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。

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。

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。

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；

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。

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：

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。

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。

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。

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