摘要

　　針對前端開發(fā)中基于ajax的復(fù)雜頁面開發(fā)所面臨的代碼規(guī)模大，難以組織和維護，代碼復(fù)用性、擴展性和適應(yīng)性差等問題，本文嘗試以MVC思想為基礎(chǔ)，結(jié)合Web前端開發(fā)中“內(nèi)容-結(jié)構(gòu)-表現(xiàn)-行為”相分離的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，提出一種將Web頁面代碼分為視圖（View，頁面靜態(tài)部分，包括內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)）、模型(Model，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)緩存、數(shù)據(jù)校驗與本地邏輯處理、發(fā)起ajax請求)、控制器（Controller，負(fù)責(zé)用戶和系統(tǒng)事件響應(yīng)、模型和渲染器調(diào)度）、渲染器（Renderer，對視圖的渲染，控制器與事件的綁定、數(shù)據(jù)搜集）的頁面開發(fā)新模式，并基于此模式提出了一個開發(fā)框架原型。

　　關(guān)鍵字

　　MCRV設(shè)計模式，Javascript，MVC，Web開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)

　　1. Web前端開發(fā)面臨的問題

　　早期的Web頁開發(fā)(Web前端開發(fā))中，Web頁面較為簡單，大多數(shù)Web頁面的功能僅限于用HTML和簡單樣式展示靜態(tài)信息，或向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，Web頁面與用戶的交互較少。隨著Web的發(fā)展，DHTML、CSS、Javascript等技術(shù)出現(xiàn)，Web頁不再僅限于展示靜態(tài)信息，動態(tài)、交互成為Web頁的主流功能之一。與此同時，Web頁代碼規(guī)模也變的較大，頁面中的HTML、CSS、Javascript等代碼往往混雜在一起，如何很好的組織這些代碼，使Web客戶端程序具有很好的結(jié)構(gòu)，易于閱讀和維護，成為Web前端開發(fā)人員面臨的一個難題。在實踐中，業(yè)界提出了“內(nèi)容(Content) - 結(jié)構(gòu)(Structure) - 表現(xiàn)(Presentation) - 行為(Behavior)”相分離的Web頁開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。在這種標(biāo)準(zhǔn)中，一個Web頁代碼可以分為如下四個部分：

　　內(nèi)容：頁面實際要傳達的真正信息，包含數(shù)據(jù)、文檔或者圖片等。 結(jié)構(gòu)：對內(nèi)容的劃分，使內(nèi)容更加具有邏輯性，易用性；類似頁面的標(biāo)題、作者、章、節(jié)、段落和列表。 表現(xiàn)：用來描述內(nèi)容外觀，稱之為“表現(xiàn)”，主要指CSS樣式。 行為：行為就是對內(nèi)容的交互及操作效果；行為控制主要通過Javascript實現(xiàn)。

　　內(nèi)容 - 結(jié)構(gòu) - 表現(xiàn) - 行為(CSPB)開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)對Web頁包含的的代碼進行了分類，使代碼各個部分得到很好的分離，使Web頁初步具有了良好的結(jié)構(gòu)。

　　隨后，Web進入了嶄新的Web2.0時代，以Gmail為代表的Web2.0應(yīng)用大量出現(xiàn)，并且取得很大的成功。這類Web頁的典型特征是用一個基于ajax技術(shù)的無刷新的頁面完成大量復(fù)雜的功能。此類頁面包括Web IM、Web Map、Gmail等應(yīng)用，統(tǒng)稱為one-page Web應(yīng)用。同時，在企業(yè)級Web開發(fā)中，一個Web頁同時完成多個復(fù)雜功能的情況也越來越多。在這些復(fù)雜Web頁應(yīng)用中， Javascript代碼是此類富客戶端應(yīng)用程序的核心，負(fù)責(zé)與用戶的復(fù)雜交互和頁面展現(xiàn)。One-page Web頁面Javascript代碼規(guī)模往往非常龐大，邏輯復(fù)雜，動則千行以上，有時甚至需要一個團隊來完成一個頁面的開發(fā)。如何合理組織大量的Javascript代碼，使之具有良好的擴展性，能夠適應(yīng)需求的變化，使代碼易于維護，是廣大Web前端開發(fā)人員面臨的一大挑戰(zhàn)。

　　縱觀Web應(yīng)用程序開發(fā)的歷史，Web后端開發(fā)(php、J2EE、ASP.NET)與Web客戶端開發(fā)的發(fā)展過程有一定的相似性，曾面臨類似的問題。最初，Web程序功能簡單，代碼較少時，所有的控制、邏輯、UI展現(xiàn)代碼混雜在一起；隨著Web發(fā)展，程序規(guī)模變大，按原有方式開發(fā)出的程序顯然不具有良好的結(jié)構(gòu)，不利于大規(guī)模開發(fā)和后期維護，也不利于Web開發(fā)人員工作和角色的進一步細分，代碼復(fù)用性差，瓶頸開始出現(xiàn)。Web后端程序設(shè)計者的解決方法是進行代碼分類，將控制代碼與展現(xiàn)代碼開始分離， 于是Web后端開發(fā)從所謂的Model1發(fā)展到Model2；同時，傳統(tǒng)桌面程序設(shè)計中的MVC(模型-視圖-控制器)設(shè)計模式被引入，負(fù)責(zé)程序數(shù)據(jù)與邏輯計算的部分進一步分離出來，形成了Web后端開發(fā)中的MVC開發(fā)模式。MVC設(shè)計模式貫穿了軟件工程分而治之的思想，有效解決了Web后端程序設(shè)計中的代碼組織和復(fù)用問題。采用同一設(shè)計模式(MVC)也使代碼更容易被他人理解，保證代碼可靠性；它使Web開發(fā)工作可以細分為業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)和UI展現(xiàn)開發(fā)。因此，MVC也利于團隊開發(fā)。那么，MVC設(shè)計思想是否也能應(yīng)用在前端開發(fā)中解決相關(guān)問題呢？既然問題具有許多相似性，筆者沿著相同的解決思路來試圖解決前端開發(fā)中的代碼組織問題。

　　2. MVC設(shè)計模式

　　在提出本文提出的MCRV設(shè)計模式之前，有必要對其所基于的MVC設(shè)計模式進行闡述。

　　MVC這個概念很早之前就被人提起[1]，它代表一種設(shè)計思想。MVC是Model-View-Conroller的縮寫，即模型 - 視圖 - 控制器。這種開發(fā)模式將一個應(yīng)用程序分為三個部分，模型(model)實現(xiàn)商業(yè)邏輯，提供數(shù)據(jù)；視圖(view)負(fù)責(zé)向用戶呈現(xiàn)界面和接受用戶交互；控制器(controller)則負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶交互請求，對用戶請求進行翻譯，根據(jù)不同的請求調(diào)用模型，執(zhí)行商業(yè)邏輯?？刂破鞅举|(zhì)上是一個調(diào)度器 (dispatcher)，通過其包含的各個方法(action)來執(zhí)行具體的商業(yè)邏輯。MVC各個部件以最小的耦合性協(xié)同工作，從而使程序具有良好的可擴展性和可維護性和復(fù)用性。

　　MVC設(shè)計模式最開始被用于桌面程序設(shè)計，典型地用于相同的數(shù)據(jù)需要不同的用戶交互界面的設(shè)計場景。在經(jīng)典的MVC設(shè)計思想中，控制器負(fù)責(zé)響應(yīng)用戶事件，根據(jù)事件類型和參數(shù)調(diào)用模型或改變視圖。每個模型對應(yīng)一個或者多個視圖，當(dāng)模型被控制器調(diào)用而得到改變時，模型向所有向其注冊過的視圖發(fā)送通知，視圖根據(jù)從模型的中得到的信息改變外觀。這種設(shè)計模式可以用圖1表示。可以看出經(jīng)典MVC設(shè)計模式中Controller、Model 都可以改變視圖。

圖1 經(jīng)典MVC

　　基于MVC模式的Web開發(fā)(后端)一般可以用圖2表示。在這種模式下，controller負(fù)責(zé)解析用戶瀏覽器請求的URL，根據(jù)URL自動調(diào)用controller中的不同的Action響應(yīng)用戶請求。Action調(diào)用model，然后將model返回的數(shù)據(jù)填充到view中，view被返回給用戶瀏覽器。Web服務(wù)端開發(fā)中典型的采用MVC模式的框架有Cakephp、Structs、Spring等等。

圖2 Server端Web開發(fā)中的MVC

　　相對于早期的經(jīng)典MVC模式，Web開發(fā)中的MVC模式存在一些變化，因為對于一個桌面應(yīng)用程序而言，可以很方便地將視圖注冊給模型，當(dāng)模型數(shù)據(jù)發(fā)生改變時，即時通知視圖頁面發(fā)生改變；而對于Web應(yīng)用而言，即使將多個頁面注冊給一個模型，當(dāng)模型發(fā)生變化時，模型無法主動發(fā)送消息給Web頁面（因為Web應(yīng)用都是基于請求/響應(yīng)模式的），只有當(dāng)用戶請求瀏覽該頁面時，控制器才負(fù)責(zé)調(diào)用模型數(shù)據(jù)來更新Web頁面。同時，Web開發(fā)中的MVC也比經(jīng)典MVC具有更小的耦合性，因為Model不再與View發(fā)生交互，因此程序的結(jié)構(gòu)更加良好，使Web前端開發(fā)和業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)相分離變的簡單。

　　對于具有復(fù)雜交互邏輯和豐富界面的程序來說，MVC已被實踐證明是一種行之有效的設(shè)計和開發(fā)思想。采用MVC設(shè)計模式的系統(tǒng)具有較好的結(jié)構(gòu)，較低的耦合性，代碼具有很好的維護性，能夠適應(yīng)復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯和視圖展現(xiàn)變化。它也非常適合團隊開發(fā)，使開發(fā)人員分為不同的角色，專注于自己負(fù)責(zé)部分的開發(fā)。

　　3. MCRV設(shè)計模式

　　綜上所述，MVC是解決具有復(fù)雜交互界面、代碼規(guī)模大的應(yīng)用程序面臨代碼組織、復(fù)用問題的有效設(shè)計模式。基于此，本文嘗試基于MVC設(shè)計思想解決前端開發(fā)中的類似問題。

　　然而，在前端頁面開發(fā)中不能直接套用MVC設(shè)計模式。因為，前端開發(fā)中的Web頁面包含了HTML、CSS、Javascript等多個種類的代碼，相對Web后端來說，Web頁面整體就是一個負(fù)責(zé)UI展現(xiàn)、用戶本地交互、發(fā)送服務(wù)請求的大View，與經(jīng)典MVC及Web后端開發(fā)MVC模式中的View皆有不同。因此，需要具體問題具體分析。

　　首先對Web頁面中的HTML、CSS、Javascript等代碼進一步分析，明確它們的具體功能分類。根據(jù)業(yè)界提出的Web開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，Web頁首先被分為了"內(nèi)容-結(jié)構(gòu)-表現(xiàn)-行為"幾個部分。內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)是頁面的靜態(tài)部分，主要負(fù)責(zé)UI的展現(xiàn)，用戶操作指令（鍵盤、鼠標(biāo)）的接受，因此，內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、表現(xiàn)屬于視圖 (View)的范疇。行為主要就是Javascript代碼，負(fù)責(zé)對用戶操作指令的響應(yīng)。在復(fù)雜ajax應(yīng)用中， Javascript代碼的功能一般包括：響應(yīng)用戶指令，執(zhí)行數(shù)據(jù)驗證/處理、執(zhí)行客戶端交互邏輯，向服務(wù)器發(fā)送ajax請求，接受并處理服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)改變UI（向頁面結(jié)構(gòu)填充內(nèi)容數(shù)據(jù)、變換樣式等）?；谀Ｐ?視圖-控制器分離的思想，Javascript代碼中的數(shù)據(jù)驗證/處理、本地業(yè)務(wù)邏輯計算、向服務(wù)器發(fā)請求獲取數(shù)據(jù)的功能，對應(yīng)模型(Model)的功能；響應(yīng)(翻譯)用戶操作指令，根據(jù)指令執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯處理的功能，屬于控制器(Controller)的功能；而接受處理過的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)修改頁面的內(nèi)容/結(jié)構(gòu)/樣式的功能既不屬于控制器的功范疇，也不屬于模型的功能范疇，這部分代碼因為根據(jù)數(shù)據(jù)對View進行呈現(xiàn)(render)，可以命名為Renderer(渲染器或呈現(xiàn)器)。

　　根據(jù)前述分析，本文提出了MCRV設(shè)計模式，如圖3所示。闡述如下：

圖3: MCRV開發(fā)模式

　　M(Model)：模型，完成數(shù)據(jù)驗證、數(shù)據(jù)處理，執(zhí)行客戶端業(yè)務(wù)邏輯計算，或向服務(wù)器發(fā)起ajax請求調(diào)用服務(wù)端邏輯、接受返回的數(shù)據(jù)，將處理后的數(shù)據(jù)返回控制器。 C(Controller)：控制器，控制器響應(yīng)View上的事件，根據(jù)事件調(diào)度執(zhí)行模型的業(yè)務(wù)邏輯，從業(yè)務(wù)邏輯獲取返回數(shù)據(jù)，調(diào)度相應(yīng)的渲染器(Render)來完成界面展現(xiàn)。在這個過程中控制器會有數(shù)據(jù)的傳遞：控制器調(diào)用模型中的邏輯時會傳送Renderer搜集的數(shù)據(jù)(form表單各域的name/value、其他控制參數(shù))，模型執(zhí)行邏輯后返回作為執(zhí)行結(jié)果的數(shù)據(jù)給控制器，控制器根據(jù)數(shù)據(jù)來調(diào)用渲染器(renderer)來完成界面呈現(xiàn)(rendering)，呈現(xiàn)(rendering)就是修改頁面結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和樣式的過程。數(shù)據(jù)傳遞過程可以用圖4表示。 R(Renderer)：渲染器(呈現(xiàn)器)，渲染器被控制器調(diào)用，接受從控制器傳遞的數(shù)據(jù)，完成對界面的具體渲染。渲染器也負(fù)責(zé)控件(widget)的初始化，及建立Controller與具體事件的對應(yīng)關(guān)系，事件發(fā)生時負(fù)責(zé)搜集View上的數(shù)據(jù)傳送到Controller。 V(View)：視圖，視圖是用戶最終看到的整個Web界面，由結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、樣式（表現(xiàn)）等靜態(tài)內(nèi)容共同構(gòu)成；View由Renderer進行初始化渲染和修改。

圖4：數(shù)據(jù)傳遞過程

　　可以看到在MCRV開發(fā)模式中，Controller處于控制中心的位置，Model完成具體的商業(yè)邏輯計算以及向后端發(fā)起ajax請求返回數(shù)據(jù)的功能。Controller與Model、Renderer之間的交互本質(zhì)上是數(shù)據(jù)交互的過程，它們之間存在著一個數(shù)據(jù)流，如圖4所示。因此，制定Controller、Model、Renderer之間的交互接口時，數(shù)據(jù)格式定義很重要。

　　4. 基于MCRV設(shè)計模式的Demo

　　下面是一個用MCRV模式來開發(fā)的Demo頁面，頁面的功能是用表格展示和修改用戶信息。Javascript使用了jQuery庫。頁面界面如圖5所示。頁面代碼在程序清單1中

圖5：基于MCRV設(shè)計模式的用戶管理Demo

　　程序清單1

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