揭秘后端开发工程师的日常职责与挑战

前言

最近疫情严重，每天只能宅在家里，最近有空了开始学习一下Web前后端的发展历史，作为对后端开发知识的补充。从不分离时代到前后端分离时代，Web开发发生了非常大的变化，目前基本没人会用MVC的方式去开发Web了，主流的开发模式一般都是前后端全分离，小型网站还是会用前后端半分离。作为初学者，我Web开发都是采用半分离的方式，毕竟对于小型网站来说，全分离的开发方式成本还是太高了。现在根据整理的资料和个人的理解，稍微写一下前后端不分离、半分离、全分离的开发流程。

未分离时代的发展史

JavaScript诞生后，可以用来改变前端DOM的样式，实现一些小功能比如时钟。那时候的JavaScript仅限于此，大部分前端界面还很简单，显示纯静态的文字和图片。这种静态页面无法从后端数据库读取数据。为了让Web更加动态化，以PHP、JSP、ASP.NET为代表的动态页面技术相继诞生。

PHP（PHP：超文本预处理器）最初由 Rasmus Lerdorf 于 1995 年开发。PHP 标准现在由 PHP 小组维护。PHP 是一种开源通用计算机脚本语言，特别适合 Web 开发，可以嵌入 HTML。它的主要目标是让 Web 开发人员能够快速编写动态页面。

JSP（JavaServer Pages）是由Sun发起并由多家公司共同制定的技术标准，它使软件开发人员能够响应客户端请求，动态地生成HTML、XML或其他格式的网页。JSP技术基于Java语言。

随着这些动态服务器页面技术的出现，页面不再是静态的，页面可以获取服务器数据信息，不断更新。此时后端各种MVC框架逐渐发展起来，以JSP为例，Struct、Spring等框架相继出现，以Google为代表的搜索引擎、各类论坛相继出现，让Web充满了生机。

简单总结一下，前后端耦合架构中，所有的静态资源和业务代码统一部署在同一台服务器上，服务器接收到浏览器的请求后，进行数据处理，将数据填充到静态页面中，最终返回给浏览器。

在这个前提下，前端能做的工作只是将UI设计师提供的原型实现成静态的HTML页面，后端开发再“套用”前端开发的模板来拼接页面。后端也很难受，因为页面交互逻辑开发的工作量都集中在后端，而且分配严重不均衡。另外，在开发过程中，前后端依赖性很强，需要变更时，前端要修改静态页面，后端要修改逻辑，开发效率很低，代码也难以维护。

开发方法

使用MVC框架开发：

所有客户端的请求都会发送给作为控制器的Servlet，它接收请求并根据请求信息分发到合适的JSP进行响应。同时Servlet还会根据JSP的需求生成JavaBean实例并输出到JSP环境中。JSP可以通过直接调用方法或者使用UseBean的自定义标签来获取JavaBean中的数据。需要注意的是这个View还可以使用Velocity、Freemarker等模板引擎，使用这些模板引擎可以让开发过程中的人员分工更加明确，提高开发效率。

这一时期首先采用了如下开发方法：

这种方法已逐渐被淘汰。主要有两个原因：

1、前端在开发过程中严重依赖后端，如果后端没有完成，前端就无法工作。

2、熟悉JSP、Velocity或者Freemarker等模板引擎的前端开发人员越来越少。

因此，另一种开发方法应运而生，至今仍被许多小型传统软件公司采用：

但这种开发方式和之前的方式一样有着缺点：

1、前端无法独立调试，开发效率低。

2、前端难免会遇到后端代码，比如JSP中的EL表达式、JSTL标签等，前端很难适应，这种方式耦合太紧，即使使用Freemarker等模板引擎，前端也难免要重新学习模板引擎的语法，无谓地增加了前端的学习成本。

3、JSP本身的局限性带来的性能问题。首先，第一次请求JSP时，必须在WEB服务器中将其编译成Servlet，导致首次运行速度较慢；其次，每次请求JSP时，都要访问Servlet然后使用输出流输出HTML页面，效率比直接使用HTML要低；第三，JSP是同步加载方式，如果页面内容很多，页面响应会很慢。

前后端半分离时代

在前后端半分离阶段，我们还是使用MVC框架，比如后端的Spring框架，或者前端的reacts框架，都是MVC框架。前后端半分离是指前端通过前端框架完成页面设计，后端负责数据处理和界面实现。前后端的通信过程大致就是前端网页端口使用时，向后端发送网络请求并传输数据，后端根据网络请求的内容处理数据，并将数据以json格式传输给前端。

这个阶段前端已经完全没有后端代码了，除了接口的变量使用和服务器地址之外，后端开发不需要等到前端完成再继续，在后端完成之前，前端可以通过假后端的方式对页面进行测试。

看起来前后端的联系不是很大，那为什么叫半分离呢？因为不是所有的页面都是单页应用。多页应用的情况下，前端没有 Controller 层的把握，需要跟后端商量页面是要同步输出还是用 JSON 异步渲染。而且这个阶段，通常一个工程师会把前后端的工作全部搞定，所以这个阶段只能算是半分离。

前后端分离时代

在这个时代，前端的范围被扩大了，Controller层也被认为是前端的一部分。前端负责View和Controller层，后端只负责Model和Service层。但是Controller一直是用后端代码编写的，前端人员肯定不熟悉相关代码。为了解决这个问题，NodeJS问世了，并提供了与前端交互的API。对于前端开发人员来说，只要懂JS语言就可以轻松使用NodeJS，这无疑为Web开发带来了便利。

NodeJS 路由的实现逻辑是将前端静态页面代码以字符串形式发送给客户端（如浏览器），简单来说，路由就是提供给客户端的一组 API 接口，但是返回的数据却是一串页面代码。

NodeJS 适合用在高并发、密集 I/O、业务逻辑较少的场景。这也是为什么大公司一般会采用前后端分离的模式进行 Web 开发，而小型网站还是沿用之前的模式进行开发。毕竟没有过时的技术，只有适合的技术。

使用 NodeJS 作为桥梁架构从服务端 API 输出 JSON 可以带来极好的性能。由于性能等原因，提供的接口返回的数据格式可能并不适合前端直接使用。前端所需的排序、过滤功能、视图层的页面展示可能都需要对接口提供的数据进行二次处理。虽然这些处理都可以在前端执行，但如果数据量很大，就会浪费浏览器性能，降低页面渲染速度，影响用户体验。因此，增加一个 NodeJS 中间层现在是一个很好的解决方案。

增加了 NodeJS 中间层之后，浏览器（Webview）不再直接请求服务器的 API，而是浏览器先请求服务器的 NodeJS，NodeJS 再向服务器的 API 发起 HTTP 请求，NodeJS 收到服务器 API 响应返回的 JSON 之后进行 HTML 页面的渲染，然后 NodeJS 再直接将 HTML 页面刷新到浏览器。这样，浏览器就得到了一个正常的 HTML 页面，不再需要发送 AJAX 请求服务器然后在浏览器中渲染页面了。

增加NodeJS中间层最大的好处就是适配性提升，在这个移动互联网时代，一个网站如果没有移动端适配是很难生存下去的。一般对于前端来说，会针对PC端、Mobile端、App端开发一套前端，后端也会根据不同的前端设计不同的端口，但是后端大部分业务逻辑都是一样的，这无疑增加了工作量。如果Controller层在后端手里，后端会为这些不同端页面的展示逻辑去维护这些Controller，模板不能复用，增加了与前端的沟通成本。如果增加了NodeJS层，各个前端的界面展示逻辑都由NodeJS层自己去维护，如果产品经理想在中间改一下界面，前端自己去维护就可以了，后端不用操心。前后端各司其职，后端专注于自己的业务逻辑开发，前端专注于产品效果开发。 这样就实现了更彻底的前后端分离。

总结

从最初的静态页面到现在的多平台高并发大流量的网站，Web开发一直在高速发展。以前我学计算机是从简单的HTML静态网页设计开始的，那时候的网站还是各种简单的贴纸、链接组成。在大学正式系统地学习计算机之后，现在和别人一起开发小型网站。虽然还是很简单的网站，但是了解Web前后端的发展历史还是很有必要的。这可以让我们知道我们在做的网站开发任务，我们在用的框架和技术，我们为什么要这么做，为什么要用这样的方法和模式来开发网站。当我们对这些东西有了清晰的认识，那么有一天我们如果换一种开发模式，就不会手足无措了。