JavaScript MVC 框架技術(shù)選型

ThinkTank_引擎 2016-02-15

展開全文

你很喜歡Gmail和Trello之類的單頁面應(yīng)用，但是不太確定該從何開始。也許你的JavaScript代碼是如此的雜亂無章，以致于你很想在下一個項目上嘗試下JavaScript MVC庫和框架，卻苦于沒有頭緒？我正在撰寫一本單頁面應(yīng)用的書，所以我閱讀了大量網(wǎng)上的相關(guān)資料。在這里我嘗試提供一些看法，希望可以幫助你下決定。

簡介

這里討論的是時下最熱的框架，AngularJS、Backbone、Ember和Knockout。同時提到了Batman、CANjs、Meteor和Spine，但是沒有詳細(xì)展開。

我們從多個不同的角度考察每個項目，包括社區(qū)、領(lǐng)導(dǎo)、成熟度、大小、依賴、互操作性、啟發(fā)、理念和特性。

社區(qū)

社區(qū)是一個衡量任何開源項目健康程度的重要指數(shù)。以下表格顯示了GitHub上每個項目的關(guān)注者數(shù)量。

你當(dāng)然不該僅僅根據(jù)這些數(shù)據(jù)做決定，但是它們確實為你提供了關(guān)于這些框架的一些感性認(rèn)識：

最主流：

Backbone.js
AngularJS

正在高速成長的：

AngularJS
Meteor
Ember
Knockout

關(guān)注總量較低但是增長迅猛的：

CANjs

增長性

特別值得注意的是AngularJS 13個月以來的驚人增長（379%）。在你做決定的時候要考慮上這一點。下面的圖表比較了13個月以來GitHub關(guān)注者的增長速度，可以看出某個項目的社區(qū)成長的速度?？紤]到原先的社區(qū)大小，Meteor(130%)、Ember(104%)、Knockout(76%)和Backbone(64%)的增長速度也很驚人。

領(lǐng)導(dǎo)

了解項目的核心開發(fā)者的背景，他們創(chuàng)建框架時嘗試解決的問題，有助于你欣賞他們在設(shè)計上的決策和動機(jī)。例如，David Heinemeier Hansson，流行的Ruby on Rails框架的締造者，是37signals的簽約開發(fā)者，從事項目設(shè)計，每周只有10小時能花在開發(fā)框架上。Ruby on Rails事實上是從他和37signals的簽約工作中提取出來的。這一背景有助于你理解為什么這個框架需要將開發(fā)效率提升到極限——這意味這使用大量的約定（已經(jīng)做出的決定）和支架程序（生成的代碼）。下面，我將介紹JavaScript MVC 框架的締造者，也許也能激起你對他們的工作的欣賞。

Backbone

Jeremy Ashkenas和DocumentCloud

Jeremy Ashkenas是CoffeeScript編程語言、Backbone.js JavaScript框架和Underscore.js JavaScript工具庫的創(chuàng)立者。根據(jù)維基百科，他現(xiàn)在在NYTimes/DocumentCloud從事互動新聞方面的開發(fā)。

圖片來自The Canadian University Software Engineering Conference。

AngularJS

AngularJS最初由Google的Mi?ko Hevery和Adam Abrons于2009年開發(fā)，當(dāng)時是一個在線JSON存儲服務(wù)的一部分。Abrons后來離開了這個項目，但是在Google工作的Hevery繼續(xù)開發(fā)，和Google的員工Igor Minár、Vojta Jína一起維護(hù)這個庫。

圖片來自Devoxx 2012

Knockout

Steve Sanderson是Knockout的原作者。Steve Sanderson現(xiàn)在為微軟工作，他所在的團(tuán)隊開發(fā)ASP.NET、IIS和其他web項目。他以前以外包開發(fā)者或顧問身份為Bristol周邊的客戶開發(fā).NET下的軟件，他還為Apress寫了一些書，包括《Pro ASP.NET MVC框架》。

圖片來自Steve Sanderson的博客

Ember

Ember核心成員中最知名的公眾人物是Yehuda Katz和Tom Dale。

Yehuda Katz是Ember.js、Ruby on Rails和jQuery的核心開發(fā)者，他白天的時間花在他創(chuàng)辦的創(chuàng)業(yè)公司，Tilde Inc.。Yehuda是暢銷書《jQuery in Action》和《Rails 3 in Action》的作者之一。

Tom Dale原先在SproutCore團(tuán)隊工作。他以前是蘋果軟件工程師，在開發(fā)MobileMe和iCloud應(yīng)用時精通了前端JavaScript技能。

圖片來自Ember Team

Meteor

Meteor的開發(fā)團(tuán)隊剛剛得到了1.12千萬美金，所以他們可以全職開發(fā)。他們的團(tuán)隊有12名開發(fā)者，每個開發(fā)者的簡歷都讓人印象深刻。這個團(tuán)隊擁有雄心勃勃的計劃，超越了大多數(shù)專注于組織客戶端代碼和狀態(tài)的JavaScript MVC框架。Meteor是一個全端框架，包括服務(wù)器架構(gòu)和數(shù)據(jù)庫。

成熟度

評估框架的成熟度可以幫助你理解在項目中使用新技術(shù)的風(fēng)險。未經(jīng)考驗的新框架在文檔、擴(kuò)展性、穩(wěn)定性（API改變）和支持（尋找了解該框架的開發(fā)者來維護(hù)代碼）方面可能存在問題，這些問題可能導(dǎo)致出乎意料的結(jié)果，即使從其他方面看起來決策很明智。需要考慮的項目包括：多少生產(chǎn)環(huán)境下的應(yīng)用使用這些框架？這些應(yīng)用有多少用戶？文檔是否良好？例子和教程是否充足？例子是否過時？API是否穩(wěn)定？其他開發(fā)者了解或正打算了解這門技術(shù)么？

Backbone（最成熟）
- 大量3年以上的生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)用，包括GroupOn、 FourSquare、USAToday、DocumentCloud。
- 良好的文檔。
- 良好的示例代碼，但是很多都過時了。
- API非常穩(wěn)定。
- GitHub上有大量關(guān)注者。
AngularJS（成熟）
- Google將其用于生產(chǎn)環(huán)境，但是不像其他項目一樣擁有長久的歷史記錄。
- 良好且持續(xù)改進(jìn)的文檔。
- 大量的示例代碼。
- GitHub上有大量關(guān)注者。
Knockout（成熟）
- 用于生產(chǎn)環(huán)境至今已有2年。
- 良好的文檔，內(nèi)含類似jsfiddle的代碼樣例。
- API很穩(wěn)定。
- 大量的示例代碼。
- GitHub上有大量關(guān)注者。
Ember.js
- 在兩年的開發(fā)之后，第一個可用于生產(chǎn)的發(fā)布（1.0)在2013年8月30日放出。
- 文檔正在改善。
- API在1.0之前都不穩(wěn)定（這是有意的）。
- 大量示例代碼，由于1.0前的API變動，有些已經(jīng)過時。
- GitHub上有大量關(guān)注者。
Meteor
- 處于開發(fā)的早期階段，較多地用于示例應(yīng)用
- 文檔不錯，然而尚不完整
- API仍處于變動之中。
- 一些示例代碼。
- GitHub上有大量關(guān)注者。

大小

了解每個框架的大小，它會在你的應(yīng)用中增加多少分量是很重要的。大小會影響性能，不過它同時也會暗示你這個框架的雄心有多大，你學(xué)習(xí)它可能需要花多少時間，以及它提供多少幫助你構(gòu)建應(yīng)用的方式（即特性和魯棒性）。一個框架的野心越大，特性越多，通常也就意味更難在應(yīng)用的頁面上將它與其他部件組合。輕量的框架更像一個庫，將他集成到你的項目中所耗費的精力也相對較小。

包括Backbone和Spine在內(nèi)的一些項目為自己的輕量而自豪，這些項目更多地將自己視作庫，而不是框架。通常這些小型的框架留下了空間，你可以使用你自己的庫來實現(xiàn)特定功能，例如模板和路由。我在討論這些框架的特性的時候?qū)⒗^續(xù)討論這個話題。

包括Ember和AngularJS在內(nèi)的其他項目雄心勃勃，更適合叫做框架。它們通常擁有更多內(nèi)建的特性，更少依賴外部庫。

下面的列表顯示了我更傾向于將哪些項目歸入庫或框架：

庫	框架
Backbone	Ember
Knockout	AngularJS
Spine	Batman
CanJS	Meteor

依賴性

使用這些項目構(gòu)建真實世界的應(yīng)用的時候還需要哪些庫？以下的圖表展示了為了保證開發(fā)效率每個庫所需的依賴，以及這些依賴的大小。

通過從cdnjs下載庫，我們收集了這些數(shù)據(jù)。在實踐中，大多數(shù)的項目會使用jQuery配合這些框架處理DOM，因為需要動畫和AJAX。在移動應(yīng)用中，使用Zepto.js來代替jQuery處理DOM不是什么稀奇的事。Zepto.js是一個比jQuery輕量得多的庫。雖然Zepto.js不支持Internet Explorer，但是移動應(yīng)用通常不需要為此操心。AngularJS包含了一個jQuery 的縮減版jQLite。但是如果你在項目中使用了jQuery的話，它會被覆蓋。AngularJS團(tuán)隊鼓勵開發(fā)者，如非必要，不要添加完整的jQuery庫。為了幫助你做出正確的選擇，下面的表格同時顯示了移動版（假定使用Zepto.js）和web版（假定使用jQuery）。

互操作性

這一部分討論是否框架設(shè)計為控制整個頁面或者它可以被用于現(xiàn)存頁面的一個部分——你可能想漸漸將新技術(shù)引入現(xiàn)有的項目。前面的庫和框架的討論基本可以體現(xiàn)每個項目的互操作性，庫更傾向于很容易地集成到現(xiàn)存的項目，而框架為你做更多的事，但是不容易和其他項目配合。

AngularJS

AngularJS可以和其他庫很好地配合，但是它鼓勵開發(fā)者們考慮是否可以不用jQuery和jQueryUI.事實上Angular內(nèi)置了一個jQuery的子集jqLite。遵循這一實踐的理由是讓單元測試更容易，因為很多依賴庫和插件設(shè)計的時候沒有考慮單元測試，相應(yīng)地更難和單元測試配合。在實踐中，大多數(shù)的開發(fā)者最終還是因為某些特性使用了jQuery.

Backbone

由于Backbone的小尺寸和無預(yù)設(shè)的架構(gòu)，將其包含在眾多流行的客戶端庫和服務(wù)器端技術(shù)中很容易。

Ember.js

被設(shè)計為在運(yùn)行時控制整個頁面，所以不太適合用于頁面的部分。

Knockout.js

可以在項目中作為小組件使用，不控制整個頁面。

啟發(fā)

記者采訪音樂家時最愛問的問題是“你在成長的時候聽哪些藝術(shù)家的音樂，或者說，誰啟發(fā)了你？”這個問題常常使得讀者能夠預(yù)期音樂家的聲樂。這些框架中大部分的觀念都不是全新的，而是來自于創(chuàng)造者以前工作的項目中喜歡的部分。這一部分總結(jié)了我從框架創(chuàng)造者的訪談中收集到的關(guān)于啟發(fā)的信息。

AngularJS

HTML類的聲明性的語言，Adobe和Flex、微軟的WPF\Silverligt等RIA技術(shù)給AngularJS的影響很深。這些聲明性技術(shù)沒有”主體“方法，僅僅表達(dá)需要發(fā)生什么，而不指定具體實現(xiàn)。視圖和模型中的數(shù)據(jù)雙向綁定是這一聲明式編程風(fēng)格在絕佳例子。此外，在Google的服務(wù)器端Java代碼中大量使用的依賴注入和IOC容器（特別是Juice)也啟發(fā)了AngularJS的創(chuàng)造者。他們重視單元測試，需要框架被設(shè)計允許依賴注入，這樣測試就可以從其他應(yīng)用層剝離出來，運(yùn)行起來也會更快。

Ember

Tom Dale在Quora上談了Ember受到的影響：

Ember.js剛開始開發(fā)的時候，我們從Cocoa等本地應(yīng)用程序框架引入一些概念，不過后來我們覺得這些概念弊大于利，或者說它們和Web應(yīng)用程序格格不入。因此，我們開始從Ruby on Rails和Backbone.js 等開源項目中尋找靈感。因此，Ember.js結(jié)合了本地應(yīng)用的強(qiáng)大和現(xiàn)代web的輕量。

此外，Ember.js是SproutCore JavaScript庫的進(jìn)化版，SproutCore停止仿效Cocoa而更多地借鑒jQuery的時候，Ember誕生了，理解這一點很重要。

Knockout

hanselminutes的播客提供了Steve Sanderson受到哪些方面啟發(fā)的背景信息?？偨Y(jié)一下，MVVM設(shè)計模式和微軟的WPF、Sliverlight等聲明性技術(shù)是最大的啟發(fā)者。你可能會發(fā)現(xiàn)Knockout的最佳特性——聲明性的數(shù)據(jù)雙向綁定——和Anjular相似，因為兩者的啟發(fā)者是相似的。

理念

報紙在報道新聞的時候努力保持中立。唯一的例外是編者案，鼓勵表達(dá)觀點，作者通常在問題上占據(jù)一個強(qiáng)烈的立場。但是大多數(shù)情況，這兩者既不是嚴(yán)格的中立報道，也不是強(qiáng)烈的意見表達(dá)，而是位于兩者之間的連續(xù)統(tǒng)。技術(shù)框架也有類似的劃分，即是否強(qiáng)主張。例如，Ruby on Rails推崇約定優(yōu)于配置，并且為開發(fā)者做了大量決定，包括文件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)訪問。相應(yīng)地，它被認(rèn)為是強(qiáng)主張的。其他Sinatra類的服務(wù)器端框架更輕量，并不預(yù)設(shè)文件結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)訪問。相應(yīng)的，被看成是無主張的。服務(wù)端框架有理念，客戶端JavaScript MVC框架同樣有，我們討論的框架也可以被置于強(qiáng)主張和無主張的連續(xù)統(tǒng)中考察。讓我們看看每個項目，然后討論他們的理念。

Backbone: 無主張

Backbone是最開明的框架，極度無主張，允許開發(fā)者做出自己的決定，有時這會導(dǎo)致代碼差異過大而難以維護(hù)。唯一的例外是Backbone假定服務(wù)器端有一個REST服務(wù)，我會在特性部分詳細(xì)討論這一點。這一假定可以通過覆蓋模型的sync方法來繞過。

AngularJS：強(qiáng)主張

AngularJS有較強(qiáng)的主張，特別是它強(qiáng)調(diào)可測試性和依賴注入。此外，HTML類的聲明性編程很棒的理念也在框架中廣泛體現(xiàn)。

Ember：極度強(qiáng)主張

Ember力求開發(fā)者僅對應(yīng)用的特有部分作決定，其余全部交給約定和支架。這個理念和Ruby on Rails和jQuery很接近。這一理念最好的表達(dá)出現(xiàn)在的網(wǎng)站上：

不要浪費時間做那些無關(guān)緊要的選擇。Ember.js吸納了常見的慣用法，因此你可以專注于應(yīng)用的特殊部分，而不是重新發(fā)明輪子。

Ember標(biāo)準(zhǔn)化了文件和url結(jié)構(gòu)，當(dāng)然，有必要的時候也允許你覆蓋這些設(shè)定。你可以預(yù)期的是大量的代碼會為你生成，大量的類似文件結(jié)構(gòu)的約定。相應(yīng)地，你需要做出的常規(guī)選擇更少，因為框架已經(jīng)為你選定了合理的默認(rèn)值，你可以著手構(gòu)建你的應(yīng)用的特殊部分。

Knockout：無主張

路由和數(shù)據(jù)存儲留給開發(fā)者決定。不預(yù)設(shè)文件或URL結(jié)構(gòu)。甚至允許用基于字符串的模板替換聲明性的基于DOM的模板。

特性

我們可以將這些JavaScript MVC框架看成是幫助開發(fā)者構(gòu)建單頁應(yīng)用的常用特性集合。每個框架實現(xiàn)這些特性的方式，或者不實現(xiàn)這些特性的方式（通過其他庫來補(bǔ)全框架的功能）是值得留心的。

JavaScript MVC框架的主要特性是什么？

HTML和客戶端JavaScript對象模型的雙向綁定
視圖模板
數(shù)據(jù)存儲（本地存儲或者通過服務(wù)器存儲到數(shù)據(jù)庫）
URL路由（確保后退按鈕和搜索引擎正常工作）

除此以外，一些框架提供常用的語言層面的服務(wù)，例如通用的pub/sub事件模型和面向?qū)ο蟮睦^承支持。

數(shù)據(jù)綁定

這是最受吹捧的特性。你通過HTML input修改了數(shù)據(jù)，綁定到input的JavaScript對象馬上更新，其他綁定的用戶接口元素也隨之更新。在很多框架中，反之亦然。如果你修改了JavaScript對象，html會自動刷新。這是一個web上的雙向的數(shù)據(jù)綁定，我們在Flex、Windows Forms、WPF等富客戶端應(yīng)用框架中見過這類綁定。以下的表格顯示了哪些框架支持?jǐn)?shù)據(jù)綁定。

有些人可能持有異議，因為Backbone和Spine部分支持?jǐn)?shù)據(jù)綁定。但是我覺得大量工作需要留給開發(fā)者，保險起見，不如說這些庫不支持這些特性。

視圖模板

客戶端的JavaScript數(shù)據(jù)模型需要穿插在HTML中，這些框架采用兩種方式解決問題。

基于字符串的模板（目前最流行的是handlebars.js），將字符串、文本模板中的動態(tài)部分替換為模型中的數(shù)據(jù)。字符串常被提到也飽受爭議的特性之一是性能。其缺點是調(diào)試控制語句類的邏輯很困難。

基于DOM的模板擁抱標(biāo)記語言的聲明式本性，這是開了掛的html，通過html中的附加屬性來描述需要的綁定和事件。這些庫需要的代碼大大減少，為開發(fā)者做了很多事情。

模型（可觀察的：跟蹤改動）

一些框架（Backbone、Spine）更專注于模型，要求開發(fā)者在base模型的基礎(chǔ)上擴(kuò)展JavaScript類，通過.get()和.set()訪問屬性，這樣就能跟蹤改動，模型的變動也會觸發(fā)事件。KnockoutJS讓開發(fā)者在原始的JavaScript對象上應(yīng)用可察封裝，然后通過object.propertyName()訪問屬性（小心，別丟了括號）。

其他庫（AngularJS）對頁面上的所有綁定的DOM元素作臟檢查，因為沒有標(biāo)準(zhǔn)的get和set訪問器。因此將這些庫用于大頁面時將導(dǎo)致性能問題。這些庫不僅需要更少的刷新模板的代碼，也不需要你使用特定的get和set訪問器來修改模型中的數(shù)據(jù)，所以你可以使用原始的JavaScript對象。這大大提升了開發(fā)效率，這一點在框架的初學(xué)者身上體現(xiàn)得尤為明顯。

數(shù)據(jù)存儲

這些框架通過以下方式將數(shù)據(jù)存儲到服務(wù)器

與REST服務(wù)自動同步
需要開發(fā)者自行實現(xiàn)ajax調(diào)用，調(diào)用針對返回json的web服務(wù)
同時允許以上兩種方式

REST

一些框架默認(rèn)預(yù)設(shè)后端有非常整潔的REST JSON服務(wù)，并且，至少在默認(rèn)的情況下，前端與后端頻繁交互，在后臺異步更新數(shù)據(jù)，而用戶界面響應(yīng)流暢。這些框架內(nèi)部使用jQuery或Zepto發(fā)送合適的AJAX請求給服務(wù)器。用戶界面的HTML DOM元素監(jiān)聽?wèi)?yīng)用的JavaScript對象模型的改動，同步機(jī)制得到模型屬性的更改提醒，將改動發(fā)送給REST服務(wù)，確保模型和服務(wù)器同步。

在線和離線

Backbone默認(rèn)在客戶端保存數(shù)據(jù)之前發(fā)送請求，這樣服務(wù)器端和客戶端同步就很容易。和Backbone非常類似的Spine框架，采用了不同的方式，在異步發(fā)送請求到服務(wù)器前，先在客戶端存儲記錄，這提供了更好的用戶界面響應(yīng)，在移動應(yīng)用中常發(fā)生的離線狀態(tài)下也能工作。如果你的項目需要支持離線，需要了解清楚框架對該特性的支持

DIY

這些框架要求開發(fā)者使用$.ajax(jQuery)來調(diào)用服務(wù)，或者添加兼容的開源庫處理數(shù)據(jù)存儲需求。

數(shù)據(jù)存儲特性

Meteor之類精心制作的框架擁有更完整的數(shù)據(jù)存儲方案，但是要求服務(wù)器端有MongoDB數(shù)據(jù)庫。這類方案試圖提供一個擴(kuò)展性優(yōu)異的默認(rèn)解決方案，提供從頭到尾的JavaScript開發(fā)體驗。

以下的表格總結(jié)了每個框架是如何處理數(shù)據(jù)存儲的。

路由

將URL路由映射到JavaScript函數(shù)，可以支持瀏覽器的后退按鈕。單頁應(yīng)用最大的缺點之一是由于頁面無刷新，瀏覽器歷史不會添加條目，所以后退按鈕通常無法將用戶帶回頁面的前一狀態(tài)，除非開發(fā)者在主要的狀態(tài)改變時做一些額外的工作，通過在URL后附加井號，或者，使用現(xiàn)代瀏覽器的push和pop狀態(tài)，實現(xiàn)狀態(tài)跟蹤機(jī)制?？傊?，大多數(shù)項目都提供基本、初步而有用的功能。Knockout的做法很簡單，允許你使用其他的第三方開源庫。