前端组件化开发

Component,中文称为组件,或者构件。使用非常比较广泛,它的核心意义在于复用,相对模块,对于依赖性有更高的要求。 
Module, 中文为模块或模组。它的核心意义是分离职责,属于代码级模块化的产出。它本身是提供服务的功能逻辑,是一组具有一定内聚性代码的组合,职责明确。 
组件(Component)和模块(Module)又是一对容易混淆的名词,也常常被用来相互替换。个人总结,从设计上来看,组件强调复用,模块强调职责(内聚、分离),或者说组件是达到可复用要求的模块(记得有次面试的时候,面试官都搞错了这两个概念!)。 
前端Web应用中的组件,是指一些设计为通用性的,用来构建较大型应用程序的软件,这些组件有多种表现形式。它可以是有UI(用户界面)的,也可以是作为 “服务”的纯逻辑代码。因为有视觉上的表现形式,UI组件更容易理解。UI组件简单的例子包括按钮、输入框和文本域。不论是汉堡包状的菜单按钮(无论你是否喜欢)、标签页、日历、选项菜单或者所见即所得的富文本编辑器则是一些更加高级的例子。提供服务类型的组件可能会让人难以理解,这种类型的例子包括跨浏览器的AJAX支持,日志记录或者提供某种数据持久化的功能。 
基于组件开发,最重要的就是组件可以用来构成其他组件,而富文本编辑器就是个很好的例子。它是由按钮、下拉菜单和一些可视化组件等组成。另一个例子是HTML5上的video元素。它同样包含按钮,也同时含有一个能从视频数据流渲染内容的元素。

为什么要构建组件?

高内聚

我们将相关的一些功能组织在一起,把一切封装起来,而在组件的例子中,就可能是相关的功能逻辑和静态资源:JavaScript、HTML、CSS以及图像等。这就是我们所说的内聚。这种做法将让组件更容易维护,并且这么做之后,组件的可靠性也将提高。同时,它也能让组件的功能明确,增大组件重用的可能性。

可重用

你看到的示例组件,尤其是Web Component,更关心可重用的问题。功能明确,实现清晰,API易于理解。自然就能促进组件复用。通过构建可重用组件,我们不仅保持了 DRY(不要重复造轮子)原则,还得到了相应的好处。 
这里要提醒: 不要过分尝试构建可重用组件。你更应该关注应用程序上所需要的那些特定部分。如果之后相应需求出现,或者组件的确到了可重用的地步,就花一点额外时间让组件重用。事实上,开发者都喜欢去创造可重用功能块(库、组件、模块、插件等),做得太早将会让你后来痛苦不堪。所以,吸取基于组件开发的其他好处,并且接受不是所有组件都能重用的事实。

可互换

一个功能明确好组件的API能让人轻易地更改其内部的功能实现。要是程序内部的组件是松耦合的,那事实上可以用一个组件轻易地替换另一个组件,只要遵循相同的 API/接口/约定。

可组合

基于组件的架构让组件组合成新组件更加容易。这样的设计让组件更加专注,也让其他组件中构建和暴露的功能更好利用。不论是给程序添加功能,还是用来制作完整的程序,更加复杂的功能也能如法炮制。这就是这种方法的主要好处。

组件化开发

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如上图,简单解读一下:

  • 页面上的每个独立的可视/可交互区域视为一个组件;
  • 每个组件对应一个工程目录,组件所需的各种资源都在这个目录下就近维护
  • 由于组件具有独立性,因此组件与组件之间可以 自由组合;
  • 页面只不过是组件的容器,负责组合组件形成功能完整的界面;
  • 当不需要某个组件,或者想要替换组件时,可以整个目录删除/替换。

其中第二项描述的就近维护原则,是我觉得最具工程价值的地方,它为前端开发提供了很好的分治策略,每个开发者都将清楚的知道,自己所开发维护的功能单元,其代码必然存在于对应的组件目录中,在那个目录下能找到有关这个功能单元的所有内部逻辑,样式也好,JS也好,页面结构也好,都在那里。 
基于这样的工程理念,我们很容易将系统以独立的组件为单元进行分工划分:

这里写图片描述

由于系统功能被分治到独立的组件中,粒度比较精细,组织形式松散,开发者之间不会产生开发时序的依赖,大幅提升并行的开发效率,也更容易支持多个团队共同维护一个大型站点的开发。

整个前端项目可以划分为这么几种开发概念: 
- JS模块:独立的算法和数据单元,浏览器环境检测(detect),网络请求(ajax),应用配置(config),DOM操作(dom),工具函数(utils),以及组件里的JS单元; 
- CSS模块:独立的功能性样式单元,栅格系统(grid),字体图标(icon-fonts),动画样式(animate),以及组件里的CSS单元; 
- UI组件:独立的可视/可交互功能单元 ,页头(header),页尾(footer),导航栏(nav),搜索框(search); 
- 页面:前端这种GUI软件的界面状态,是UI组件的容器 首页(index),列表页(list),用户管理(user); 
- 应用:整个项目或整个站点被称之为应用,由多个页面组成。

基于这些理念,前端开发就成了这个样子:

整个Web应用由页面组成 
页面由组件组成 
一个组件一个目录,资源就近维护 
组件可组合,组件的JS可依赖其他JS模块,CSS可依赖其他CSS单元

综合上面的描述,对于一般中小规模的项目,大致可以规划出这样的源码目录结构:

这里写图片描述

前端组件的复用性

所谓组件化,核心意义莫过于提取真正有复用价值的东西。那怎样的东西有复用价值呢?

公共样式的复用性也是比较容易认可的,因此也会有bootstrap,foundation,semantic这些东西的流行,不过它们也不是纯粹的样式库了,也带有一些小的逻辑封装。业务逻辑这一块的复用是存在很多争议的,一方面,很多人不认同业务逻辑也需要组件化,另一方面,这块东西究竟怎样去组件化,也很需要思考。除了这些之外,还有大量的业务界面,这块东西很显然复用价值很低,基本不存在复用性,但仍然有很多方案中把它们“组件化”了,使得它们成为了“不具有复用性的组件”。 
组件化的本质目的并不一定是要为了可复用,而是提升可维护性。

对于一个有一定规模的Web应用来说,把所有东西都“组件化”,在管理上会有较大的便利性。我举个例子,同样是编写代码,短代码明显比长代码的可读性更高,所以很多语言里会建议“一个方法一般不要超过多少行,一个类最好不要超过多少行”之类。 
这个时候我们再看HTML的部分,如果不考虑模板等技术的使用,某些界面光布局代码写起来就非常多了,像一些表单,都需要一层套一层,很多简单的表单元素都需要套个三层左右,更不必说一些有复杂布局的东西了。尤其是整个系统单页化之后,界面的header,footer,各种nav或者aside,很可能都有一定复杂性。如果这些东西的代码不作切分,那么主界面的HTML一定比较难看。 
从这个角度看,这些拆出去的东西都像组件,但如果从复用性的角度看,很可能多数东西,每一块都只有一个地方用,压根没有复用度。这个拆出去,纯粹是为了使得整个工程易于管理,易于维护。

这时候我们再来关注不同框架/库对UI层组件化的处理方式,发现有两个类型,模板和函数。 
模板是一种很常见的东西,它用HTML字符串的方式表达界面的原始结构,然后通过代入数据的方式生成真正的界面,有的是生成目标HTML,有的还生成各种事件的自动绑定。前者是静态模板,后者是动态模板。 
另外有一些框架/库偏爱用函数逻辑来生成界面,早期的ExtJS,现在的React(它内部还是可能使用模板,而且对外提供的是组件创建接口的进一步封装——jsx)等,这种实现技术的优势是不同平台上编程体验一致,甚至可以给每种平台封装相同的组件,调用方轻松写一份代码,在Web和不同Native平台上可用。但这种方式也有比较麻烦的地方,那就是界面调整比较繁琐。

有这么一个简单场景:一个雇员列表界面包括两个部分,雇员表格和用于填写雇员信息的表单。在这个场景下,存在哪些组件?

对于这个问题,主要存在两种倾向,一种是仅仅把“控件”和比较有通用性的东西封装成组件,另外一种是整个应用都组件化。对前一种方式来说,这里面只存在数据表格这么一个组件。 对后一种方式来说,这里面有可能存在:数据表格,雇员表单,甚至还包括雇员列表界面这么一个更大的组件。这两种方式,就是我们之前所说的“局部组件化”,“全组件化”。

我们前面提到,全组件化在管理上是存在优势的,它可以把不同层面的东西都搞成类似结构,比如刚才的这个业务场景,很可能最后写起来是这个样子:

<Employee-Panel> 
<Employee-List></Employee-List> 
<Employee-Form></Employee-Form> 
</Employee-Panel>

全标签化的问题主要有这些: 
第一,语义化代价太大。只要用了标签,就一定需要给它合适的语义,也就是命名。但实际用的时候,很可能只是为了把一堆html简化一下而已,到底简化出来的那东西应当叫什么名字,光是起名也费不知多少脑细胞。第二,配置过于复杂。有很多东西其实不太适合封装,不但封装的代价大,使用的代价也会很大。有时候会发现,调用代码的绝大部分都是在写各种配置。

这个问题讨论完了,我们来看看另外一个问题:如果UI组件有业务逻辑,应该如何处理。

比如说,性别选择的下拉框,它是一个非常通用化的功能,照理说是很适合被当做组件来提供的。但是究竟如何封装它,我们就有些犯难了。这个组件里除了界面,还有数据,这些数据应当内置在组件里吗?理论上从组件的封装性来说,是都应当在里面的,于是就这么造了一个组件:

<GenderSelect></GenderSelect>

性别的数据很自然地是放在组件的实现内部,一个写死的数组中。这个太简单了,我们改一下,改成商品销售的国家下拉框。但我们有个要求,本公司商品销售的国家的信息是统一配置的,也就是说,这个数据来源于服务端。这时候,你是不是想把一个http请求封装到这组件里?

这样做也不是不可以,但存在至少两个问题:

如果这类组件在同一个界面中出现多次,就可能存在请求的浪费,因为有一个组件实例就会产生一个请求。 如果国家信息的配置界面与这个组件同时存在,当我们在配置界面中新增一个国家了,下拉框组件中的数据并不会实时刷新。 第一个问题只是资源的浪费,第二个就是数据的不一致了。曾经在很多系统中,大家都是手动刷新当前页面来解决这问题的,但到了这个时代,人们都是追求体验的,在一个全组件化的解决方案中,不应再出现此类问题。 
如何解决这样的问题呢?那就是引入一层Store的概念,每个组件不直接去到服务端请求数据,而是到对应的前端数据缓存中去获取数据,让这个缓存自己去跟服务端保持同步。所以,在实际做方案的过程中,不管是基于Angular,React,Polymer,最后肯定都做出一层Store了,不然会有很多问题。

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