JavaWEB開發(fā)前后端數(shù)據(jù)解耦合的思考

劉嵩 李文蕙

武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院

一、前言

使用JavaWEB進(jìn)行WEB應(yīng)用開發(fā)的方案有很多種，例如早期的純JSP模式、JSP+JavaBean模式以及經(jīng)典的MVC設(shè)計(jì)模式。

（一）純JSP模式

早期WEB應(yīng)用開發(fā)需求很簡單時，開發(fā)者會使用純JSP的方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需求。一部分JSP混合Java代碼和HTML標(biāo)簽用來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，另外一部分JSP負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問。這種方式只適合于業(yè)務(wù)流程簡單的應(yīng)用，如果系統(tǒng)復(fù)雜則導(dǎo)致JSP代碼可讀性差，難以維護(hù)。

（二）JSP+JavaBean模式

為了提高程序代碼的可讀性和可維護(hù)性，開發(fā)者開始使用JSP+JavaBean的模式進(jìn)行網(wǎng)站開發(fā)。JSP負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)顯示，JavaBean負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)訪問。這種方式讓代碼更易讀，提高了邏輯代碼的可重用性，適合小型項(xiàng)目的快速構(gòu)建。

（三）MVC模式

前面兩種開發(fā)模式下大部分WEB應(yīng)用都是將邏輯代碼和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)代碼混在一起。為了強(qiáng)制性將邏輯代碼和數(shù)據(jù)呈現(xiàn)代碼分離，MVC模式使用模型進(jìn)行邏輯處理和數(shù)據(jù)處理，視圖負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)顯示，控制器負(fù)責(zé)調(diào)度業(yè)務(wù)邏輯和響應(yīng)策略。

在MVC模式的指導(dǎo)思想下又逐步發(fā)展出Struts等JavaEE框架。他們雖然實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)呈現(xiàn)代碼和業(yè)務(wù)邏輯代碼的分離，但最終在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)代碼里還是混合了HTML代碼和Java代碼或者相關(guān)的Java標(biāo)簽庫，在數(shù)據(jù)呈現(xiàn)代碼中存在前后端數(shù)據(jù)的耦合。

二、數(shù)據(jù)耦合帶來的問題

前后端數(shù)據(jù)耦合會給開發(fā)帶來一系列問題：

（一）開發(fā)人員要求高

前后端數(shù)據(jù)耦合在一起帶來的直接問題吉居士對開發(fā)人員的要求會更高。首先，開發(fā)人員需要同時熟練掌握HTML、CSS、Javascript等前端技術(shù)和后段的服務(wù)器技術(shù)。如果某一方面的技能稍弱，就可能導(dǎo)致開發(fā)人員的工作無法順利完成。

（二）代碼開發(fā)維護(hù)成本高

前后端數(shù)據(jù)耦合會增加開發(fā)過程中的開發(fā)成本。前端代碼混合后端代碼會降低代碼的可讀性，如果后期需求發(fā)生變化，后端數(shù)據(jù)變更會對前端代碼產(chǎn)生很大的影響。在開發(fā)過程中經(jīng)常出現(xiàn)前端工作需要等待后端工作完成后才能展開，開發(fā)效率低。

（三）JSP運(yùn)行效率低

前端JSP代碼第一次運(yùn)行時會轉(zhuǎn)換成Servlet后再編譯執(zhí)行，其后每次執(zhí)行都會先請求Servlet，然后再由Servlet輸出成HTML代碼。運(yùn)行效率比直接執(zhí)行HTML代碼低上很多。

（四）性能難以優(yōu)化

以前的JavaWEB應(yīng)用常使用JSP作為視圖層展示數(shù)據(jù)，因?yàn)橛脩舨l(fā)訪問量不高，所以對性能要求并不是很高。隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，對于WEB應(yīng)用的訪問性能要求是越來越高，因此原來前后端耦合在一起的模式已經(jīng)逐漸不能滿足性能要求，因此需找一種解耦的方式，來大幅度提升負(fù)載能力。

三、減少前后端數(shù)據(jù)耦合的思路

減少前后端數(shù)據(jù)耦合的基本思路是在通過前端服務(wù)器上的HTML頁面，使用Javascript發(fā)送異步請求的方式，對后端服務(wù)器代碼進(jìn)行調(diào)用，后端服務(wù)器代碼使用JSON數(shù)據(jù)進(jìn)行交互。

將HTML、CSS、Javascript等靜態(tài)資源放在前端服務(wù)器上，Java代碼放在后端服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)前端內(nèi)容和后端內(nèi)容在物理服務(wù)器上的分離。當(dāng)前端服務(wù)器接收到瀏覽器請求時，前端服務(wù)器代碼通過Javascript發(fā)送一個異步請求交給后端服務(wù)器，后端服務(wù)器接收到請求后完成相應(yīng)的權(quán)限判斷，數(shù)據(jù)庫訪問、業(yè)務(wù)邏輯等等操作后，將執(zhí)行結(jié)果通過JSON的方式進(jìn)行返回。前端服務(wù)器接收J(rèn)SON數(shù)據(jù)后根據(jù)內(nèi)容填充頁面再最終返回給瀏覽器。

原來MVC思想中的Controller的角色不再由Java代碼承擔(dān)，而是由前端的Javascript代碼負(fù)責(zé)對視圖View和后臺Model的調(diào)用。前后端服務(wù)器分離后，在業(yè)務(wù)場景需要的時候可以針對前端或者后端服務(wù)器通過擴(kuò)展集群的方式快速提高系統(tǒng)響應(yīng)能力。前后端數(shù)據(jù)解耦后，可以很好的解決前后端分工協(xié)調(diào)的問題，將更多的控制調(diào)度邏輯交給前端服務(wù)器代碼來處理，而后端服務(wù)器則可以側(cè)重業(yè)務(wù)邏輯本身，比如提供API接口，進(jìn)行權(quán)限控制以及進(jìn)行運(yùn)算工作。

在開發(fā)環(huán)節(jié)，通過搭建Nodejs服務(wù)器，前端開發(fā)人員可以利用插件，實(shí)現(xiàn)本地開發(fā)然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)給后端服務(wù)器。前端在開發(fā)過程中可以與后端開發(fā)分離，通過模擬的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)場景。后端開發(fā)人員只需要按照約定的API實(shí)現(xiàn)對應(yīng)格式的JSON數(shù)據(jù)返回就可以了，不用去關(guān)心前端實(shí)現(xiàn)效果如何。前后端之間可以同時進(jìn)行，不用相互等待，開發(fā)效率高。同時前后端分離后如果出現(xiàn)異常也可以將異常產(chǎn)生的范圍縮小，方便測試排查。

總結(jié)：降低前后端數(shù)據(jù)耦合可以為項(xiàng)目開發(fā)維護(hù)帶來很多好處。首先，前端代碼不再含有后端代碼，提高了前端代碼的可讀性，降低了前后端的耦合性。其次，前后端數(shù)據(jù)耦合減少使得開發(fā)人員的工作明確，前后端開發(fā)人員不需要相互等待進(jìn)度，提高了開發(fā)效率。最終，由于數(shù)據(jù)耦合減少，提高了代碼的可維護(hù)性，減少后期代碼維護(hù)成本。開發(fā)者可以根據(jù)項(xiàng)目情況靈活選擇方案，使用合適的前后端數(shù)據(jù)耦合方式。