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从一个优质开源项目来看前端架构

文章来源：51ctoPeter 谭老师
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何为系统架构师？

  • 系统架构师是一个最终确认和评估系统需求，给出开发规范，搭建系统实现的核心构架，并澄清技术细节、扫清主要难点的技术人员。主要着眼于系统的“技术实现”。因此他/她应该是特定的开发平台、语言、工具的大师，对常见应用场景能给出最恰当的解决方案，同时要对所属的开发团队有足够的了解，能够评估自己的团队实现特定的功能需求需要的代价。系统架构师负责设计系统整体架构，从需求到设计的每个细节都要考虑到，把握整个项目，使设计的项目尽量效率高，开发容易，维护方便，升级简单等

这是百度百科的答案

大多数人的问题

如何成为一名前端架构师？

  • 其实，前端架构师不应该是一个头衔，而应该是一个过程。我记得掘金上有人写过一篇文章： 《我在一个小公司，我把我们公司前端给架构了》 , (我当时还看成 《我把我们公司架构师给上了》 )
  • 我面试过很多人，从小公司出来（我也是从一个很小很小的公司出来，现在也没在什么 BATJ ）,最大的问题在于，觉得自己不是 leader ，就没有想过如何去提升、优化项目，而是去研究一些花里胡哨的东西，却没有真正使用在项目中。（自然很少会有深度）
  • 在一个两至三人的前端团队小公司，你去不断优化、提升项目体验，更新迭代替换技术栈，那么你就是 前端架构师

正式开始

我们从一个比较不错的项目入手，谈谈一个前端架构师要做什么

  • SpaceX-API
  • SpaceX-API 是什么？
  • SpaceX-API 是一个用于火箭、核心舱、太空舱、发射台和发射数据的开源 REST API（并且是使用Node.js编写,我们用这个项目借鉴无可厚非）

为了阅读的舒适度，我把下面的正文尽量口语化一点

先把代码搞下来

代码语言：javascript
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git clone https://github.com/r-spacex/SpaceX-API.git 
  • 一个优秀的开源项目搞下来以后，怎么分析它？大部分时候,你应该先看它的目录结构以及依赖的第三方库（ package.json 文件）

找到 package.json 文件的几个关键点:

  • main 字段(项目入口)
  • scripts 字段(执行命令脚本)
  • dependencies和devDependencies字段（项目的依赖,区分线上依赖和开发依赖，我本人是非常看中这个点，SpaceX-API也符合我的观念,严格的区分依赖按照）
代码语言：javascript
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"main": "server.js",    "scripts": {     "test": "npm run lint && npm run check-dependencies && jest --silent --verbose",     "start": "node server.js",     "worker": "node jobs/worker.js",     "lint": "eslint .",     "check-dependencies": "npx depcheck --ignores=\"pino-pretty\""   }, 
  • 通过上面可以看到,项目入口为 server.js
  • 项目启动命令为 npm run start
  • 几个主要的依赖:
代码语言：javascript
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"koa": "^2.13.0",     "koa-bodyparser": "^4.3.0",     "koa-conditional-get": "^3.0.0",     "koa-etag": "^4.0.0",     "koa-helmet": "^6.0.0",     "koa-pino-logger": "^3.0.0",     "koa-router": "^10.0.0",     "koa2-cors": "^2.0.6",     "lodash": "^4.17.20",     "moment-range": "^4.0.2",     "moment-timezone": "^0.5.32",     "mongoose": "^5.11.8",     "mongoose-id": "^0.1.3",     "mongoose-paginate-v2": "^1.3.12",     "eslint": "^7.16.0",     "eslint-config-airbnb-base": "^14.2.1",     "eslint-plugin-import": "^2.22.1",     "eslint-plugin-jest": "^24.1.3",     "eslint-plugin-mongodb": "^1.0.0",     "eslint-plugin-no-secrets": "^0.6.8",     "eslint-plugin-security": "^1.4.0",     "jest": "^26.6.3",     "pino-pretty": "^4.3.0" 
  • 都是一些通用主流库: 主要是koa框架,以及一些koa的一些中间件，monggose(连接使用mongoDB)，eslint（代码质量检查）

这里强调一点,如果你的代码需要两人及以上维护，我就强烈建议你不要使用任何黑魔法,以及不使用非主流的库，除非你编写核心底层逻辑时候非用不可(这个时候应该只有你维护)

项目目录

  • 这是一套标准的 REST API， 严格分层
  • 几个重点目录 ：
    • server.js 项目入口
    • app.js 入口文件
    • services 文件夹 => 项目提供服务层
    • scripts 文件夹 => 项目脚本
    • middleware 文件夹 => 中间件
    • docs 文件夹 =>文档存放
    • tests 文件夹 => 单元测试代码存放
    • .dockerignore docker的忽略文件
    • Dockerfile 执行docker build命令读取配置的文件
    • .eslintrc eslint配置文件
    • jobs 文件夹 => 我想应该是对应检查他们api服务的代码，里面都是准备的一些参数然后直接调服务

逐个分析

从项目依赖安装说起

  • 安装环境严格区分开发依赖和线上依赖，让阅读代码者一目了然哪些依赖是线上需要的
代码语言：javascript
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"dependencies": {     "blake3": "^2.1.4",     "cheerio": "^1.0.0-rc.3",     "cron": "^1.8.2",     "fuzzball": "^1.3.0",     "got": "^11.8.1",     "ioredis": "^4.19.4",     "koa": "^2.13.0",     "koa-bodyparser": "^4.3.0",     "koa-conditional-get": "^3.0.0",     "koa-etag": "^4.0.0",     "koa-helmet": "^6.0.0",     "koa-pino-logger": "^3.0.0",     "koa-router": "^10.0.0",     "koa2-cors": "^2.0.6",     "lodash": "^4.17.20",     "moment-range": "^4.0.2",     "moment-timezone": "^0.5.32",     "mongoose": "^5.11.8",     "mongoose-id": "^0.1.3",     "mongoose-paginate-v2": "^1.3.12",     "pino": "^6.8.0",     "tle.js": "^4.2.8",     "tough-cookie": "^4.0.0"   },   "devDependencies": {     "eslint": "^7.16.0",     "eslint-config-airbnb-base": "^14.2.1",     "eslint-plugin-import": "^2.22.1",     "eslint-plugin-jest": "^24.1.3",     "eslint-plugin-mongodb": "^1.0.0",     "eslint-plugin-no-secrets": "^0.6.8",     "eslint-plugin-security": "^1.4.0",     "jest": "^26.6.3",     "pino-pretty": "^4.3.0"   }, 

项目目录划分

  • 目录划分，严格分层
  • 通用，清晰简介明了，让人一看就懂

正式开始看代码

  • 入口文件， server.js 开始
代码语言：javascript
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const http = require('http'); const mongoose = require('mongoose'); const { logger } = require('./middleware/logger'); const app = require('./app');  const PORT = process.env.PORT || 6673; const SERVER = http.createServer(app.callback());  // Gracefully close Mongo connection const gracefulShutdown = () => {   mongoose.connection.close(false, () => {     logger.info('Mongo closed');     SERVER.close(() => {       logger.info('Shutting down...');       process.exit();     });   }); };  // Server start SERVER.listen(PORT, '0.0.0.0', () => {   logger.info(`Running on port: ${PORT}`);    // Handle kill commands   process.on('SIGTERM', gracefulShutdown);    // Prevent dirty exit on code-fault crashes:   process.on('uncaughtException', gracefulShutdown);    // Prevent promise rejection exits   process.on('unhandledRejection', gracefulShutdown); }); 
  • 几个优秀的地方
    • 每个回调函数都会有声明功能注释
    • 像 SERVER.listen 的host参数也会传入,这里是为了避免产生不必要的麻烦。至于这个麻烦，我这就不解释了（一定要有能看到的默认值，而不是去靠猜）
    • 对于监听端口启动服务以后一些异常统一捕获，并且统一日志记录， process 进程退出，防止出现僵死线程、端口占用等(因为node部署时候可能会用pm2等方式，在 Worker 线程中，process.exit()将停止当前线程而不是当前进程)

app.js入口文件

  • 这里是由 koa 提供基础服务
  • monggose 负责连接 mongoDB 数据库
  • 若干中间件负责跨域、日志、错误、数据处理等
代码语言：javascript
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const conditional = require('koa-conditional-get'); const etag = require('koa-etag'); const cors = require('koa2-cors'); const helmet = require('koa-helmet'); const Koa = require('koa'); const bodyParser = require('koa-bodyparser'); const mongoose = require('mongoose'); const { requestLogger, logger } = require('./middleware/logger'); const { responseTime, errors } = require('./middleware'); const { v4 } = require('./services');  const app = new Koa();  mongoose.connect(process.env.SPACEX_MONGO, {   useFindAndModify: false,   useNewUrlParser: true,   useUnifiedTopology: true,   useCreateIndex: true, });  const db = mongoose.connection;  db.on('error', (err) => {   logger.error(err); }); db.once('connected', () => {   logger.info('Mongo connected');   app.emit('ready'); }); db.on('reconnected', () => {   logger.info('Mongo re-connected'); }); db.on('disconnected', () => {   logger.info('Mongo disconnected'); });  // disable console.errors for pino app.silent = true;  // Error handler app.use(errors);  app.use(conditional());  app.use(etag());  app.use(bodyParser());  // HTTP header security app.use(helmet());  // Enable CORS for all routes app.use(cors({   origin: '*',   allowMethods: ['GET', 'POST', 'PATCH', 'DELETE'],   allowHeaders: ['Content-Type', 'Accept'],   exposeHeaders: ['spacex-api-cache', 'spacex-api-response-time'], }));  // Set header with API response time app.use(responseTime);  // Request logging app.use(requestLogger);  // V4 routes app.use(v4.routes());  module.exports = app; 
  • 逻辑清晰，自上而下，首先连接db数据库，挂载各种事件后，经由koa各种中间件，而后真正使用koa路由提供api服务（代码编写顺序，即代码运行后的业务逻辑，我们写前端的react等的时候，也提倡由生命周期运行顺序去编写组件代码,而不是先编写unmount生命周期，再编写mount），例如应该这样：
代码语言：javascript
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//组件挂载 componentDidmount(){  } //组件需要更新时 shouldComponentUpdate(){  } //组件将要卸载 componentWillUnmount(){  } ... render(){} 

router的代码，简介明了

代码语言：javascript
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const Router = require('koa-router'); const admin = require('./admin/routes'); const capsules = require('./capsules/routes'); const cores = require('./cores/routes'); const crew = require('./crew/routes'); const dragons = require('./dragons/routes'); const landpads = require('./landpads/routes'); const launches = require('./launches/routes'); const launchpads = require('./launchpads/routes'); const payloads = require('./payloads/routes'); const rockets = require('./rockets/routes'); const ships = require('./ships/routes'); const users = require('./users/routes'); const company = require('./company/routes'); const roadster = require('./roadster/routes'); const starlink = require('./starlink/routes'); const history = require('./history/routes'); const fairings = require('./fairings/routes');  const v4 = new Router({   prefix: '/v4', });  v4.use(admin.routes()); v4.use(capsules.routes()); v4.use(cores.routes()); v4.use(crew.routes()); v4.use(dragons.routes()); v4.use(landpads.routes()); v4.use(launches.routes()); v4.use(launchpads.routes()); v4.use(payloads.routes()); v4.use(rockets.routes()); v4.use(ships.routes()); v4.use(users.routes()); v4.use(company.routes()); v4.use(roadster.routes()); v4.use(starlink.routes()); v4.use(history.routes()); v4.use(fairings.routes());  module.exports = v4; 

模块众多，找几个代表性的模块

  • admin 模块
代码语言：javascript
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const Router = require('koa-router'); const { auth, authz, cache } = require('../../../middleware');  const router = new Router({   prefix: '/admin', });  // Clear redis cache router.delete('/cache', auth, authz('cache:clear'), async (ctx) => {   try {     await cache.redis.flushall();     ctx.status = 200;   } catch (error) {     ctx.throw(400, error.message);   } });  // Healthcheck router.get('/health', async (ctx) => {   ctx.status = 200; });  module.exports = router; 
  • 分析代码
  •  这是一套标准的restful API ，提供的/admin/cache接口，请求方式为delete，请求这个接口，首先要经过auth和authz两个中间件处理

这里补充一个小细节

  • 一个用户访问一套系统，有两种状态,未登陆和已登陆,如果你未登陆去执行一些操作，后端应该返回 401 。但是登录后，你只能做你权限内的事情，例如你只是一个打工人，你说你要关闭这个公司，那么对不起，你的状态码此时应该是 403

回到admin

  • 此刻的你，想要清空这个缓存,调用/admin/cache接口,那么首先要经过 auth 中间件判断你是否有登录
代码语言：javascript
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/**  * Authentication middleware  */ module.exports = async (ctx, next) => {   const key = ctx.request.headers['spacex-key'];   if (key) {     const user = await db.collection('users').findOne({ key });     if (user?.key === key) {       ctx.state.roles = user.roles;       await next();       return;     }   }   ctx.status = 401;   ctx.body = 'https://youtu.be/RfiQYRn7fBg'; }; 
  • 如果没有登录过，那么意味着你没有权限，此时为401状态码，你应该去登录.如果登录过，那么应该前往下一个中间件 authz 。 (所以redux的中间件源码是多么重要。它可以说贯穿了我们整个前端生涯，我以前些过它的分析，有兴趣的可以翻一翻公众号)
代码语言：javascript
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/**  * Authorization middleware  *  * @param   {String}   role   Role for protected route  * @returns {void}  */ module.exports = (role) => async (ctx, next) => {   const { roles } = ctx.state;   const allowed = roles.includes(role);   if (allowed) {     await next();     return;   }   ctx.status = 403; }; 
  •  在authz这里会根据你传入的操作类型（这里是'cache:clear'），看你的对应所有权限roles里面是否包含传入的操作类型role 。如果没有，就返回403，如果有，就继续下一个中间件 - 即真正的/admin/cache接口
代码语言：javascript
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// Clear redis cache router.delete('/cache', auth, authz('cache:clear'), async (ctx) => {   try {     await cache.redis.flushall();     ctx.status = 200;   } catch (error) {     ctx.throw(400, error.message);   } }); 
  • 此时此刻，使用try catch包裹逻辑代码，当redis清除所有缓存成功即会返回状态码400，如果报错，就会抛出错误码和原因。接由洋葱圈外层的 error 中间件处理
代码语言：javascript
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/**  * Error handler middleware  *  * @param   {Object}    ctx       Koa context  * @param   {function}  next      Koa next function  * @returns {void}  */ module.exports = async (ctx, next) => {   try {     await next();   } catch (err) {     if (err?.kind === 'ObjectId') {       err.status = 404;     } else {       ctx.status = err.status || 500;       ctx.body = err.message;     }   } }; 
  • 这样只要任意的 server 层内部出现异常，只要抛出，就会被 error 中间件处理，直接返回状态码和错误信息. 如果没有传入状态码，那么默认是500(所以我之前说过，代码要稳定，一定要有显示的指定默认值，要关注代码异常的逻辑，例如前端setLoading，请求失败也要取消loading，不然用户就没法重试了，有可能这一瞬间只是用户网络出错呢)

补一张koa洋葱圈的图

再接下来看其他的services

  • 现在，都非常轻松就能理解了
代码语言：javascript
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// Get one history event router.get('/:id', cache(300), async (ctx) => {   const result = await History.findById(ctx.params.id);   if (!result) {     ctx.throw(404);   }   ctx.status = 200;   ctx.body = result; });  // Query history events router.post('/query', cache(300), async (ctx) => {   const { query = {}, options = {} } = ctx.request.body;   try {     const result = await History.paginate(query, options);     ctx.status = 200;     ctx.body = result;   } catch (error) {     ctx.throw(400, error.message);   } }); 

通过这个项目，我们能学到什么

  • 一个能上天的项目，必然是非常稳定、高可用的，我们首先要学习它的优秀点：用最简单的技术加上最简单的实现方式，让人一眼就能看懂它的代码和分层
  • 再者：简洁的注释是必要的
  • 从业务角度去抽象公共层，例如鉴权、错误处理、日志等为公共模块（中间件，前端可能是一个工具函数或组件）
  • 多考虑错误异常的处理，前端也是如此，js大多错误发生来源于a.b.c这种代码(如果a.b为undefined那么就会报错了)
  • 显示的指定默认值,不让代码阅读者去猜测
  • 目录分区必定要简洁明了,分层清晰,易于维护和拓展

成为一个优秀前端架构师的几个技能点

  • 原生JavaScript、CSS、HTML基础扎实（系统学习过）
  • 原生Node.js基础扎实（系统学习过），Node.js不仅提供服务，更多的是用于制作工具，以及现在serverless场景也会用到，还有SSR
  • 熟悉框架和类库原理，能手写简易的常用类库，例如promise redux 等
  • 数据结构基础扎实，了解常用、常见算法
  • linux基础扎实（做工具，搭环境，编写构建脚本等有会用到）
  • 熟悉TCP和http等通信协议
  • 熟悉操作系统linux Mac windows iOS 安卓等（在跨平台产品时候会遇到）
  • 会使用docker（部署相关）
  • 会一些c++最佳（在addon场景等，再者Node.js和JavaScript本质上是基于 C++ ）
  • 懂基本数据库、redis、nginxs操作，像跨平台产品，基本前端都会有个sqlite之类的,像如果是node自身提供服务，数据库和redis一般少不了
  • 再者是要多阅读优秀的开源项目源码，不用太多，但是一定要精
  • 发表于:
  • 原文链接：http://news.51cto.com/art/202106/668019.htm
  • 如有侵权，请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

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