(轉(zhuǎn))大公司里怎樣開發(fā)和部署前端代碼?

作者:張?jiān)讫?br>

鏈接:https://www.zhihu.com/question/20790576/answer/32602154

來源:知乎

在我的印象中,facebook是這個(gè)領(lǐng)域的鼻祖,有興趣、有梯子的同學(xué)可以去看看facebook的頁面源代碼,體會(huì)一下什么叫工程化。

接下來,我想從原理展開講述,多圖,較長(zhǎng),希望能有耐心看完。

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讓我們返璞歸真,從原始的前端開發(fā)講起。上圖是一個(gè)“可愛”的index.html頁面和它的樣式文件a.css,用文本編輯器寫代碼,無需編譯,本地預(yù)覽,確認(rèn)OK,丟到服務(wù)器,等待用戶訪問。前端就是這么簡(jiǎn)單,好好玩啊,門檻好低啊,分分鐘學(xué)會(huì)有木有!


然后我們?cè)L問頁面,看到效果,再查看一下網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求,200!不錯(cuò),太?完美了!那么,研發(fā)完成。。。。了么?

等等,這還沒完呢!對(duì)于大公司來說,那些變態(tài)的訪問量和性能指標(biāo),將會(huì)讓前端一點(diǎn)也不“好玩”。

看看那個(gè)a.css的請(qǐng)求吧,如果每次用戶訪問頁面都要加載,是不是很影響性能,很浪費(fèi)帶寬啊,我們希望最好這樣:


利用304,讓瀏覽器使用本地緩存。但,這樣也就夠了嗎?不成!304叫協(xié)商緩存,這玩意還是要和服務(wù)器通信一次,我們的優(yōu)化級(jí)別是變態(tài)級(jí),所以必須徹底滅掉這個(gè)請(qǐng)求,變成這樣:


強(qiáng)制瀏覽器使用本地緩存(cache-control/expires),不要和服務(wù)器通信。好了,請(qǐng)求方面的優(yōu)化已經(jīng)達(dá)到變態(tài)級(jí)別,那問題來了:你都不讓瀏覽器發(fā)資源請(qǐng)求了,這緩存咋更新?

很好,相信有人想到了辦法:通過更新頁面中引用的資源路徑,讓瀏覽器主動(dòng)放棄緩存,加載新資源。好像這樣:


下次上線,把鏈接地址改成新的版本,就更新資源了不是。OK,問題解決了么?!當(dāng)然沒有!大公司的變態(tài)又來了,思考這種情況:


頁面引用了3個(gè)css,而某次上線只改了其中的a.css,如果所有鏈接都更新版本,就會(huì)導(dǎo)致b.css,c.css的緩存也失效,那豈不是又有浪費(fèi)了?!

重新開啟變態(tài)模式,我們不難發(fā)現(xiàn),要解決這種問題,必須讓url的修改與文件內(nèi)容關(guān)聯(lián),也就是說,只有文件內(nèi)容變化,才會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)url的變更,從而實(shí)現(xiàn)文件級(jí)別的精確緩存控制。

什么東西與文件內(nèi)容相關(guān)呢?我們會(huì)很自然的聯(lián)想到利用數(shù)據(jù)摘要要算法對(duì)文件求摘要信息,摘要信息與文件內(nèi)容一一對(duì)應(yīng),就有了一種可以精確到單個(gè)文件粒度的緩存控制依據(jù)了。好了,我們把url改成帶摘要信息的:


這回再有文件修改,就只更新那個(gè)文件對(duì)應(yīng)的url了,想到這里貌似很完美了。你覺得這就夠了么?大公司告訴你:圖樣圖森破!

唉~~~~,讓我喘口氣

現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),為了進(jìn)一步提升網(wǎng)站性能,會(huì)把靜態(tài)資源和動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁分集群部署,靜態(tài)資源會(huì)被部署到CDN節(jié)點(diǎn)上,網(wǎng)頁中引用的資源也會(huì)變成對(duì)應(yīng)的部署路徑:


好了,當(dāng)我要更新靜態(tài)資源的時(shí)候,同時(shí)也會(huì)更新html中的引用吧,就好像這樣:


這次發(fā)布,同時(shí)改了頁面結(jié)構(gòu)和樣式,也更新了靜態(tài)資源對(duì)應(yīng)的url地址,現(xiàn)在要發(fā)布代碼上線,親愛的前端研發(fā)同學(xué),你來告訴我,咱們是先上線頁面,還是先上線靜態(tài)資源?

先部署頁面,再部署資源:在二者部署的時(shí)間間隔內(nèi),如果有用戶訪問頁面,就會(huì)在新的頁面結(jié)構(gòu)中加載舊的資源,并且把這個(gè)舊版本的資源當(dāng)做新版本緩存起來,其結(jié)果就是:用戶訪問到了一個(gè)樣式錯(cuò)亂的頁面,除非手動(dòng)刷新,否則在資源緩存過期之前,頁面會(huì)一直執(zhí)行錯(cuò)誤。

先部署資源,再部署頁面:在部署時(shí)間間隔之內(nèi),有舊版本資源本地緩存的用戶訪問網(wǎng)站,由于請(qǐng)求的頁面是舊版本的,資源引用沒有改變,瀏覽器將直接使用本地緩存,這種情況下頁面展現(xiàn)正常;但沒有本地緩存或者緩存過期的用戶訪問網(wǎng)站,就會(huì)出現(xiàn)舊版本頁面加載新版本資源的情況,導(dǎo)致頁面執(zhí)行錯(cuò)誤,但當(dāng)頁面完成部署,這部分用戶再次訪問頁面又會(huì)恢復(fù)正常了。

好的,上面一坨分析想說的就是:先部署誰都不成!都會(huì)導(dǎo)致部署過程中發(fā)生頁面錯(cuò)亂的問題。所以,訪問量不大的項(xiàng)目,可以讓研發(fā)同學(xué)苦逼一把,等到半夜偷偷上線,先上靜態(tài)資源,再部署頁面,看起來問題少一些。

但是,大公司超變態(tài),沒有這樣的“絕對(duì)低峰期”,只有“相對(duì)低峰期”。So,為了穩(wěn)定的服務(wù),還得繼續(xù)追求極致??!

這個(gè)奇葩問題,起源于資源的覆蓋式發(fā)布,用 待發(fā)布資源 覆蓋 已發(fā)布資源,就有這種問題。解決它也好辦,就是實(shí)現(xiàn)非覆蓋式發(fā)布。


看上圖,用文件的摘要信息來對(duì)資源文件進(jìn)行重命名,把摘要信息放到資源文件發(fā)布路徑中,這樣,內(nèi)容有修改的資源就變成了一個(gè)新的文件發(fā)布到線上,不會(huì)覆蓋已有的資源文件。上線過程中,先全量部署靜態(tài)資源,再灰度部署頁面,整個(gè)問題就比較完美的解決了。

所以,大公司的靜態(tài)資源優(yōu)化方案,基本上要實(shí)現(xiàn)這么幾個(gè)東西:

配置超長(zhǎng)時(shí)間的本地緩存? ? ? ? ? ? ? ? —— 節(jié)省帶寬,提高性能

采用內(nèi)容摘要作為緩存更新依據(jù)? ? ? —— 精確的緩存控制

靜態(tài)資源CDN部署? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? —— 優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

更資源發(fā)布路徑實(shí)現(xiàn)非覆蓋式發(fā)布? —— 平滑升級(jí)

全套做下來,就是相對(duì)比較完整的靜態(tài)資源緩存控制方案了,而且,還要注意的是,靜態(tài)資源的緩存控制要求在前端所有靜態(tài)資源加載的位置都要做這樣的處理。是的,所有!什么js、css自不必說,還要包括js、css文件中引用的資源路徑,由于涉及到摘要信息,引用資源的摘要信息也會(huì)引起引用文件本身的內(nèi)容改變,從而形成級(jí)聯(lián)的摘要變化,大概示意圖就是:


好了,目前我們快速的學(xué)習(xí)了一下前端工程中關(guān)于靜態(tài)資源緩存要面臨的優(yōu)化和部署問題,新的問題又來了:這?讓工程師怎么寫碼?。。?!

要解釋優(yōu)化與工程的結(jié)合處理思路,又會(huì)扯出一堆有關(guān)模塊化開發(fā)、資源加載、請(qǐng)求合并、前端框架等等的工程問題,以上只是開了個(gè)頭,解決方案才是精髓,但要說的太多太多,有空再慢慢展開吧。或者大家可以去我的blog看其中的一些拆解:fouber/blog · GitHub

總之,前端性能優(yōu)化絕逼是一個(gè)工程問題!

以上不是我YY的,可以觀察 百度 或者 facebook 的頁面以及靜態(tài)資源源代碼,查看它們的資源引用路徑處理,以及網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)中靜態(tài)資源的緩存控制部分。再次贊嘆facebook的前端工程建設(shè)水平,跪舔了。

建議前端工程師多多關(guān)注前端工程領(lǐng)域,也許有人會(huì)覺得自己的產(chǎn)品很小,不用這么變態(tài),但很有可能說不定某天你就需要做出這樣的改變了。而且,如果我們能把事情做得更極致,為什么不去做呢?

另外,也不要覺得這些是運(yùn)維或者后端工程師要解決的問題。如果由其他角色來解決,大家總是把自己不關(guān)心的問題丟給別人,那么前端工程師的開發(fā)過程將受到極大的限制,這種情況甚至在某些大公司都不少見!

媽媽,我再也不玩前端了。。。。5555

========================[ 10.29更新 ]========================

這里更新一下:

在評(píng)論中,

@陳鋼

@fleuria@林翔 提到了rails,剛剛?cè)タ戳艘幌?,確實(shí)是完成了以上所說的優(yōu)化細(xì)節(jié),對(duì)整個(gè)靜態(tài)資源的管理上的思考于本答案描述的一致。很遺憾我直到今天(2014-10-29)才了解到rails中的assets pipeline。這里向以上3位同學(xué)道歉,原諒我的無知。

不過整篇回答沒有講解到具體的解決方案實(shí)現(xiàn)思路,只是介紹了前端在工程化方向的思考,答案本身是可用的,了解rails的人也可以把此答案當(dāng)做是對(duì)rails中assets pipeline設(shè)計(jì)原理的分析。

rails通過把靜態(tài)資源變成erb模板文件,然后加入<%= asset_path 'image.png' %>,上線前預(yù)編譯完成處理,不得不承認(rèn),fis的實(shí)現(xiàn)思路跟這個(gè)幾乎完全一樣,但我們當(dāng)初確實(shí)不知道有rails的這套方案存在。

相關(guān)資料:英文版:The Asset Pipeline,中文版:Asset Pipeline

========================[ 10.31更新 ]========================

F.I.S包裝了一個(gè)小工具,完整實(shí)現(xiàn)整個(gè)回答所說的最佳部署方案,并提供了源碼對(duì)照,可以感受一下項(xiàng)目源碼和部署代碼的對(duì)照。

源碼項(xiàng)目:fouber/static-resource-digest-project · GitHub

部署項(xiàng)目:fouber/static-resource-digest-project-release · GitHub

部署項(xiàng)目可以理解為線上發(fā)布后的結(jié)果,可以在部署項(xiàng)目里查看所有資源引用的md5化處理。

這個(gè)示例也可以用于和assets pipeline做比較。fis沒有assets的目錄規(guī)范約束,而且可以以獨(dú)立工具的方式組合各種前端開發(fā)語言(coffee、less、sass/scss、stylus、markdown、jade、ejs、handlebars等等你能想到的),并與其他后端開發(fā)語言結(jié)合。

assets pipeline的設(shè)計(jì)思想值得獨(dú)立成工具用于前端工程,fis就當(dāng)做這樣的一個(gè)選擇吧。

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