从前后端分离到 GraphQL,携程如何用 Node 实现?

阅读数:7652 2019 年 1 月 23 日 10:28

从前后端分离到GraphQL,携程如何用Node实现?

Nodejs 自从 2009 年被开发出来以后,至今已经走过了 9 个年头,目前最新的稳定版已经到了 10.13。从问世以后,Nodejs 就深受前端工程师的喜欢。

在携程内部,Nodejs 也是应用广泛,从开发工具到 web 应用,从客户端到服务端,都能见到它的身影。我们也从最初用 Node.js 来完成前后端的架构分离到最近使用 GraphQL 来做微服务,机票部门在 Node.js 的应用探索上越走越宽。

一、前后端分离

在机票事业部前端开发的 web1.0 时代,整个前后端代码耦合在一起,采用的是典型的服务端 MVC 架构。

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在这样的开发模式下,会存在一些问题和痛点:

1)前后端代码耦合在一起,维护成本比较大,前端的同学不熟悉服务端开发语言,服务端同学也不熟悉前端的交互;

2)展示逻辑和业务逻辑混在在一起,前后端开发同学的职责不明确,有些需求前端说这个逻辑在 view 层,应该后端改,后端说,前端做兼容处理;

3)项目的扩展性比较低,维护性差,迭代速度慢。

在传统的 MVC 模式中,由于 view 层所承载的内容过多,导致 view 层这一块和前端的耦合太多,整体开发效率低下。

能否将这个剥离出来,让前后端集中力量关注自己的领域呢?答案是肯定的,我们将客户端和服务端隔离开,服务端负责数据聚合,提供标准的 restful 接口,前端负责数据渲染。

在机票 H5 实践前后端分离过程中,我们改进了技术架构,在前端的应用层,采用 PM2+Node.js(8.9.4)+Express(4.0)框架,内部基于携程基础框架 ctriputil,同时对一些常用功能的封装,如 Redis 的调用,ABTest 的获取,Qconfig 的集成。

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为什么选择 Nodejs 呢?

1)Nodejs 采用的是 V8 引擎,运行的是 javascript 代码,对于前端同学来说,学习成本低;

2)Nodejs 是事件驱动的,非阻塞性 I/O,非常适合对于前端这种 IO 密集型的应用;

3)社区活跃度高,有大量的库可以被使用;

4)NPM 生态圈内容丰富;

5)客户端代码和应用端可以共享模版和部分逻辑,适合浏览器及服务端代码共用。

在客户端这一层,选用 vue.js ,依托于公司的 lizard.lite 框架,采用 wbebpack 作为构建工具,并通过结合 UT 来提升开发质量。

在 vue 的使用上采用 Vuex 进行状态管理,用 Vue Router 进行路由管理以及用 Lizard.lite 进行 model 层管理(如数据获取、转换、缓存、日志记录、环境切换等)。对于基础数据信息采用 Localstore 进行本地持久化存储,对于状态数据采用 Sessionstore 进行管理,确保状态在当次 session 中是有效的。

自动化代码集成方面我们采用 ESlint\TSlint 做一些基本的语法检查,同时使用 mocha 进行单元测试,确保开发质量,同时按 controller\model\fue 进行分层,确保每个模块之间相对独立。

整个改造后的架构具备以下特性:

模块化:ES6 import + System.import + vue 单文件组件;

单页路由控制: vue-router + async component;

服务器通信: 同构的 businiess model(LizardLite.AbsModel);

状态管理: vuex store;

代码质量: standardjs + eslint + mocha + chai;

构建发布: webpack dev server + npm scripts + html-minifier/uglify js/clean css;

整个机票 H5 预订流程采用单页 +SSR 模式进行开发,获得了 APP-LIKE 式的体验。

针对直接 Landing 页面,采用 APPSHELL 进行服务端加载骨架,提升首屏可视加载速度,对非 Landing 页面采用 SPA 模式,提升后续页面加载速度流畅度,对于搜索引擎的爬虫,会自动识别并进行服务端渲染,做到客户端和服务端代码复用。

为降低每个页面的资源加载耗时,会对页面资源文件进行拆分和后续页面资源的预加载,同时利用大数据进行用户行为的预测以及接口数据预处理,使得页面速度的加载耗时得到比较大的提升。

二、Node.js 与 restfulAPI

在采用 Node.js 来完成前后端分离后,整个前台的架构分为三大块,一个是以浏览器渲染为主的客户端,二是 Node.js 为主的应用端,三是前台的数据聚合层,在前台的数据聚合层采用 JAVA 作为主要开发语言,对接后台底层的接口。

在 2016 年以来,机票前台开发组开始推行敏捷开发,采用 scrum 的模式进行敏捷管理,并组建比较多的敏捷团队,由于有些敏捷团队比较小,人数相比较少,团队中经常客户端、服务端都只有 1 个或者 2 个同学,如果遇到一个项目是服务端逻辑比较多的时候,服务端资源会爆掉,在遇到改版类项目时,前端资源会爆掉,但由于前后的技术栈不统一,团队内部开发资源相互协调起来比较困难。

如何让团队的效能发挥到最大是我们一直在思考的问题,于是我们在 scrum 团队尝试技术栈统一,将前台的数据聚合层改为用 Node.js 来实现,使得整个团队内部以前端开发工程师为主。

从前后端分离到GraphQL,携程如何用Node实现?

整个 Node 层的架构和 H5 应用层类似,也是采用 PM2+Node.js(8.9.4)+Express(4.0)+CtripUtil,为了提供标准的 restfulAPI,我们在服务入口做了自动化的注册方式,方便客户端接入;

从前后端分离到GraphQL,携程如何用Node实现?

在 Node 层内部针对后台接口的调用做了深度封装,在使用上更加方便快捷,同时接入公司 cat/clog 等通用日志系统。

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经过对服务端的改造以及技术栈的统一,整个团队的效能也得到了提升,用 Node.js 实现的接口在上线后性能稳定,整体耗时控制在 50ms 以内。

三、RestfulAPI->GraphQL

经过了前面用 Node.js 进行标准的 restfulAPI 开发尝试,有越来越多 Node.js 实现的接口上线,整个前台的架构如下:

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在经历过几个版本迭代之后,我们发现了一些新的问题:

1)不同版本的客户端需求不同,相同的接口需要针对不同的版本做不同的处理;

2)不同的客户端对于契约的需求也不一样,比如 PC 由于屏幕尺寸的关系,在界面设计上给用户的信息要比 APP 多的多,PC 与 APP 在显示的信息上是有差异的,相同的契约数据下发对于某一端来说会存在浪费,从而加大网络开销,

3)在 APP 上也会存在着版本之间的差异,比如 7.15 的版本和 7.16 的版本,7.16 上了一些新的功能,加了一些新的 fetch,如果统一下发给前端,对于老的版本也是也是资源上的浪费,

4)客户端在某些时候需要调用多个接口汇总数据一起显示,某些情况下又要分开调用,对于服务来说,动态可扩展的架构尤为重要,

5)前端在 model 层使用的结构和服务端结构可能会存在差异性,如何磨平这些差异,也非常考验开发同学的技术能力;

在这个时候,GraphQL 进入到了我们的视野。GraphQL 是一种新的 API 标准,它提供一种更高效、更加灵活的数据查询方式,在 2015 年被 Facebook 正式开源。

其在本质上是一种基于 API 的查询语言,是对 restfulAPI 的一种封装,目的在于构建一种更加易用的服务,通过 GraphQL,客户端可以很方便的获取所需要的数据。

比如下面的这个例子,获取 ID 为 1 的城市信息,只要返回的 schema 保护 ID,name,Code 即可,其中 name 为重定义 schema。

复制代码
Request:
{
city: getCityInfo(id: 1) {
ID
name: Name
Code
}
}
Response:
{
"data": {
"city": {
"ID": 1,
"name": " 北京 ",
"Code": "BJS"
}
}
Schema:
module.exports = new GraphQLObjectType({
'name': 'CityInfo',
'description': '城市实体',
'fields': {
'Code': {
'description': '城市三字码',
'type': GraphQLString
},
'ID': {
'description': '城市 ID',
'type': GraphQLInt
},
'Name': {
'description': '城市名称',
'type': GraphQLString
}
}
})

GraphQL 和传统的 restAPI 相比:

1)数据获取:GraphQL 可以按需获取,通过调用方指定 schema 返回不同报文,RestfulAPI 则是下发相同的结构;

2)类型系统,强校验:GraphQL 使用 Type System 来定义 API,公开的类型都是通过 SDL 模式进行编写,统一前后端契约结构,便于使用;

3)URL 入口:Rest 不同的请求入口不同,在请求的 URL 上需要做区分,GraphQL 则是一个入口 (/graphql?query=),通过调用的 request 来区分;

4)调用方式:Rest 获取多个不同接口数据时,需要并发调用多次,而 GraphQL 可以合并查询,降低网络开销;

于是我们开始在团队内部试点 GraphQL,在技术架构上采用 PM2+Node.js+Express+Express-GraphQL,选用 Express-GraphQL 作为核心中间件,统一客户端的请求入口为 /graphql?query=*,由调用端来决定自己需要哪些数据。

从前后端分离到GraphQL,携程如何用Node实现?

四、总结

Node.js 在机票团队从早期的前后端分离到 GraphQL 的实践,目前已经深度应用到前端组的各个模块,现在机票前端应用层已全部采用 Node.js 来实现。

有近 20+ 接口采用 Node.js 来开发,其中一大半是通过 GraphQL 来实现,日均的流量在 200W 左右,整体 Node 服务端性能稳定,后续我们还将继续拓宽 Node.js 的使用场景,使其发挥更大的价值。

更多内容,请关注前端之巅。

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