1-1 前端的发展

近年来 Web 应用变得更加复杂与庞大,Web 前端技术的应用范围也更加广泛。 从复杂庞大的管理后台到对性能要求苛刻的移动网页,再到类似 ReactNative 的原生应用开发方案,Web 前端工程师在面临更多机遇的同时也会面临更大的挑战。 通过直接编写 JavaScript、CSS、HTML 开发 Web 应用的方式已经无法应对当前 Web 应用的发展。近年来前端社区涌现出许多新思想与框架,下面将一一介绍它们。

模块化

模块化是指把一个复杂的系统分解到多个模块以方便编码。

很久以前,开发网页要通过命名空间的方式来组织代码,例如 jQuery 库把它的API都放在了 window.$ 下,在加载完 jQuery 后其他模块再通过 window.$ 去使用 jQuery。 这样做有很多问题,其中包括:

  • 命名空间冲突,两个库可能会使用同一个名称,例如 Zepto 也被放在 window.$ 下;
  • 无法合理地管理项目的依赖和版本;
  • 无法方便地控制依赖的加载顺序。

当项目变大时这种方式将变得难以维护,需要用模块化的思想来组织代码。

CommonJS

CommonJS 是一种使用广泛的 JavaScript 模块化规范,核心思想是通过 require 方法来同步地加载依赖的其他模块,通过 module.exports 导出需要暴露的接口。 CommonJS 规范的流行得益于 Node.js 采用了这种方式,后来这种方式被引入到了网页开发中。

采用 CommonJS 导入及导出时的代码如下:

// 导入
const moduleA = require('./moduleA');

// 导出
module.exports = moduleA.someFunc;

CommonJS 的优点在于:

  • 代码可复用于 Node.js 环境下并运行,例如做同构应用;
  • 通过 NPM 发布的很多第三方模块都采用了 CommonJS 规范。

CommonJS 的缺点在于这样的代码无法直接运行在浏览器环境下,必须通过工具转换成标准的 ES5。

CommonJS 还可以细分为 CommonJS1 和 CommonJS2,区别在于 CommonJS1 只能通过 exports.XX = XX 的方式导出,CommonJS2 在 CommonJS1 的基础上加入了 module.exports = XX 的导出方式。 CommonJS 通常指 CommonJS2。

AMD

AMD 也是一种 JavaScript 模块化规范,与 CommonJS 最大的不同在于它采用异步的方式去加载依赖的模块。 AMD 规范主要是为了解决针对浏览器环境的模块化问题,最具代表性的实现是 requirejs

采用 AMD 导入及导出时的代码如下:

// 定义一个模块
define('module', ['dep'], function(dep) {
  return exports;
});

// 导入和使用
require(['module'], function(module) {
});

AMD 的优点在于:

  • 可在不转换代码的情况下直接在浏览器中运行;
  • 可异步加载依赖;
  • 可并行加载多个依赖;
  • 代码可运行在浏览器环境和 Node.js 环境下。

AMD 的缺点在于JavaScript 运行环境没有原生支持 AMD,需要先导入实现了 AMD 的库后才能正常使用。

ES6 模块化

ES6 模块化是国际标准化组织 ECMA 提出的 JavaScript 模块化规范,它在语言的层面上实现了模块化。浏览器厂商和 Node.js 都宣布要原生支持该规范。它将逐渐取代 CommonJS 和 AMD 规范,成为浏览器和服务器通用的模块解决方案。

采用 ES6 模块化导入及导出时的代码如下:

// 导入
import { readFile } from 'fs';
import React from 'react';
// 导出
export function hello() {};
export default {
  // ...
};

ES6模块虽然是终极模块化方案,但它的缺点在于目前无法直接运行在大部分 JavaScript 运行环境下,必须通过工具转换成标准的 ES5 后才能正常运行。

样式文件中的模块化

除了 JavaScript 开始模块化改造,前端开发里的样式文件也支持模块化。 以 SCSS 为例,把一些常用的样式片段放进一个通用的文件里,再在另一个文件里通过 @import 语句去导入和使用这些样式片段。

// util.scss 文件

// 定义样式片段
@mixin center {
  // 水平竖直居中
  position: absolute;
  left: 50%;
  top: 50%;
  transform: translate(-50%,-50%);
}

// main.scss 文件

// 导入和使用 util.scss 中定义的样式片段
@import "util";
#box{
  @include center;
}

新框架

在 Web 应用变得庞大复杂时,采用直接操作 DOM 的方式去开发将会使代码变得复杂和难以维护, 许多新思想被引入到网页开发中以减少开发难度、提升开发效率。

React

React 框架引入 JSX 语法到 JavaScript 语言层面中,以更灵活地控制视图的渲染逻辑。

let has = true;
render(has ? <h1>hello,react</h1> : <div>404</div>);

这种语法无法直接在任何现成的 JavaScript 引擎里运行,必须经过转换。

Vue

Vue 框架把一个组件相关的 HTML 模版、JavaScript 逻辑代码、CSS 样式代码都写在一个文件里,这非常直观。

<!--HTML 模版-->
<template>
  <div class="example">{{ msg }}</div>
</template>

<!--JavaScript 组件逻辑--> 
<script>
export default {
  data () {
    return {
      msg: 'Hello world!'
    }
  }
}
</script>

<!--CSS 样式-->
<style>
.example {
  font-weight: bold;
}
</style>

Angular2

Angular2 推崇采用 TypeScript 语言去开发应用,并且可以通过注解的语法描述组件的各种属性。

@Component({
  selector: 'my-app',
  template: `<h1>{{title}}</h1>`
})
export class AppComponent {
  title = 'Tour of Heroes';
}

新语言

JavaScript 最初被设计用于完成一些简单的工作,在用它开发大型应用时一些语言缺陷会暴露出来。 CSS 只能用静态的语法描述元素的样式,无法像写 JavaScript 那样增加逻辑判断与共享变量。 为了解决这些问题,许多新语言诞生了。

ES6

ECMAScript 6.0(简称 ES6)是 JavaScript 语言的下一代标准。它在语言层面为 JavaScript 引入了很多新语法和 API ,使得 JavaScript 语言可以用来编写复杂的大型应用程序。例如:

  • 规范模块化;
  • Class 语法;
  • let 声明代码块内有效的变量 ,用 const 声明常量;
  • 箭头函数;
  • async 函数;
  • Set 和 Map 数据结构。

通过这些新特性,可以更加高效地编写代码,专注于解决问题本身。但遗憾的是不同浏览器对这些特性的支持不一致,使用了这些特性的代码可能会在部分浏览器下无法运行。为了解决兼容性问题,需要把 ES6 代码转换成 ES5 代码,Babel 是目前解决这个问题最好的工具。 Babel 的插件机制让它可灵活配置,支持把任何新语法转换成 ES5 的写法。

想学习更多 ES6 的新特性,推荐阅读阮一峰的 《ECMAScript 6 入门》

TypeScript

TypeScript 是 JavaScript 的一个超集,由 Microsoft 开发并开源,除了支持 ES6 的所有功能,还提供了静态类型检查。采用 TypeScript 编写的代码可以被编译成符合 ES5、ES6 标准的 JavaScript。 将 TypeScript 用于开发大型项目时,其优点才能体现出来,因为大型项目由多个模块组合而成,不同模块可能又由不同人编写,在对接不同模块时静态类型检查会在编译阶段找出可能存在的问题。 TypeScript 的缺点在于语法相对于 JavaScript 更加啰嗦,并且无法直接运行在浏览器或 Node.js 环境下。

// 静态类型检查机制会检查传给 hello 函数的数据类型
function hello(content: string) {
  return `Hello, ${content}`;
}
let content = 'word';
hello(content);

Flow

Flow 也是 JavaScript 的一个超集,它的主要特点是为 JavaScript 提供静态类型检查,和 TypeScript 相似但更灵活,可以让你只在需要的地方加上类型检查。

SCSS

SCSS 可以让你用程序员的方式写 CSS。它是一种 CSS 预处理器,基本思想是用和 CSS 相似的编程语言写完后再编译成正常的 CSS 文件。

$blue: #1875e7; 
div {
  color: $blue;
}

采用 SCSS 去写 CSS 的好处在于可以方便地管理代码,抽离公共的部分,通过逻辑写出更灵活的代码。 和 SCSS 类似的 CSS 预处理器还有 LESS 等。


使用新语言可以提升编码效率,但是必须把源代码转换成可以直接在浏览器环境下运行的代码。

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