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如何开始一个模块化可扩展的Web App

虽然从没有认为自己是一个前端开发者,但不知不觉中也积累下了一些前端开发的经验。正巧之前碰到一道面试题,于是就顺便梳理了一下自己关于Web App的一些思路并整理为本文。

对于很多简单的网站或Web应用来说,引入jQuery以及一些插件,在当前页面内写入简单逻辑已经可以满足大部分需要。但是如果一旦多人开发,应用的复杂程度上升,就会有很多问题开始暴露出来:

  1. 数据源一般都与页面分离,那么App启动一般都需要等待数据源读入。
  2. UI交互复杂时,需要将逻辑通过面向对象抽象后才能更好的复用。
  3. 功能间一般都存在依赖关系,需要引入支持依赖关系的模块加载器。

那么如何解决这些问题,就以一个简单的订餐App为例,从零开始一个模块化可扩展Web App

这个简单的App基于HTML5 Boilerplate、requireJS、jQuery Mobile、Underscore.js,后端逻辑用jStorage模拟实现。完成后的成品在此。所有代码可以在github查看。下文将逐一介绍实现的思路与方法。

 

 

 

从选择一个好模板开始

开始一个Web项目,HTML的书写总是重中之重,一个好的HTML能从根源上规避大量潜在问题,所以Web App应该全部应用一个标准化的高质量HTML模板,而不是将所有页面交由开发人员自由发挥。

这里推荐使用HTML5 Boilerplate项目作为App的默认模板以及文件路径规范,无论是网站或者富UI的App,都可以采用这个模板作为起步。

可以使用

git clone git://github.com/h5bp/html5-boilerplate.git

或者直接下载HTML5 Boilerplate项目代码。HTML5 Boilerplate的文件结构如下,

.
├── css
│   ├── main.css
│   └── normalize.css
├── doc
├── img
├── js
│   ├── main.js
│   ├── plugins.js
│   └── vendor
│       ├── jquery.min.js
│       └── modernizr.min.js
├── .htaccess
├── 404.html
├── index.html
├── humans.txt
├── robots.txt
├── crossdomain.xml
├── favicon.ico
└── [apple-touch-icons]

从上向下看

  • css 用于存放css文件,并内置了Normalize.css作为默认CSS重置手段(其实Normalize.css不能算是CSS reset)。
  • doc 存放项目文档
  • img 存放项目图片
  • js 存放javascript文件,其中第三方类库推荐放在vendor
  • .htaccess 内置了很多对于静态文件在Apache下的优化策略,如果Web服务器不是Apache则可以参考其他Web服务器配置优化
  • 404.html 默认的404页面,
  • index.html 项目模板
  • humans.txt 相对于面向机器人的robots.txt,humans.txt更像是小幽默,这在里可以写关于项目/团队的介绍,或者放置一些彩蛋给那些喜欢对你的应用刨根问底的用户们。
  • robots.txt 用于告诉搜索引擎蜘蛛爬行规则
  • crossdomain.xml 用于配置Flash的跨域策略
  • favicon.ico apple-touch-icon.png等小图标。

如果是一个主要面向移动设备,还有更具针对性的Mobile Boilerplate可供参考。

制定统一的编码规范

在正式开始编码之前,无论是多大规模的应用,多少人的团队,一定要有一个统一的规范,才能保证后续的开发不会乱套。

前端规范其实又要分为三部分:HTML、CSS、Javascript应该分别由自己的规范。HTML/CSS主要约定id/class的命名规则、属性的书写顺序。JavaScript可能需要细化到缩进、编码风格、面向对象写法等等。

最省事的方法当然还是参考已有的规范,比如Google的HTML/CSS风格指南Google的Javascript编码指南等等。

HTML篇

HTML5 Boilerplate的模板核心部分不过30行,但是每一行都可谓千锤百炼,可以用最小的消耗解决一些前端的顽固问题:

使用条件注释区分IE浏览器
<!DOCTYPE html>
<!--[if lt IE 7]>      <html class="no-js lt-ie9 lt-ie8 lt-ie7"> <![endif]-->
<!--[if IE 7]>         <html class="no-js lt-ie9 lt-ie8"> <![endif]-->
<!--[if IE 8]>         <html class="no-js lt-ie9"> <![endif]-->
<!--[if gt IE 8]><!--> <html class="no-js"> <!--<![endif]-->

之所以要这样写

  1. 可以使用class作为全局条件区分低版本的IE浏览器并进行调整,这显然要优于使用CSS Hack。
  2. 可以避免IE6条件注释引起的高版本IE文件阻塞问题,原文的解决方法是在前面加一个空白的条件注释,但是这里显然将原本无用空白的条件注释变得有意义了。
  3. 仍然可以通过HTML验证。
  4. 与Modernizr等特征检测类库使用相同的class,更具备通用性。

no-js标签是需要与Modernizr等类库配合使用的,如果你不想在项目中引入Modernizr,需要在Head部分加入一行使no-js标签变为js,代码来自Avoiding the FOUC

 <script>(function(H){H.className=H.className.replace(/\bno-js\b/,'js')})(document.documentElement)</script>

通过上面的条件注释,就可以在CSS中针对不同情况分别处理

.lt-ie7 {} /* IE6等版本时 */
.no-js {} /* JavaScript没有启用时 */
meta标签的书写顺序

为了让浏览器识别正确的编码,meta charset标签应该先于title标签出现。

meta X-UA-Compatible标签可以指定IE8以上版本浏览器以最高级模式渲染文档,同时如果已经安装Google Chrome Frame则直接使用Chrome Frame渲染。而指定渲染模式的meta X-UA-Compatible标签同样需要优先出现

<meta charset="utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge,chrome=1">
<title></title>
设置移动设备显示窗口宽度
<meta name="viewport" content="width=device-width">

这是移动设备专属的标签,具体设置需要根据项目实际情况调整。

使用Modernizr做浏览器差异检测

Modernizr常做前端的应该都不陌生。引入Modernizr后,html标签的no-js将会被自动替换为js,同时Modernizr会向html标签添加代表版本检测结果的class。

对于低版本浏览器的向上兼容需要根据项目实际需求处理,Modernizr也非常周到的给出的绝大多数HTML5功能的兼容方法

CSS篇

CSS重置及增强功能

HTML5 Boilerplate选择Normalize.css重置CSS。如果项目计划引入Twitter Bootstrap、YUI 3这些前端框架的话则可以移除,因为这些框架已经内置了Normalize.css。

同时HTML5 Boilerplate又引入了一个main.css,内置了一些基本的排版样式以及打印样式。

使用LESS或Sass生成CSS

在复杂应用中,如果还手写CSS的话将是一件痛苦的事情,大量的class前缀,复用样式需要来回copy等等。为了更好的扩展性,这里建议在项目中引入LESSSass。这代表着:

  • 支持变量与简单运算
  • 支持CSS片段复用
  • class/id样式嵌套

等一些更像是编程语言的特性。这对于提高开发效率是效果非常明显的。

以LESS为例,简单介绍一下LESS在Windows下如何应用到这个项目中:

  1. 下载Nodejs并安装,nodejs会自动将自己加入系统路径。
  2. 在cmd运行 npm install -g less
  3. 然后就可以通过lessc指令将less源文件编译为css lessc avnpc.less avnpc.css
  4. 如果不使用nodeJs作为后端,最好在写LESS时采用watch模式,每次保存自动编译为css。这里需要安装一个辅助模块recess: npm install -g recess 然后运行watch recess avnpc.less:avnpc.css --watch

Javascript篇

使用requireJS按需加载

模块加载器的概念可能稍微接触过前端开发的童鞋都不会陌生,通过模块加载器可以有效的解决这些问题:

  1. JS文件的依赖关系。
  2. 通过异步加载优化script标签引起的阻塞问题
  3. 可以简单的以文件为单位将功能模块化并实现复用

主流的JS模块加载器有requireJSSeaJS等,加载器之间可能会因为遵循的规范不同有微妙的差别,从纯用户的角度出发,之所以选requireJS而不是SeaJS主要是因为:

  • 功能实现上两者相差无几,没有明显的性能差异或重大问题。
  • 文档丰富程度上,requireJS远远好于SeaJS,就拿最简单的加载jQuery和jQuery插件这回事,虽然两者的实现方法相差无几,但requireJS就有可以直接拿来用的Demo,SeaJS还要读文档自己慢慢折腾。一些问题的解决上,requireJS为关键词也更容易找到答案。
requireJS 加载jQuery + jQuery插件

可能对于一般Web App来说,引入jQuery及相关插件的概率是最大的,requireJS也亲切的给出了相应的解决方案及动态加载jQuery及插件的文档及实例代码

在最新的jQuery1.9.X中,jQuery已经在最后直接将自己注册为一个AMD模块,即是说可以直接被requireJS作为模块加载。如果是加载旧版的jQuery有两种方法:

1. 让jQuery先于requireJS加载 2. 对jQuery代码稍做一点处理,在jQuery代码包裹一句:

define(["jquery"], function($) {
    // $ is guaranteed to be jQuery now */
});

requireJS的示例中,直接将requireJS与jQuery合并为一个文件,如果是采用jQuery作为核心库的话推荐这种做法。

同样对于jQuery插件来说也有两种方法

1. 在插件外包裹代码

define(["jquery"], function($){
     // Put here the plugin code. 
});

2. 在使用reuqireJS代码加载前注册插件(比如在main.js)中

requirejs.config({
    "shim": {
        "jquery-cookie"  : ["jquery"]
    }
});
requireJS加载第三方类库

在实例的App中还用到了jQuery以外的第三方类库,如果类库不是一个标准的AMD模块而又不想更改这些类库的代码,同样需要提前进行定义:

require.config({
      paths: {
            'underscore': 'vendor/underscore'
      },
      shim: {
          underscore: {
              exports: '_'
          }
      }
});
CSS文件的模块化处理

在requireJS中,模块的概念仅限于JS文件,如果需要加载图片、JSON等非JS文件,requireJS实现了一系列加载插件

但是遗憾的是requireJS官方没有对CSS进行模块化处理,而我们在实际项目中却往往能遇到一些场景,比如一个轮播的图片展示栏,比如高级编辑器等等。几乎所有的富UI组件都会由JS与CSS两部分构成,而CSS之间也存在着模块的概念以及依赖关系。

为了更好的与requireJS整合,这里采用require-css来解决CSS的模块化与依赖问题。

require-css是一个requireJS插件,下载后将css.jsnormalize.js放于main.js同级即可默认被加载,比如在我们的项目中需要加载jQuery Mobile的css文件,那么可以直接这样调用:

require(['jquery', 'css!../css/jquery.mobile-1.3.0.min.css'], function($) {
});

不过由于这个CSS本质上是属于jQuery Mobile模块的一部分,更好的做法是将这个CSS文件的定义放在jQuery Mobile的依赖关系中,最终我们的requireJS定义部分为:

require.config({
      paths: {
            'jquerymobile': 'vendor/jquery.mobile-1.3.0',
            'jstorage' : 'vendor/jstorage',
            'underscore': 'vendor/underscore'
      },
      shim: {
          jquerymobile : {
            deps: [
                'css!../css/jquery.mobile-1.3.0.min.css'
            ]
          },
          underscore: {
              exports: '_'
          }
      }
});

在使用模块时,只需要:

require(['jquery', 'underscore', 'jquerymobile', 'jstorage'], function($, _) {
});

jQuery Mobile的CSS文件就会被自动加载,这样CSS与JS就被整合为一个模块了。同理其他有复杂依赖关系的模块也可以做类似处理,requireJS会解决依赖关系的逻辑。

数据源的加载与等待

Web App一般都会动态加载后端的数据,数据格式一般可以是JSON、JSONP也可以直接是一个JS变量。这里以JS变量为例

var restaurants = [
    {
        "name": "KFC"
    },
    {
        "name": "7-11"
    },
    {
        "name": "成都小吃"
    }
]

载入这段数据:

$.getScript('data/restaurants.json', function(e){
    var data = window.restaurants;
    alert(data[0].name); //KFC
});

单一的数据源确实很简单,但是往往一个应用中会有多个数据源,比如在这个实例App中UI就需要载入用户信息、餐厅信息、订餐信息三种数据后才能工作。如果仅仅靠多层嵌套回调函数的话,可能代码的耦合就非常重了。

为了解决多个数据加载的问题,我习惯的解决方法是构造一个dataReady事件响应机制。

var foodOrder = {

    //数据载入后要执行的函数暂存在这里
    dataReadyFunc : []

    //数据源URL及载入状态
    , dataSource : [
        { url : 'data/restaurants.json', ready : false, data : null },
        { url : 'data/users.json', ready : false, data : null },
        { url : 'data/foods.json', ready : false, data : null }
    ]

    //检查数据源是否全部载入完毕
    , isReady : function(){
        var isReady = true;
        for(var key in this.dataSource){
            if(this.dataSource[key].ready !== true){
                isReady = false;
            }
        }
        return isReady;
    }

    //数据源全部加载完毕,则逐一运行dataReadyFunc中存放的函数
    , callReady : function(){
        if(true === this.isReady()){
            for(var key in this.dataReadyFunc){
                this.dataReadyFunc[key]();
            }
        }
    }

    //供外部调用,会将外部输入的函数暂存在dataReadyFunc中
    , dataReady : function(func){
        if (typeof func !== 'function') {
            return false;
        } 
        this.dataReadyFunc.push(func);
    }

    , init : function(){
        var self = this;
        var _initElement = function(key, url){
            $.getScript(url, function(e){
                //每次载入数据后,将数据存放于dataSource中,将ready状态置为true,并调用callReady
                self.dataSource[key].data = window[key];
                self.dataSource[key].ready = true;
                self.callReady();
            });
        }
        for(var key in this.dataSource){
            _initElement(key, this.dataSource[key].url);
        }
    }
}

用法为

foodOrder.dataReady(function(){
   alert(1);     
});
foodOrder.init();

dataReady内的alert将会在所有数据载入完毕后开始执行。

这段处理的逻辑并不复杂,将所有要执行的方法通过dataReady暂存起来,等待数据全部加载完毕后再执行,更加复杂的场景此方法仍然通用。

使用JS模板引擎

数据载入后,最终都会以某种形式显示在页面上。简单情况,我们可能会这样做:

$('body').append('<div>' + data.name + '</div>');

如果页面逻辑一旦复杂,比如需要有if判断或者多层循环时,这种连接字符串的方式就相形见绌了,而这也就催生出了JS模板引擎。

主流的JS模板引擎有underscore.jsJadeEJS等等,可以横向对比一下这些JS模板引擎的优缺点

对于相对简单的页面逻辑(只需要支持if和for/each)来说,我更倾向选用轻巧的underscore.js或者JavaScript Templates

在当前例子中,使用underscore.js生成列表就非常简单了,页面模板为:

<ul data-role="listview" data-inset="true">
<script id="tmpl-restaurants" type="text/template">
    <% _.each(data, function(restaurant) { %>
        <li>
            <a href="#" data-rel="back" data-value="<%- restaurant.name%>"><%- restaurant.name%></a>
        </li>
    <% }); %>
</script>
</ul>

调用引擎

$("#tmpl-restaurants").replaceWith(
    _.template($("#tmpl-restaurants").html(), {
        data : restaurants
    })
);
面向对象与模块化

通过上面这些工具的组合,我们有了模块的概念,有了模板引擎,有数据的加载。最终还是要通过javascript将这一切组织在一起并加入应用所需要的逻辑。为了能最大限度的复用代码,用面向对象的方式去组织内容是比较好的选择。

JavaScript虽然原生并不支持面向对象,但是依然可以通过很多方式模拟出面向对象的特性。例子中采用了我个人比较喜欢的一种方式是:

 

 

var foodOrder = function(ui, options){ //构造函数 this.init(ui, options); } foodOrder.prototype = { defaultUI : { form : ‘#form-order’ } , defaultOptions : { debug : false } , init : function(ui, options){ this.ui = $.extend({}, this.defaultUI, ui); this.options = $.extend({}, this.defaultOptions, options); } } var order = new foodOrder({ form : ‘#real-form’ }, { debug : true });

作者:夜阑小雨
原文链接:如何开始一个模块化可扩展的Web App
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所在分类:HTML5 phonegap开发

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