2021你必须了解的大前端及其发展趋势

大前端是什么?

简单来说,大前端就是所有前端的统称,比如Android、iOS、web、Watch等,最接近用户的那一层也就是UI层,然后将其统一起来,就是大前端。大前端最大的特点在于一次开发,同时适用于所有平台,开发者不用为一个APP需要做Android和iOS两种模式而担心。大前端是web统一的时代,利用web不仅能开发出网站,更可以开发手机端web应用和移动端应用程序。

大前端为什么出现?

由于node的出现,前端工程师不需要依赖于后端程序而直接运行,从而前后端分离起来。所以当开发一个新产品的时候服务只需要写一次,但是面向用户的产品可能有很多,例如网站、Android客户端、iOS客户端和微信小程序等。由于各个平台使用的技术栈都不一样,代码无法复用,非常浪费人力、物力。那么有没有什么技术能够解决这一痛点呢?大前端应运而生,其实大前端的主要核心就是跨平台技术,有了跨平台技术,各个平台的差异性就抹平了,开发者只需要一套技术栈就可以开发出适用于多个平台的客户端。

跨平台方案简介

目前的主流跨平台方案:Cordova/phoneGap、React Native、Weex、微信小程序、PWA和Flutter等,根据其原理性,可以分为四大类。

  • H5+原生(Cordova、Ionic、微信小程序)
  • JavaScript开发+原生渲染 (React Native、Weex、快应用)
  • 自绘UI+原生(Flutter)
  • 增强版Web App(PWA)

接下来简单介绍这四种跨平台方案。

H5+原生混合开发

这种模式又称为Hybrid开发,现在很多App都用这种模式去开发,常见的有微信、淘宝、美团、爱奇艺等知名移动应用等。国内也有很多公司使用Hybrid模式去开发平台,供开发者使用,像Dcloud、AppCan、Inoic等,基本上都是参考Cordova衍生出的混合开发框架。

这类框架主要原理就是将APP的一部分需要动态变动的内容通过H5来实现,通过原生的网页加载控件WebView (Android)或WKWebView(ios)来加载,H5部分是可以随时改变而不用发版,这样就解决了动态化的需求,同时,由于h5代码只需要一次开发,就能同时在Android和iOS两个平台运行,这也可以减小开发成本,我们称这种h5+原生的开发模式为混合开发。采用混合模式开发的APP我们称之为混合应用或Hybrid APP。

由于原生开发可以访问平台所有功能,而混合开发中,h5代码是运行在WebView中,而WebView实质上就是一个浏览器内核,其JavaScript依然运行在一个权限受限的沙箱中,所以对于大多数系统能力都没有访问权限,如无法访问文件系统、不能使用蓝牙等。所以,对于H5不能实现的功能,都需要原生去做。而混合框架一般都会在原生代码中预先实现一些访问系统能力的API, 然后暴露给WebView以供JavaScript调用,这样一来,WebView就成为了JavaScript与原生API之间通信的桥梁,主要负责JavaScript与原生之间传递调用消息,而消息的传递必须遵守一个标准的协议,它规定了消息的格式与含义,我们把依赖于WebView的用于在JavaScript与原生之间通信并实现了某种消息传输协议的工具称之为WebView JavaScript Bridge, 简称 JsBridge,它也是混合开发框架的核心。

混合应用的优点是动态内容是H5,使用web技术栈就可以开发,社区及资源丰富,缺点是性能不好,对于复杂用户界面或动画,webview不堪重任。

JavaScript开发+原生渲染

这类开源框架的代表主要是Facebook的React Native、阿里的Weex,当然也有未开源的美团的Picasso,以及最新推出的快应用。
JavaScript开发+原生渲染的方式主要优点如下:

  • 采用Web开发技术栈,社区庞大、上手快、开发成本相对较低。
  • 原生渲染,性能相比H5提高很多。
  • 动态化较好,支持热更新。

当然也有缺点如下:

  • 渲染时需要JavaScript和原生之间通信,在有些场景如拖动可能会因为通信频繁导致卡顿。
  • JavaScript为脚本语言,执行时需要JIT,执行效率和AOT代码仍有差距。

+由于渲染依赖原生控件,不同平台的控件需要单独维护,并且当系统更新时,社区控件可能会滞后;除此之外,其控件系统也会受到原生UI系统限制,例如,在Android中,手势冲突消歧规则是固定的,这在使用不同人写的控件嵌套时,手势冲突问题将会变得非常棘手。

React Native

React Native (简称RN)是Facebook于2015年4月开源的跨平台移动应用开发框架,是Facebook早先开源的JS框架 React 在原生移动应用平台的衍生产物,目前支持iOS和Android两个平台。RN使用Javascript语言,类似于HTML的JSX,以及CSS来开发移动应用,因此熟悉Web前端开发的技术人员只需很少的学习就可以进入移动应用开发领域。

React Native的原理和React设计一致,React中虚拟DOM最终会映射为浏览器DOM树,而RN中虚拟DOM会通过 JavaScriptCore 映射为原生控件树。

JavaScriptCore 是一个JavaScript解释器,它在React Native中主要有两个作用:

  • 为JavaScript提供运行环境。
  • 是JavaScript与原生应用之间通信的桥梁,作用和JsBridge一样,事实上,在iOS中,很多JsBridge的实现都是基于 JavaScriptCore 。

而RN中将虚拟DOM映射为原生控件的过程中分两步:

  • 布局消息传递; 将虚拟DOM布局信息传递给原生
  • 原生根据布局信息通过对应的原生控件渲染控件树

由于React Native是原生控件渲染,所以性能会比混合应用中H5好很多,同时React Native是Web开发技术栈,只需维护一份代码,即可在多个平台上使用。

Weex

Weex是阿里巴巴于2016年发布的跨平台移动端开发框架,思想及原理和React Native类似,最大的不同是语法层面,React Native使用React.js作为开发框架,而Weex则使用Vue.js作为开发框架。Vue和React堪称前端领域最火的JavaScript框架,它们的易用性和功能性都非常强大,Weex在淘宝上也有广泛的应用。

快应用

快应用是华为、小米、OPPO、魅族等国内9大主流手机厂商共同制定的轻量级应用标准,目标直指微信小程序。它也是采用JavaScript语言开发,原生控件渲染,与React Native和Weex相比主要有两点不同:

  • 快应用自身不支持Vue或React语法,其采用原生JavaScript开发,其开发框架和微信小程序很像,值得一提的是小程序目前已经可以使用Vue语法开发(mpvue),从原理上来讲,Vue的语法也可以移植到快应用上。
  • React Native和Weex的渲染/排版引擎是集成到框架中的,每一个APP都需要打包一份,安装包体积较大;而快应用渲染/排版引擎是集成到ROM中的,应用中无需打包,安装包体积小,正因如此,快应用才能在保证性能的同时做到快速分发。

自绘UI+原生

通过在不同平台实现一个统一接口的渲染引擎来绘制UI,而不依赖系统原生控件,所以可以做到不同平台UI的一致性。注意,自绘引擎解决的是UI的跨平台问题,如果涉及其它系统能力调用,依然要涉及原生开发。这种平台技术的优点如下:

  • 性能高;由于自绘引擎是直接调用系统API来绘制UI,所以性能和原生控件接近。
  • 灵活、组件库易维护、UI外观保真度和一致性高;由于UI渲染不依赖原生控件,也就不需要根据不同平台的控件单独维护一套组件库,所以代码容易维护。由于组件库是同一套代码、同一个渲染引擎,所以在不同平台,组件显示外观可以做到高保真和高一致性;另外,由于不依赖原生控件,也就不会受原生布局系统的限制,这样布局系统会非常灵活。

不足之处:

  • 动态性不足;为了保证UI绘制性能,自绘UI系统一般都会采用AOT模式编译其发布包,所以应用发布后,不能像Hybrid和RN那些使用JavaScript(JIT)作为开发语言的框架那样动态下发代码。

Flutter

Flutter 是 Google推出并开源的移动应用开发框架,主打跨平台、高保真、高性能。开发者可以通过 Dart语言开发 App,一套代码同时运行在 iOS 和 Android平台。 Flutter提供了丰富的组件、接口,开发者可以很快地为 Flutter添加原生扩展。

Flutter既不使用WebView,也不使用操作系统的原生控件。 相反,Flutter使用自己的高性能渲染引擎来绘制widget。这样不仅可以保证在Android和iOS上UI的一致性,而且也可以避免对原生控件依赖而带来的限制及高昂的维护成本。

Flutter使用Skia作为其2D渲染引擎,Skia是Google的一个2D图形处理函数库,包含字型、坐标转换,以及点阵图都有高效能且简洁的表现,Skia是跨平台的,并提供了非常友好的API,目前Google Chrome浏览器和Android均采用Skia作为其绘图引擎,值得一提的是,由于Android系统已经内置了Skia,所以Flutter在打包APK(Android应用安装包)时,不需要再将Skia打入APK中,但iOS系统并未内置Skia,所以构建iPA时,也必须将Skia一起打包,这也是为什么Flutter APP的Android安装包比iOS安装包小的主要原因。

但是Flutter也有不足之处,不支持动态下发代码和热更新。

PWA(Progress Web App)

PWA不属于上述跨平台开发的某一种,它是一种理念,PWA 本质上是 Web App,借助一些新技术也具备了 Native App 的一些特性,比如离线能力、本地缓存、和通知推送,兼具 Web App 和 Native App 的优点,看起来更像一个原生App。PWA完全使用前端技术栈,不过它需要手机和浏览器的支持,目前支持ServiceWorker和Google Play Service的Android手机,以及搭载11.3以上的iOS手机可以使用PWA。由于国内手机厂商和浏览器厂商的统一性问题,PWA在国内发展不是很好,但是在国外并没有这些问题。

大前端趋势

大前端不仅会成为移动开发与Web前端的发展趋势,也将会是未来的显示设备终端的开发技术趋势。大前端将做更多的终端开发、工程化等工作,而不仅仅只是开发Web页面。大前端工程师将能搞定所有端上的开发。与充满争议的全栈工程师相比,它更具可操作性。但同时对开发者而言,要会更多的技术栈,比如原生开发者要学习html、css、js等前端知识,前端开发人员也要学习Android或iOS的原生开发技术,然后了解一下常见的跨平台技术,只有这样才能更好的融入到大前端的这个大家庭中。

前端技术每年都会不断更新,自学前端面临自制力差,容易学不到最新的前端技术等问题,前端学习建议大家还是要选择培训为好,前端培训学校,往往都是根据前端技术发展,市场用人需求,从而更新前端课程,让学员学到最新最实用的前端知识。像斑码教育,是一家专门做大前端教育的培训机构。创始人蔡久明老师亲自带队授课全程面授;授课以实战课程为主,蔡老师前端技术过人,授课风格幽默,每年有很多学员过来学习,也教会无数名高级前端工程师,在各企业都有就职。近期斑码教育就是由张容铭老师亲自全面授课的,精品小班,名额有限,想了解可以私信我!现在也有很多人选择学校很茫然,其实可以到实地去体验一下,毕竟适合自己才是最重要的。

前端就是后台实现和视觉表现的桥梁,是贯穿在整个产品开发过程的纽带,起到承上启下的作用。一个好的Web前端工程师他能够很好理解产品经理对用户体验的要求,也能够很好地理解后台工程师对数据逻辑。或者程序逻辑进行分离的要求,并将这些要求转化成前台的开发工作。前端就是网站的门面,它的价值远大于其他的客户端开发。最后祝大家早日成为一名高薪的前端工程师!

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