Web实现前后端分离解析
1、前言
”前后端分离“已经成为互联网项目开发的业界标杆，通过Tomcat+Ngnix(也可以中间有个Node.js)，有效地进行解耦。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，Android/ target=_blank class=infotextkey>安卓，IOS等等）打下坚实的基础。前后端分离(解耦)的核心思想是：前端html页面通过Ajax调用后端的RestFul API并使用Json数据进行交互。一般只有Web服务器才能被外网访问，应用服务器只能内网访问。
2、为什么前后端分离
一般公司后端开发人员直接兼顾前端的工作，一边实现API接口，一边开发页面，两者互相切换着做，而且根据不同的url动态拼接页面，这也导致后台的开发压力大大增加。前后端工作分配不均。不仅仅开发效率慢，而且代码难以维护。
而前后端分离的话，则可以很好的解决前后端分工不均的问题，将更多的交互逻辑分配给前端来处理，而后端则可以专注于其本职工作，比如提供API接口，进行权限控制以及进行运算工作。而前端开发人员则可以利用nodejs来搭建自己的本地服务器，直接在本地开发，然后通过一些插件来将api请求转发到后台，这样就可以完全模拟线上的场景，并且与后台解耦。前端可以独立完成与用户交互的整一个过程，两者都可以同时开工，不互相依赖，开发效率更快，而且分工比较均衡。
3、从MVC到前后端分离
MVC 是一种经典的设计模式，全名为 Model-View-Controller，即 模型-视图-控制器。
其中，模型 是用于封装数据的载体，例如，在 JAVA 中一般通过一个简单的 POJO（Plain Ordinary Java Object）来表示，其本质是一个普通的 Java Bean，包含一系列的成员变量及其 getter/setter 方法。对于 视图 而言，它更加偏重于展现，也就是说，视图决定了界面到底长什么样子，在 Java 中可通过 JSP 来充当视图，或者通过纯 HTML 的方式进行展现，而后者才是目前的主流。模型和视图需要通过 控制器 来进行粘合，例如，用户发送一个 HTTP 请求，此时该请求首先会进入控制器，然后控制器去获取数据并将其封装为模型，最后将模型传递到视图中进行展现。
综上所述，MVC 的交互过程如下图所示：
我们输入的是 AJAX 请求，输出的是 JSON 数据，市面上有这样的技术来实现这个功能吗？答案是 REST。
如果将浏览器这一端视为前端，而服务器那一端视为后端的话，可以将以上改进后的 MVC 模式简化为以下前后端分离模式：
可见，有了 REST 服务，前端关注界面展现，后端关注业务逻辑，分工明确，职责清晰。
4、认识Rest架构
REST 本质上是使用 URL 来访问资源种方式。众所周知，URL 就是我们平常使用的请求地址了，其中包括两部分：请求方式 与 请求路径，比较常见的请求方式是 GET 与 POST，但在 REST 中又提出了几种其它类型的请求方式，汇总起来有六种：GET、POST、PUT、DELETE、HEAD、OPTIONS。
尤其是前四种，正好与CRUD（Create-Retrieve-Update-Delete，增删改查）四种操作相对应，例如，GET（查）、POST（增）、PUT（改）、DELETE（删），这正是 REST 与 CRUD 的异曲同工之妙！需要强调的是，REST 是“面向资源”的，这里提到的资源，实际上就是我们常说的领域对象，在系统设计过程中，我们经常通过领域对象来进行数据建模。
REST 是一个“无状态”的架构模式，因为在任何时候都可以由客户端发出请求到服务端，最终返回自己想要的数据，当前请求不会受到上次请求的影响。也就是说，服务端将内部资源发布 REST 服务，客户端通过 URL 来访问这些资源，这不就是 SOA 所提倡的“面向服务”的思想吗？所以，REST 也被人们看做是一种“轻量级”的 SOA 实现技术，因此在企业级应用与互联网应用中都得到了广泛应用。
下面我们举几个例子对 REST 请求进行简单描述：
可见，请求路径相同，但请求方式不同，所代表的业务操作也不同，例如，/advertiser/1 这个请求，带有 GET、PUT、DELETE 三种不同的请求方式，对应三种不同的业务操作。
虽然 REST 看起来还是很简单的，实际上我们往往需要提供一个 REST 框架，让其实现前后端分离架构，让开发人员将精力集中在业务上，而并非那些具体的技术细节。
5、前后端分离意义大吗？
5.1、该网站前端变化远比后端变化频繁，则意义大。
5.2、该网站尚处于原始开发模式，数据逻辑与表现逻辑混杂不清，则意义大。
5.3、该网站前端团队和后端团队分属两个领导班子，技能点差异很大，则意义大。
5.4、该网站前端效果绚丽/跨设备兼容要求高，则意义大。
6、术业有专攻（开发人员分离）
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。
6.1、对于后端工程师：
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（dubbo，dubbox，spring cloud），弹性计算架构，微服务架构（springboot+zookeeper+Docker+jenkins），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。
6.2、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。
7、耦合时代
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（controller/action），业务层（service/manage），持久层（dao）。
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（jstl/el/struts标签等）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（tomcat/jboss/weblogic/websphere/jetty/resin）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？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）
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。
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？？？
7.1、开发模式
7.1.1、以前老的方式是：
- 产品经历/领导/客户提出需求
- UI做出设计图
- 前端工程师做html页面
- 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）
- 集成出现问题
- 前端返工
- 后端返工
7.1.2、新的方式是：
- 产品经历/领导/客户提出需求
- UI做出设计图
- 前后端约定接口&数据&参数
- 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）
- 前后端集成
- 前端页面调整
- 集成成功
- 交付
7.2、请求方式
7.2.1、老的方式是：
- 客户端请求
- 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）
- 调用service,dao代码完成业务逻辑
- 返回jsp
- jsp展现一些动态的代码
7.2.2、新的方式是：
- 浏览器发送请求
- 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）
- 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）
- 填充html，展现动态效果，在页面上进行解析并操作DOM。
8、前后分离的优势
8.1、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。
8.2、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。
8.3、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。
8.4、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。
8.5、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。
8.6、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）
8.7、页面显示的东西再多也不怕，因为是异步加载。
8.8、nginx支持页面热部署，不用重启服务器，前端升级更无缝。
8.9、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）。
8.10、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。
8.11、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。
8.12、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！
9、注意事项
9.1、在开需求会议的时候，前后端工程师必须全部参加，并且需要制定好接口文档，后端工程师要写好测试用例（2个维度），不要让前端工程师充当你的专职测试，推荐使用chrome的插件postman或soapui或jmeter，service层的测试用例拿junit写。ps：前端也可以玩单元测试吗？
9.2、上述的接口并不是java里的interface，说白了调用接口就是调用你controler里的方法。
9.3、加重了前端团队的工作量，减轻了后端团队的工作量，提高了性能和可扩展性。
9.4、我们需要一些前端的框架来解决类似于页面嵌套，分页，页面跳转控制等功能。（上面提到的那些前端框架）。
9.5、如果你的项目很小，或者是一个单纯的内网项目，那你大可放心，不用任何架构而言，但是如果你的项目是外网项目，呵呵哒。
9.6、以前还有人在使用类似于velocity/freemarker等模板框架来生成静态页面，仁者见仁智者见智。
9.7、这篇文章主要的目的是说jsp在大型外网java web项目中被淘汰掉，可没说jsp可以完全不学，对于一些学生朋友来说，jsp/servlet等相关的java web基础还是要掌握牢的，不然你以为springmvc这种框架是基于什么来写的？
9.8、如果页面上有一些权限等等相关的校验，那么这些相关的数据也可以通过ajax从接口里拿。
9.9、对于既可以前端做也可以后端做的逻辑，我建议是放到前端，为什么？
因为你的逻辑需要计算资源进行计算，如果放到后端去run逻辑，则会消耗带宽&内存&cpu等等计算资源，你要记住一点就是：服务端的计算资源是有限的，而如果放到前端，使用的是客户端的计算资源，这样你的服务端负载就会下降（高并发场景）。
9.10、前端需要有机制应对后端请求超时以及后端服务宕机的情况，友好的展示给用户。
