框架統(tǒng)一處理。
如果使用 RESTful 風(fēng)格的接口，部分狀態(tài)碼可以用 HTTP 狀態(tài)碼代替，比如 401 表示需要登錄，403 就可以表示沒有獲得授權(quán)，500 表示程序處理過程中發(fā)生錯誤。當(dāng)然，雖然 HTTP 狀態(tài)碼與 RESTful 風(fēng)格更配，但是非 RESTful 風(fēng)格也可以使用 HTTP 狀態(tài)碼來代替 error.code。
認(rèn)證方案很多，比如 Cookie/Session 在某些環(huán)境下仍然可行、也可以使用基于 Token 和 OAuth 或者 JWT，甚至是自己實現(xiàn)基于 Token 的認(rèn)證方式。
采用傳統(tǒng)的 Cookie/Session 認(rèn)證方案并非不可行，只不過有一些限制。如果前端部分和后端部分同源，比如頁面發(fā)布在 http://domain.name/，而 Web API 發(fā)布在 http://domain.name/api/，這種情況下，原來的一體式 Web 方案所采用的 Cookie/Session 方案可以直接遷移過來，毫無壓力。但是如果前面發(fā)布和 API 發(fā)布不同源，這種方法處理起來就復(fù)雜了。
然后一般前后端分離的開發(fā)方式，不管是開發(fā)階段還是發(fā)布階段，不同源的可能性占絕大比例，所以認(rèn)證方案通常會使用與 Cookie 無關(guān)的方案。
目前各大網(wǎng)站的開放式接口都是 SOA 架構(gòu)，如果把這些開放式接口看作提供服務(wù)方（服務(wù)端），而把使用這些開放式接口的應(yīng)用看作客戶端，那么就可以產(chǎn)生這樣一種和前后分離對應(yīng)的關(guān)系：
前端 ? 客戶端
?
基于 OAuth 的認(rèn)證）
?
后端 ? 服務(wù)端所以，開放式接口廣泛使用的 OAuth 方案用于前后分離是可行的，但在具體實施上卻并不是那么容易。尤其是在安全性上，由于前端是完全暴露在外的，與 OAuth 通常實施的環(huán)境（后端?服務(wù)端）相比，要注意的是首次認(rèn)證不是使用已注冊的 AppID 和 AppToken，而是使用用戶名和密碼。
雖然這個方案放在最后，但這個方案卻是目前前后端分離最適合的方案?；?Token 的認(rèn)證方案，各種討論由來已久，而 JWT 是相對較為成熟，也得到多數(shù)人認(rèn)可的一種。從 jwt.io 上可以找到各種技術(shù)棧的 JWT 實現(xiàn)，應(yīng)用起來也比較方便。
話雖如此，JWT 方案和以前使用的 Cookie/Session 在處理上還是有較大的差別，需要一定的學(xué)習(xí)成本。有人擔(dān)心 JWT 的數(shù)據(jù)量太大。這確實是一個問題，但是硬件并不貴，4G 也開始進(jìn)入不限流量階段，一般應(yīng)用中不用太在意這個問題。
前后分離之后，前端的測試將以用戶體驗測試和集成測試為主，而后端則主要是進(jìn)行單元測試和 Web API 接口測試。與一體化的 Web 應(yīng)用相比，多了一層接口測試，這一層測試可以完全自動化，一旦完成測試開發(fā)，就能在很大程度上控制住業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)錯誤。這樣一來，集成測試的工作量會相對單一也容易得多。
前端測試的工作相對來說減輕不了多少，前后分離之后的前端部分承擔(dān)了原來的集成測試工作。但是在假設(shè) Web API 正確的情況下進(jìn)行集成測試，工作量是可以減輕不少的，用例可以只關(guān)注前端體驗性的問題，比如呈現(xiàn)是否正確，跳轉(zhuǎn)是否正確，用戶的操作步驟是否符合要求以及提示信息是否準(zhǔn)確等等。
對于用戶輸入有效性驗證這部分工作在項目時間緊迫的情況下甚至都可以完全拋給 Web API 去處理。不管是否前后端分離，Web 開發(fā)中都有一個共識：永遠(yuǎn)不要相信前端！既然后端必須保證數(shù)據(jù)的安全性和有效性，那么前端省略這一步驟并不會對后端造成什么實質(zhì)性的威脅，最多只是用戶體驗差一點。但是，如果前后端都要做數(shù)據(jù)有效性驗證，那一定要嚴(yán)格按照文檔來進(jìn)行，不然很容易出現(xiàn)前后端數(shù)據(jù)驗證不一致的情況（這不是前后分離的問題，一體化架構(gòu)同樣存在這個問題）。
總的來說，前后分離所帶來的好處還是很明顯的。但是具體實施的時候需要一個全新的思考方式，而不是基于原有一體化 Web 開發(fā)方式來進(jìn)行思考。前后分離的開放方式將開發(fā)人員從復(fù)雜的技術(shù)組合中解放出來，大家都可以更專注于自己擅長的領(lǐng)域來進(jìn)行開發(fā)，但同時也對前后端團(tuán)隊的溝通交流提出了更高的要求，前后端團(tuán)隊必須要一同設(shè)計出相對穩(wěn)定的 Web API 接口（這部分工作其實不管是否前后端分離都是少不了的，只是前后分離的架構(gòu)對此要求更高，更明確地要求接口不只存在于人的記憶中，更要文檔化、持久化）。
