机器视觉如何以前后端分离来搭建一个项目

大家好，我是周旋。今天讲一下什么是前后端分离呢。

额，其实就是前端与后端分离（大废话！），前端只负责界面交互，后端负责功能实现。

1、降龙项目是如何进行前后端分离的

这么空讲概念没有用，我们以降龙算法项目为例，降龙算法项目其实就是前后端分离的。

整个项目的文件夹结构如上图所示，基本所有开源项目也是上面这样的构成：

1. 会有一个文档文件夹，用来存储所有的开发介绍等等。
2. 一个打包好的点击即可执行的二进制文件夹，里面有我们降龙算法项目的可执行exe和所有动态库，大家拿到项目源码后直接点击即可运行查看效果。
3. src源码文件夹，我们所有的源码文件都在这个文件夹中。
4. tutorial项目教程文件，里面包含了该项目的所有文档教程。
5. Readme文件，包含项目的基本介绍和readme信息。

当然，上面这些和前后端分离没有一毛钱关系，我们只是介绍了下一个项目的文件夹应该有哪些构成。

而下图就是我们的前后端分离部分了，在我们的src源码文件夹内，包含了我们所有的前端代码和后端代码：

• 前端：就是我们的降龙软件界面，即C++/QT部分
• 后端：就是我们的降龙算法部分，即C++/CMake部分

降龙项目整个软件构成如下图所示：

我们的软件框架部分以及插件部分，统称为前端，而算法动态库，则成为后端。现在可以理解何为前后端分离了吧？

如果没理解，没关系，继续往下看。

如上图所示，就是没有加载任何插件的降龙软件本身，包括了日志功能、缩略图功能、插件加载功能、插件运行功能等上层功能，属于前端部分。而算法本身的执行，均位于插件内部。

上图是加载了算法插件之后的降龙界面。算法插件加载了降龙算法动态库，然后算法插件的界面负责了算法参数的配置与运行图像的展示，所以算法插件也属于前端部分，负责用户交互。而算法库，则属于后端，负责纯粹的算法功能。

也就是说，我们称软件框架部分和插件，都为前端，而算法库，则成为后端。

2、为什么要前后端分离

前后端分离有若干的好处。

• 首先是代码解耦合，前端界面只负责逻辑界面交互，后端负责算法，实现了项目前后端的松耦合，前端后端之间只负责实现各自的接口即可。
• 最大的好处，就是将算法部分独立拆解出来，这样降龙算法动态库，就不仅仅只能由降龙软件界面来使用了，以后开发其它软件，例如以后开发一个拖拉拽平台界面，那么我降龙算法项目就可以直接复用了。
• 最后还有一个好处，就是大家学习起来也方便，不至于所有的代码都耦合在一起。学的时候能更清晰友好。

总之，前后端分离是非常有必要的，也是软件开发最基础的一个思想之一，大家做项目时，也应该注意前后端的分离和代码之间的解耦合，培养正确的软件思维。

3、机器视觉中常用的前后端分离方式

机器视觉行业的软件，上位机因为功能都是专机专用，所以可能所有代码不会讲究解耦合，直接所有功能都写在一起了。

但在大型的拖拉拽平台软件中，前后端分离是必不可少的。

例如业内最常见的，就是由C#做前端软件的界面和框架部分，后端功能由C++来做，以动态库的形式提供给前端，由前端C#调用C++动态库来实现前后端分离。那算法库呢？算法库也是独立的一个动态库部分，由对应的后端C++动态库来调用。

举个例子，例如下图的架构：

可以看出和我们最上面的那张降龙算法项目架构的图有什么区别吗？其实中间橙色的后端C++动态库，和我们降龙项目的插件这一层是同样的作用，都是负责将算法接入到我们的软件框架之中，并定义算法的交互界面。区别仅是使用到的技术不同。

再深入讲一下！记得点赞收藏。这两者技术有何不同？

两者都负责将算法接入到我们的软件框架之中，并定义算法的交互界面。技术不同在哪里呢。QT的插件机制，使得我们可以直接用QWidget来定义我们的算法参数配置界面，使用起来非常方便，这得益于QT强大的插件机制。而我们使用C++动态库来封装算法库呢，就无法直接生成参数配置界面了。需要借助一些技术手段。

那要如何实现呢？

一般都会采用json或者xml这种序列化配置语言，来定义我们的算法配置界面，然后当前端C#框架加载我们的动态库时，采用反射或者其它技术形式来解析json或者xml序列化配置文件，进而动态的生成我们算法的参数配置界面。这其实就是整个机器视觉行业平台软件框架的实现最常见的套路了。

能看出来，如果使用QT的话，确实非常方便强大，可以省去很多步骤。