Smart Tools 网站的架构之美
本文将简要介绍Smart Tools工具箱网站的架构设计，带领大家一起领略架构之美。
Smart Tools是一款实用的在线工具箱网站，地址：https://smart-tools.cn
总体架构
Smart Tools工具箱网站是采用前后端分离的总体架构。其中，前端是由Angular框架开发，后端包含三个服务，分别是Java 服务、NodeJs 服务、Python 服务。所有的请求都经过Nginx进行代理。
前端技术选型
为什么前端基于Typescript和Angular技术，它们有何优势和弊端？
目前的前端技术主要分为两类：
- 服务端渲染技术。例如，Java生态中的Thymeleaf页面模板引擎，NodeJs生态中的ejs等，其优势是有利于搜索引擎爬虫，适合编写简单的页面。
- 客户端渲染技术。其也被称为SPA技术。例如，目前行业主流的三大前端框架，Angular、Vue、React，其优势是适合编写复杂的前端项目，缺点是不利于搜索引擎爬虫。
这里 Smart Tools 网站选择的是 Typescript 和 Angular 。其理由如下：
- Typescript 相对于 Javascript 语法更加规范，符合我作为一个后端Java程序员的使用习惯
- Angular 是谷歌开源的技术，我对很多谷歌开源的技术都很喜欢
- Angular 具有良好的生态以及技术文档，能够帮助初学者快速入门
- Angular 框架有一套完善的机制用于支持复杂的前端系统
由于 Angular 框架搭建的应用属于SPA（单页应用），所以我们需要考虑如何优化搜索引擎爬虫。目前，Smart Tools 网站主要考虑了Baidu Spider、Bingbot、Google Spider 爬虫程序。
实现Angular应用的服务端渲染技术主要包括两类：
- 预渲染技术
- 服务端渲染技术
预渲染技术指的是在编译阶段，将所有的路由页面转换成静态的html。
服务端渲染技术指定是搜索引擎的爬虫程序会被重定向到一个chromium的解析服务，将页面路由解析成静态的html。
预渲染的缺点是每次代码修改都需要重新构建，而服务端渲染不存在这个问题，但服务端渲染的架构相对复杂，需要引入格外技术进行支撑。在 Smart Tools 网站中，我们选择的是预渲染技术，目前是接入的是prerender.io提供的技术方案。
惰性加载技术
由于前端应用中包含众多小工具组件，良好的路由和模块划分将有利于提供网站上各个工具的访问速度。这里，我们将详细介绍Smart Tools 工具箱的路由方案设计。
Smart Tools 网站的路由方案是由三级路由组成，每一级路由都采用惰性加载。所谓的惰性加载是一种按需加载的模式，只有用户跳转到特定的路由模块后才会加载该模块的js文件。
UI 设计
目前主流的开源UI组件主要包括Bootstrap、Material UI、Ant Design，这里我选择了Google开源的Material UI。主要原因如下：
- Material UI是Google开源的UI设计规范，应用于Android、Chrome、Youtube、Bilibili，这些都是我很喜欢的应用。
Material UI的简单介绍
Material UI基于Google的Material Design规范，该规范提供了一种现代化且一致的设计语言，可在各种平台上提供可靠的用户体验。Material UI提供了许多预先构建好的UI组件，如按钮、输入框、表格、卡片等，这些组件都符合Material Design规范，可以很容易地进行自定义和样式更改。此外，Material UI还提供了主题支持，使得您可以轻松地在应用程序中使用自定义的颜色和字体。
后端技术选型
由于Smart tools工具网站包含众多的工具，每一种工具都有适合它的语言和类库。以格式化工具为例，我们是基于prettier类库进行格式化处理，而当前版本的prettier类库有11.2MB的大小。如果在前端进行业务逻辑的处理，势必需要客户端加载更多的js依赖，从而影响网站页面的加载性能，所以我们选择在后端Nodejs中进行处理。
目前后端技术主要包括三类：
- java 和 spring，作为后端的主要接入服务，承担主要的业务逻辑
- nodejs，提供格式化工具、数据类型转换工具等
- python，提供爬虫类工具等
部署方案
在Smart Tools网站中系统模块的部署层面上，我们的原则是尽量基于Docker容器进行部署。原因是容器化部署可以减小系统对虚拟机环境的依赖。
目前Smart Tools网站包含的服务如下：
- nginx，基于docker容器进行部署
- smart-tools-java，基于docker容器进行部署
- smart-tools-nodejs，基于本地部署，可调用本地安装的类库
- smart-tools-python，基于docker容器进行部署
- mysql，基于docker进行部署
总结
好的系统架构是不会轻易改变的，不同的网站开发者基于不同的业务考量，通常会选择不同的架构方式。本文简介了Smart Tools工具箱网站的架构方案，希望能够给优秀的你一些参考。