Web应用开发周期

Posted 2020-09-21 _夜枫

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摘要： 这部分内容最早出自笔者写的文章《RePractise：Web开发的七天里》，原文简单描述了Web应用的生命周期。后来发现，这条路几乎是所有Web应用的必经之路。一个Web应用在其生命周期里，都要经历搭建开发环境、创建构建系统、编写代码、进行数据分析等，直至最后使用新的系统来替换这个遗留系统。

引言：这部分内容最早出自笔者写的文章《RePractise：Web开发的七天里》，原文简单描述了Web应用的生命周期。后来发现，这条路几乎是所有Web应用的必经之路。一个Web应用在其生命周期里，都要经历搭建开发环境、创建构建系统、编写代码、进行数据分析等，直至最后使用新的系统来替换这个遗留系统。如果你是一个有经验的开发者，相信你对这个生命周期一定也深有体会。
本篇文章是对《全栈应用开发：精益实践》这本书的一个简单概述。

Web应用的生命周期

　　在我所经历的项目以及我所看到的Web应用里，它们都有相同的很有意思的生命周期。我们经常在网上看到某个知名的网站使用某个新的技术、语言来替换旧的系统，某个App使用新的框架来替换现有的App。我们所看到的都只是这些公司正在重构现有的系统，这实际上是一个周期的结束，以及一个新周期开始。其过程如图0-1所示。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图0-1 Web应用的生命周期

　　仔细一想就会发现：我们所经历的项目都在以不同的时间长度经历相同的生命周期。

遗留系统与新架构

在我开始工作的时候，接触的第一个项目就是一个遗留系统。在一次休息时，我们在比赛找最古老的源码文件，最后找到了10年前写下的一个文件。尽管在我们的代码里有单元测试、针对具体业务功能的测试，项目的代码已经超过20万行，项目中仍然有相当多的代码超出了我们所理解的业务范围。毕竟在这些年头里，有相当多的功能已经不存在了。后来，我们选用微服务重构了这个系统。对于中型的遗留系统来说，这算是一剂良药。
让我们先从某某网站使用新架构重新设计说起。当我们决定使用新架构重新设计系统时，原因可能是多种多样的，如果我们排除一些无法抗拒的因素（如政治），那么剩下的原因可能就只有两个。

• 系统已经变得难以维护。这里的原因仍然有很多：大量的代码已经没有人知道其业务逻辑，变得难以修改；代码间耦合度过高，重构系统的难度过于复杂；项目所使用的技术栈已经过时，已经被市场所淘汰；团队的技术栈在成员变动的过程中，团队中大部分成员的技术栈已经和当前的项目不匹配了。
• 系统的技术栈已经难以符合业务的需求。绝大多数情况下，我们在最初开始创建项目的时候，所选择的技术栈都是符合当时业务需求的技术栈、可以快速验证其业务价值的技术栈。而随着业务的扩张，现有的技术栈很快将难以满足当前业务的需求，或出现性能优化上的限制。

在多数情况下，我们都会将这种系统称为遗留系统。在这时团队里的气氛便是“能不动这些代码就尽量不去动它”。我们已经很难将项目的问题归为人的因素，多数时候都是受业务扩张的影响。作为一个专业的程序员，我们的本能就是将程序写好，而我们往往没有这样的机会。
　　业务人员对项目经理说：“我们的竞争对手已经在本周上线了这个功能。”
　　项目经理对开发人员说：“这个功能下星期就要上线！”
　　是的，我们的功能不得不马上上线。这时候，我们往往要在代码质量和交付速度上做出一些妥协。妥协多了，系统也就变烂了。
　　开发人员说：“这个代码我不太敢修改，要是出了什么大Bug怎么办？”慢慢地人们就开始讨论起重构系统的事宜，并开始着手设计新的架构—使之可以满足当前的业务需求、可预测时间内的业务与技术需求。

技术选型与验证

　　在讨论新架构的过程中，不同的人可能会有不同的技术偏好，也会因存在一些政治因素导致不同技术方案的产生。如团队中的一些人可能出于稳定缘故而选择Java，一些人可能出于对新技术的需求选择Scala，而另外一些人可能考虑到团队中大部分人可能因为都会使用javascript而选择使用JavaScript。如图0-2所示，我们的考虑应该不仅仅取决于这一系列的技术因素。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图0-2 技术选型考虑因素

　　需要注意的是：在做技术选型的时候，要尽最大可能以团队为核心。在做决定之前，我们要提出不同语言、框架下的技术模型，并且进行验证。随后就需要快速搭建出一个原型，并针对这个原型进行假想式开发，然后验证原型本身是经得起考验的。
　　在这一阶段，我通常喜欢在GitHub上搜索一些名字中带有boilerplate的项目，即模块文件。而当一个框架很流行的时候，我就会去相应的awesome-xx寻找，如awesome-react就可以寻找到react相关的项目集。然后，克隆这样一个项目，开始依照现有的系统创建简单的Demo。随后，就可以依据我们的业务试着在这上面进行扩展。最后，再决定是否使用这门技术和这个框架。
　　通常来说，在选择一门新技术设计系统时，需要承担的风险相当大，而如果能成功，那么它可能会带来巨大的收益。从这点看，使用最新的技术与赌博无异。在一些成熟的公司里，会有专门的技术委员会负责对新技术进行审核，来决定是否可以在某个项目里使用新技术。除了考虑其为开发带来的便利性，他们更多地还会考虑其成熟度、安全和技术风险等。

搭建构建系统

　　决定好架构并选择完技术栈后，我们就开始着手创建项目的构建系统，设计项目的部署流程。构建系统不仅包含项目相关的构建流程，还从某种意义上反映了这个项目的工作流程。
　　创建完“hello, world”程序后，我们要着手做的事情就是创建一个持续集成环境。这样的环境包含一系列的工具、步骤及实践，从工具上说，我们需要选择版本管理工具、代码托管环境、持续集成工具、打包工具、自动部署脚本等一系列流程，这些流程将会在《全栈应用开发》一书第4章详细讨论。
　　图0-3便是笔者之前经历过的一个项目的构建流程。
　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图0-3 构建过程

　　这是一个后台语言用Java、前台语言用JavaScript的项目的构建流程。

迭代

　　在互联网行业里，能越快速地对市场需求做出反应，就越能有更好的发展。只要你细心观察就可以发现，大部分互联网公司都在以一定的规律更新产品，或者一周，或者两周，又或者一个月等，这种不断根据反馈来改进产品的过程称为迭代。如图0-4所示是一个简化的迭代模型。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图0-4 简化的迭代模型

　　　当一个迭代开始时，我们需要收集上一个迭代的反馈或者新的需求，然后开始开发代码，最后再发布产品。开发的产品在这个过程中不断地增强功能。为此，还需要选择一个好的迭代周期。一个好的迭代周期既应该有充足的时间修复上一个迭代的Bug，又能在下一个迭代开始之前交付重要的功能。当然，如果交付的软件包里出现了重要的Bug，那么我们也能在第一时间使用旧版本的包，并在下一个迭代交付。在这样的开发节奏里，一周显得太短，一个月又显得太长，两周会是一个很不错的时间。
　　当一个团队在这方面做得不好时，那么他们可能在一次上线后，发现重要的Bug，不得不在当晚或者第二天更新他们的产品。即使是有经验的团队，在开发初期也会经常遇到这些问题，而这些问题可以依赖于在迭代中改进。好的迭代实践都是依据团队自身的需求而发展的，这意味着有时候适合团队A的实践并不一定适合团队B。
　　随后，我们会在这个“hello, world”的基础上不断添加各种功能。

Web应用开发步骤

　　令人难以置信的是，我们做了这么多事情以后还没有开始写代码。事实上，在这一步里，我们已经搭建好了一个最小可运行的Web应用。在这之后，我们所要做的事情就是提交代码即可。将代码从本地提交到服务器后，持续集成服务器将帮我们运行测试，在测试通过后，打包、发布现有的代码，最后部署到测试环境里。

1 . 编码

　　如果不考虑技术难度的因素，写代码看上去就是一件很简单的事。我们只需要按照需求，将功能一点点往上叠加即可。如果不考虑这个过程中添加的代码质量，将会得到一个难以维护的系统，并且在拿到需求后的第一反应也并非直接开始实现功能，而是首先应该考虑可以将这个需求拆分为几步，我们将这个过程称为Tasking。
　　假如，我们正在实现某个详情页的显示功能，它依赖于前端和后台。那么可以直接先做后台API，再实现前台API，最后依据需要微微调整API。我们也可以先用Mock的数据实现前端页面，再依据定义出来的数据格式实现后台API。在这两种不同的实现中，我们都有一个明确的先后步骤。同样，对于一个更加复杂的功能来说，需要切分得更加仔细，每一次只挑选其中一个任务，实现后，再一步步往下执行，最后实现这个功能。
　　有意思的是，当我们已经决定切分为多步来实现功能的时候，就可以在每一步里进行几次不同的代码提交，以便以后知道每一步中做了什么内容。如果只是在最后一步直接提交代码，那么在未来修改代码时，便难以理清当时的思路。
　　一个合理的编码过程不仅包括功能的实现，还应该有测试。尽管出于项目进度的原因，多数项目都不存在测试，而正是因为没有测试，使得整个项目更加混乱。新的功能容易影响旧有的代码，除非有足够多的测试人员，否则我们无法保证所有的功能都是正常的。在有限的条件下，我们应该编写重要的测试，以保证核心功能不被破坏。在条件允许的情况下，我们应该尽可能地保证测试对重要功能的覆盖。由于代码库不只有一个人在提交，如果在某次提交中测试被破坏了，就可以知道谁破坏了测试，他/她应该有责任来修复这个测试。
　　在完成功能后，我们还可以对代码进行重构，以此来保证代码的质量。此外，在日常工作中，我们会用Code Diff（代码检视）来帮助大家提高代码质量。因此，并不是实现了功能就完事了，我们应该尽量保证代码的质量。

2 . 上线和数据分析

　　好了，现在是时候上线了。在以前，上线就是登录到服务器做数据备份。随后，在本地构建、上传软件包，安装软件的依赖。最后，重启服务器、Done。
　　在今天看来，这是一件相当费力的事，我们可以使用自动部署工具来加快这个流程，甚至当我们有足够的测试覆盖率时，可以直接将测试通过的代码直接部署到产品环境。不过，要这样做应有相当的技术能力，并且要保证我们可以协调好开发人员、运维人员等。从技术上说，这可能是一件容易的事，但是从组织结构上说，这并不是一件轻松的事。
　　而故事并没有因此而止步于上线，在产品上线时，我们可以通过数据分析工具来监测用户的行为、网站的访问量等信息。
　　对开发人员来说，这样的分析平台可以帮助我们解决用户在使用过程中遇到的Bug—他在哪一步出的问题？他在出问题前做了什么操作？
　　对业务人员来说，他们可以借此来分析产品受欢迎的程度、用户及流量来源、转化率等信息，并依此来对着陆页、转化率等进行优化。几种常见的流量来源包括搜索引擎、外部链接、付费搜索等，这些都可以依此来做出一些调整。从技术角度说，我们可以提高网站的SEO（搜索引擎优化）水平来添加流量，这将在《全栈应用开发》一书第7章中进行讨论。

小结

　　本篇文章是对《全栈应用开发：精益实践》这本书的一个简单概述，点此链接可在博文视点官网查看此书。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　《全栈应用开发》这不是一本深入前端、后台、运维、设计、分析等各个领域的书籍，而是以实践的方式，将这一系列的领域及理论知识结合到一起来帮助读者构建全栈Web 开发的知识体系，并辅以精益及敏捷的思想，来一步步开发Web 应用。

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