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使用javascript開發需知

伊谢尔伦

Nov 22, 2016 am 11:38 AM

javascript

開篇概述

Ajax技術在Gmail中的成功應用，和高性能的V8引擎的推出，使得編寫Web應用變得流行起來，使用前端技術也可以編寫具有復雜交互的應用。相對於原生應用，Web應用程式具有以下優點：

跨平台，開發和維護成本低；

升級和發布方便，沒有版本的概念，隨時隨地發布，用戶沒有感知，不需要安裝；

響應式設計(Responsive Design)讓Web應用可以跨平台，同一份程式碼自適應各種螢幕大小

即使最終不採用Web應用方案，也很適合開發原型

當然，Web應用也不是沒有缺點。由於不同平台和廠商的瀏覽器並不完全一樣，跨平台也有一些相容成本。另外，Web應用的效能不如native應用，互動有時候不是很流暢，再加上HTML5的API上的限制，讓有些功能採用Web應用不太適合。由於這些原因，結合兩者優點的混合方案變得流行起來（例如微信、手機QQ和手機QQ瀏覽器中會嵌入一些Web頁面）。

根據筆者的開發經驗，以下總結一些Web應用開發過程中的要面臨的幾個問題。

模組化程式設計

模組化程式設計是編寫大規模應用必不可少的一個特性，與其它主流的程式語言相比Javascript沒有對模組提供直接的支持，更不用說維護模組之間的依賴關係，這使得維護Javascript程式碼變得異常困難，在<script>標籤中包含程式碼的順序需要人工維護。 </script>

要支援模組化程式必須解決兩個問題：

支援編寫模組並為模組命名，防止名字衝突和全域變數的使用；

支援顯示指定模組之間的依賴關係，並在程式執行時自動加載依賴的模組。

Douglas Crockford在」Javascript: The Good Parts」一書中提出的Module Pattern利用Javascript的閉包技術來模擬模組的概念，防止名字衝突和全域變數的使用。這解決了第一個問題。

var moduleName = function () {
    // Define private variables and functions
    var private = ...
    // Return public interface.
    return {
        foo: ...
    };
}();

為了解決第二個問題CommonJS組織定義了 AMD規範方便開發者顯示指定模組之間的依賴關係，並在需要時載入依賴的模組。 RequireJS是AMD規範的一個比較流行的實作。

首先我們在a.js中定義模組A.

define(function () {
    return {
        color: "black",
        size: 10
    };
});

然後定義模組B依賴模組A.

define(["a"], function (A) {
    // ...
});

當模組B執行時RequireJS保證模組A已被載入。具體細節可參考RequireJS官方文件。

腳本載入

最簡單的腳本載入方式是放在

載入。

<head>
    <script src="base.js" type="text/javascript"></script>
    <script src="app.js" type="text/javascript"></script>
</head>

其缺點是：

載入和解析是順序是同步執行的，先下載base.js然後解析和執行，然後再下載 app.js；

載入腳本時還會阻塞對<script>之後的DOM元素的渲染。 </script>

為了緩解這些問題，現在的普遍做法是將<script>放在<body>的底部。 </script>

  <script src="base.js" type="text/javascript"></script>
    <script src="app.js" type="text/javascript"></script>
</body>

但並不是所有的腳本都可以放在

的底部，例如有些邏輯要在頁面渲染時執行，不過大多數腳本沒有這樣的要求。

將腳本放在

底部仍然沒有解決順序下載的問題，一些瀏覽器廠商也意識到了這個問題並開始支援非同步下載。 HTML5也提供了標準的解決方案：

<script src="base.js" type="text/javascript" async></script>
<script src="app.js" type="text/javascript" async></script>

標上async屬性的腳本表示你沒有在裡面使用document.write之類的程式碼。瀏覽器將非同步下載和執行這些腳本，並且不會組織DOM樹的渲染。但這會導致另一個問題：由於是非同步執行，app.js可能在base.js之前執行，如果它們之間有依賴關係這將導致錯誤。

講到這裡從開發者角度來看我們其實需要的是這些特性：

異步下載，不要阻塞DOM的渲染；

按照模組的依賴關係解析和執行腳本。

所以腳本的載入其實需要與模組化程式設計問題結合起來解決。 RequireJS不僅記錄了模區塊之間的依賴關係，並且提供了根據依賴關係的按需載入和執行（詳情請參考 RequireJS官方文件）。

關於腳本載入的更多方案請看這裡.

靜態資源檔案的部署

這裡的靜態資源檔案是指CSS、Javascript和CSS需要的一些圖片檔案。它們的部署需要考慮兩個問題：

下載速度

版本管理

靜態資源檔案的一個特點變更不頻繁，且與使用者身分無關（即與Cookie無關），因此很適合快取。另一方面，一旦靜態資源檔案變更時，瀏覽器必須從網路伺服器下載最新的版本。當發布新版本的網路應用程式時，並不是所有使用者馬上就用上新版本，舊版和新版本將會共存，這就牽涉到版本比對問題。舊版的應用程式需要下載舊版的CSS和 Javascript，新版本的應用程式需要下載新版本的靜態資源。

為了防止版本不一致，每當發布新版本的應用時靜態資源文件都需要改名，讓舊的 HTML引用舊的靜態文件，新的HTML引用新的靜態文件。一個常見辦法就是在檔案名稱中加上時間戳記；

為了防止懸掛引用，資源檔案應該比HTML先發布。

上述方案可以解決版本問題，這樣每個靜態檔案的快取時間可以設定得任意大，防止重複下載，同時在新版本發佈時瀏覽器將及時更新。

為解決下載速度問題，可以考慮以下幾個方案：

合併靜態檔案以免檔案數量過多，過多的檔案需要更多的連線來下載，瀏覽器通常對同一個網域的連線數量有限制;

壓縮靜態檔案；為了可讀性，CSS和Javascript通常有很多空行、縮排和註釋，這些在發佈時都可以去掉；

靜態檔案通常與Cookie沒有關係，所以為了減小傳輸大小和增加快取命中率（快取的key需要考慮Cookie），靜態檔案最好託管在沒有Cookie的網域上；

最後也是最重要的，要使上述流程自動化。

MVC程式設計模型

Web應用程式採用的是事件驅動程式設計模型，與native應用是相同的，差異僅在於基礎架構提供的API不一樣。 UI程式設計通常採用MVC設計模式，以流行的 Backbone.js為例包含以下部分：

Model

資料的唯一來源

負責取得和儲存資料

可提供快取機制

資料變更時透過事件通知其它物件

View

負責渲染

監聽UI事件和Model事件並重繪UI

渲染結果取決於兩類資料：Model和UI互動狀態

UI的互動狀態通常存在View物件中，有時為了存在View物件中，有時為了存在View方便也存在DOM樹節點中

為了降低渲染成本，盡量減少需要渲染的區域，每次當資料變化時只渲染受影響的區域

Router

負責監聽URL的變化，並通知對應的View對象渲染頁

為了有效地使用MVC，有幾個問題要注意。

Model應與View完全隔離

Model僅提供資料的訪問，不應該依賴View，因此Model不應該知道View的存在。所以 Model不能持有對任何View物件的引用。 Model的資料變更時只能透過事件通知View.

View在初始化時採用委派方式監聽UI事件

這裡有兩個關鍵點：

在初始化時監聽事件var View = Backbone.View.extend( { initialize: function () { this.$el.on('click', '#id', function () { // … }); } });

除了一些特殊情況外（見下文），所有UI事件都應該在View初始化時初始化，防止同一個事件被綁定多次。即使有些事件是動態監聽的（有時候需要監聽，有時候有不需要監聽，例如有些按鈕有時候是有效的，有時又無效），也需要在初始化時監聽，然後在事件回呼函數裡判斷是否需要處理。這樣邏輯更簡單，也更容易維護。

採用委派方式監聽UI事件

關於委派方式監聽請參考jQuery文檔.

上面已強調要在初始化時監聽事件，但是初始化時需要監聽的DOM節點可能還不存在，所以沒法直接綁定事件，只能採用委派方式。不過採用委派方式要求事件可以冒泡。

對於那些沒法冒泡的事件（例如使用javascript開發需知的load事件）只能在保證其存在的情況下直接綁定，而不一定要在初始化時綁定。

複雜的View組織成樹形層次結構

函數太大了需要拆分成幾個子函數。同樣，View的邏輯如果過於複雜也應根據頁面結構拆成幾個子View：

父View透過引用訪問子View，但是子View不應該持有父View的引用；

子View只負責自己區域的渲染，其它區域由父View負責渲染；

父View透過函數呼叫存取子View的功能，子View透過事件與父View通訊；

子View之間無法直接通訊。

其它技巧可查看 Backbone技巧與模式.

離線應用緩存

為使Web應用體驗更加流暢，可考慮使用HTML5離線應用緩存，不過有以下幾點需要注意：

不要將離線應用緩存與HTTP快取機制搞混淆，前者是HTML5引入的新特性，與HTTP快取機制是相互獨立並存的；

Cache manifest文件不应被HTTP缓存太久（通过HTTP头Cache-Control控制缓存时间），否则发布新版后浏览器不会及时监测到变化并下载新文件；

在Cache manifest文件的NETWORK节放一个*，否则没有列在这个文件的资源不会被请求；

不适合缓存的请求最好都放在NETWORK节；

如果之前使用过离线应用缓存现在不想再使用了，从删除manifest属性，并发送404响应给manifest文件请求。仅仅删除manifest属性是没有效的。

线上错误报告

Javascript是一个动态语言，许多检查都是在运行时执行的，所以大多数错误只有执行到的时候才能检查到，只能在发布前通过大量测试来发现。即使这样仍可能有少数没有执行到的路径有错误，这只能通过线上错误报告来发现了。

window.onerror = function (errorMsg, fileLoc, linenumber) {
    var s = &#39;url: &#39; + document.URL + &#39;\nfile: &#39; + fileLoc
       + &#39;\nline number: &#39; + linenumber
       + &#39;\nmessage: &#39; + errorMsg;
    Log.error(s); // 发给服务器统计监控
    console.log(s);
};

通常线上的Javascript都是经过了合并和压缩的，上报的文件名和行号基本上没法对应到源代码，对查错帮助不是很大。不过最新版的Chrome支持在onerror的回调函数中获取出错时的栈轨迹：window.event.error.stack.

陳述

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