2020年,我们该如何学习 WEB 前端开发-阿里云开发者社区

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2020年,我们该如何学习 WEB 前端开发

简介: 每当想要开始学习,脑子里总会跳出一系列问题:WEB前端的学习先后顺序是什么?PC端必须要掌握哪些知识和框架?移动端要掌握哪些知识和框架?TypeScript和node.js是否为可学可不学?新手应该按照什么先后次第学习呢?本文是阿里巴巴淘系技术部高级前端工程师——小问的个人经验总结,希望帮到处于迷茫期的你!

2020年,我们该如何学习 WEB 前端开发? (1).png
作者|小问
编辑|橙子君
出品|阿里巴巴新零售淘系技术

我们可以把学习路线比作游戏中的段位上分,在不同的分段都有自己的定位和要锻炼的事情:

青铜—从零开始小学生:怀着满腔的热血,看到了这一个行业的希望和未来,准备开始学习 Web 开发知识。

  • 先通过 w3cschool 等免费学习资源把 HTML、CSS 和 JavaScript 的基本操作学会了
  • 写一个简单的表白页面送给你的女/男朋友,展示一下自己努力的成果,如果没有就当我没说

白银 —懵懵懂懂初学者:懂得如何使用 HTML、CSS 和 JavaScript 三大件来实现基本页面开发功能

  • 选择一个可以覆盖多种场景、可以随自己意愿调整难度的项目尝试实现,如博客系统、记账本、Markdown 编辑器等
  • 从 React 和 Vue 这两个框架中选择一个进行学习

黄金—轻车熟路新玩家:懂得使用框架来实现上面所举例项目

  • 学习 Redux、Vuex 或者 MobX 等状态管理工具,并将他们使用到前面的项目中
  • 思考状态管理工具为你的项目带来了什么好处

铂金 V—初出茅庐新司机: 懂得如何使用脚手架创建项目,并且能将代码结构根据模块化的思想进行安排

  • 学习 TypeScript,对前面的项目进行重写,注重对数据结构和类型的控制
  • 学习 Node.js,试着配合数据库实现一个比博客系统更为复杂的 CMS(内容管理系统),如 图书馆管理系统、仓库管理系统

铂金 I—基本上手好司机:如果是懂得如何利用 Node.js 或 TypeScript 编写业务代码的

  • 思考在前面使用框架开发的项目中,有哪些代码是重复冗余的,有哪些逻辑是可以在多个组件之间共用的
  • 学习利用 ES2015 或更新的 JavaScript 标准,逐步替换使用框架所编写的代码

钻石 V—淡定自然老司机:如果是对逻辑抽象、模块封装有了一定的理解和经验的

  • 思考如何使用纯 JavaScript 对业务组件中的非渲染、非 DOM 相关代码进行抽象
  • 引入单元测试工具,对纯逻辑代码进行测试,争取覆盖率达到 80% 以上

钻石 I—赛道新手初学者:如果上面的条件你都已经满足了

  • 思考不同的代码哲学(OO、FP 等)、不同的代码结构(MVC、MVVM 等)的区别
  • 思考不同的框架之间设计的初衷,思考不同的编程语言中对同一类问题不同解法的区别

到这里我划了一条从 0 到高级前端工程师级别的纯技术路线。相信有不少有经验的同学会发现中间我省略了不少内容,但也不难发现路线中从前半段的“学习”逐步变成后半段的“思考”。优秀的工程师除了需要有在纯技术领域的沉淀以外,还需要更多对技术、团队、ROI(投资回报率)的思考,当然这依然不足以支撑我们平稳地渡过“程序员 35 岁危机”,前面的路还有很长,钻石往上还有王者呢,谁说程序员就是青春饭碗的?

回想起很多年前我也跟你一样是一个完全的新手,从 0 开始慢慢自学摸索 Web 开发,甚至后来我也没有进入科班学习计算机,那么来听听我作为一个“前人”是如何完全靠自学至今的故事吧。

我的从 0 开始

我是一个完全从自学开始的前端工程师,想起来第一次接触前端就是初中那会特别流行合租 VPS 然后注册一个 .tk 的免费域名。而作为一个刚入门 Web 开发不久的小屁孩来说,用这种方式一探“大人的世界”属实让人兴奋。而当时最流行的博客管理软件就是用 PHP 写的 WordPress,作为一个十分成熟的 CMS 软件来说 WordPress 当时就有了非常丰富的社区资源,比如主题、模板、插件等等。

而作为一个十分注重个性化的小屁孩来说,当然是要自己做一个主题的啊!于是我就从此踏上了 Web 开发的不归路,在此之前我所接触的都是 Visual Basic 这样的 Native 的语言。

以 WordPress 主题作为切入点,我开始学习 PHP 用于调用 WordPress 的 API 并输出内容、学习 HTML 用于写主题的模板、学习 CSS 用于“装潢”我的博客、学习 jQuery 用于实现页面动态效果。是的,那个时候基本上大部分人接触的是 jQuery 而不是 JavaScript,一个 $ 函数就可以完成非常多的效果这让我第一次感受到了“框架”所带来的价值。于是便一步一步地发生了以下事情(不一定完全对,毕竟时间过太久了):

1、我发现页面上的一些样式效果无法在 IE 浏览器上正常显示,于是我就开始到网上学习 CSS 在 IE 的各种特殊处理,包括 reset.css、normalize.css 等工具的使用;

2、每次点击链接都要刷新页面,在那个网速不怎么好的年代体验非常糟糕,于是乎就开始研究怎么用 jQuery/JavaScript 实现不需要刷新页面的情况下切换页面的内容;通过查看文档发现浏览器支持一种叫做 XMLHTTPRequest 的技术,可以让我们不需要通过跳转的方式从服务器获取到信息,从这里开始了解到 HTML、XML 和 JSON 三种不同格式的区别;
第一次知道了可以通过服务器传递 JSON 格式的纯数据,然后前端通过 JavaScript 对数据进行解析,并且结合前端的模板引擎渲染成完整的 HTML;

从这里又可以学习到如何通过 URL 中的 path、query、hash 以及 POST 和 PUT 请求正文等信息向服务器传递信息,服务器通过这些信息动态地对各种数据进行处理并返回结果;

SPA(Single Page Application)开发习惯初见雏形;

这样我就来到了“白银”阶段了。

接触 Node.js

当我正在愉快地设计着 WordPress 的自定义主题时,偶然间我在某前端网站上了解到了一个新的技术 —— Node.js。与它的相遇改变了我以后的学习路径,影响至今。

2009 年 Ryan Dahl 发布了一个基于 Chrome JavaScript V8 引擎开发的程序运行环境 Node.js,它允许开发者在除了浏览器以外的地方运行 JavaScript 语言,并且提供一些标准库允许 JavaScript 脚本启动进行启动一个 HTTP 服务端应用这种以前在浏览器无法完成的事情。

var http = require('http');
http.createServer(function (req, res) {
  res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
  res.end('Hello World\n');
}).listen(8124, "127.0.0.1");
console.log('Server running at http://127.0.0.1:8124/');

这一份代码是 2010 年写在 Node.js 官网的一段实例代码,机缘巧合之下我被这么一段简单的代码深深地吸引住了,虽然当时安装它仍需要从 GitHub 上克隆整个项目代码到本地并依次运行以下指令:

$ ./configure
$ make
$ make install

这一次编译就得花上至少十分钟,但完成安装后运行上面的一段代码,并在浏览器中打开 http://127.0.0.1:8124/,然后在浏览器上看到 Hello World 字样时仿佛新世界的门打开了。因为当时我所接触过的服务端程序只有 PHP,而 PHP 本质上就是一个模板引擎,它并不能很直观地处理请求本身而是借助 CGI 进行响应。能做更多的事情,这件事情对刚学习编程不久的新手来说是具有很大诱惑力的。

从这里开始,Node.js 配合 npm 便开始了长达 10 年的快速发展。从纯服务端应用开发,到开发工具、工程工具,再到如今的 FaaS(Function as a Service,Serverless)开发方式。Node.js 已经成为 Web 工程师不可或缺的一项技能,不管是用来开发服务端应用还是开发工具类应用,甚至是使用 Electron 开发桌面端应用还是配合 React Native 开发移动端 App,Node.js 能让前端工程师了解更多系统级别的概念,如网络、I/O、内存、文件系统等等,这些很多都是原本在浏览器端上看不到的。而学习这些知识对你理解前端开发背后的一些原理有非常好的价值,就跟学习算法一样。

结论:请学习 Node.js 和其中涉及到的一些基本计算机原理。

框架时代

当我在做 WordPress 主题的时候,绝大部分的主题开发者都会在前端做一些简单的效果,甚至有甚者会通过 JavaScript 实现一些原本只能通过后端来完成的事情,比如文章列表、文章内容的加载和渲染。而当年这些主题开发者基本上都会使用 jQuery 来进行这些 JavaScript 的操作,因为纯手写 JavaScript 在当时来说非常的繁琐(ES4时代,很多现在被广泛使用的原生 API 都仍未具备)所以当时 jQuery 就是大家的首选方案。

从非常早的 PrototypeJS、后来的 jQuery、进入 MVC 时代的 Backbone,AngularJS 开启 MVVM 模式,React 引入 FP 的概念,Vue 成功开启了渐进式开发体验的道路。一路下来一地的鸡毛,被各路人马诟病前端领域一个月开发一个新框架,“学不动了”。然而作为一个也写过框架、写过工具类库的开发者,我很喜欢用一个经常用于泛科技领域的例子来类比前端领域:

科技的终极目标,就是让人民感觉不到科技。

jQuery 时代,前端开发者使用 JavaScript 的模式是从页面中获取 DOM 元素,添加事件,然后通过 class 和 style 对页面进行动态地变更,以完成对用户行为的响应;

Backbone 时代,原本用在桌面端软件开发中的 MVC 模式被引入到了前端开发中,前端开发者们发现 Web 开发的复杂度已经需要用这些更成熟的开发模式进行管理了;

AngularJS 时代,从这里开始 Google 把数据双向绑定模式带到前端开发中,将原本需要通过 JavaScript 控制 DOM 元素这一繁琐的操作变成了只需要关心 Model 层需要改动什么内容即可。而 Vue 则将这种模式的开发成本降低到了一种相当可观的程度,让很多新手开发者也能很简单地入手这种便捷的开发模式。
React 时代,Facebook 的科学家们把函数式编程的思想引入到前端开发中,注重的是数据链路的可跟踪、可回溯、可管理,让整个数据链路是尽可能以单链路流转。

image.png

虽然前端领域常被说“一个月一个新框架”,但实际上每一个框架在迭代的过程中都是解决了它们所在业务场景的实际需求的,并不是“拍脑袋”地想要把每一个技术细节做出一个 break change。

而目前我目前推荐的学习的框架是 React 和 Vue:
同样都是目前最流行的框架之一,而且可以预见未来 3~5 年内都是能满足找工作的需求的;

React:引入函数式编程(Functional Programming)的概念,使得写代码的思路更加严谨,更具有可维护性和逻辑可导性;

Vue:将 MVVM 模式变得非常简单易于入手,把 Progressive JavaScript Framework 的定位实践得非常到位。且如今 Vue 3.0 的 Composition API 更是在某种程度上将 Hooks 的玩法实现得比 React Hooks 更优;

结论:请不要害怕学习!不要惧怕新技术!

工程之路

虽然我在接触了框架和 Node.js 之后,发现 JavaScript 除了能实现一般只用于展示内容和呈现简单交互以外还能做更多的事情。但本质上还是围绕着多个页面进行页面上 DOM 元素的控制,而直到我打开了 Google 的一些网站时,我才发现原来网站除了能叫页面以外,还能称之为“应用”。

自从 Google 上线了一个完全不需要刷新页面就能完成所有事情而且体验很不错的 GMail 之后,我们发现网页原来也是可以承载那么复杂的逻辑和应用场景的。大家的热情异常地高涨,想着能不能让自己所负责的项目也有这么厉害高级的样子。但随着项目不断地复杂,代码规模也变得非常难以管理,而这个时候就需要工程化的引入。

▐ 工程化协作

对于企业来说除了研发效率要足够高以外,研发链路的安全、合规也是同样重要的。

什么叫安全合规?可管理的代码版本、可控制的发布流程、可管控的灰度机制,都是大厂用于保证项目流程稳定进行的必要工具。

有很多初学者或者还没有大公司经验的同学在写项目时都是单打独斗的,但更多的一线项目都需要至少 2~3 个甚至更多的人员一同参与开发的。

而这种时候,因为每个人的水平和开发习惯都是不一致的,而这些不一致就直接导致整体研发效率和项目进度受到极大的影响。所以就需要一种能够让大家在一个水平线上进行开发的模式,工程化需求便应运而生。

版本控制

  • Git:GitHub、GitLab、Coding……
  • SVN:BitBucket、Google Code……

代码样式检查工具 JavaScript/TypeScript:ESLint

测试工具

  • 单元测试:Karma、Jest、Mocha……
  • 持续集成:CI
  • ……

▐ 工程化开发工具

从直接将 JavaScript 代码用 script 标签,到需要将 jQuery 文件和主要程序文件分别引入,再到 Node.js 出现后使用 npm 进行依赖库管理并使用 webpack 进行打包和压缩。工程类工具的发展见证着前端工程近十年的发展历史,对目前我们所常用的工程工具有更好的了解和实践,绝对是通往优秀路上不可或缺的一步。

  • 依赖包管理工具:npm、yarn
  • 打包工具:webpack、rollup
  • 脚手架工具:create-react-app……

▐ 工程化开发语言

相信很多同学都听说过 JavaScript 诞生之初的一些轶事,比如根本没有特别多的严谨思考,或者在非常多的场景中十分地晦涩,比如隐性转换等。

有人认为 JavaScript 能发展到如今的地位跟它的这种“灵活度”或者“松散度”有关联,虽然在某种程度上确实因为这种特性造成的 JavaScript 学习门槛比较低而间接导致。但就如我上面所说,当项目规模和人员规模不断发展乃至膨胀过后,这些特性会逐渐表现出来非常糟糕的体验:

团队之间因为没有良好的技术文档沉淀,信息不对等的情况直接导致代码在没有良好的单元测试时出现逻辑冲突;

第三方依赖库的 API 在设计上大量使用了 JavaScript 松散的特性,导致使用方在引用时频繁出现“迷惑”的状态;

当需要使用 JavaScript 与其他语言(特别是强类型语言)进行交互时,JS 过于松散的习惯会让对接方感到非常迷惑,对于双方的实际接入成本会比前期预估的大得多;

为了解决这种情况,来自不同编程领域的大牛们都纷纷开始想办法,于是乎便诞生了非常多的“轮子”:

  • Java 系:Scala.js、ClojureScript
  • Go 系:GopherJS
  • Microsoft:TypeScript
  • Facebook:Flow、Reason

目前 TypeScript 已经影响了前端乃至整个 Web 领域的开发生态,TypeScript 之父 Anders Hejlsberg 创造过 Turbo Pascal、Delphi、C# 等在整个计算机科学领域都举足轻重的语言,而 TypeScript 又再次创造出翻天覆地的变化:

强类型的引入能让我们在写代码的时候从值优先的思维转变成类型优先;

强类型的引入能帮助开发工具(IDE 等)更好地为开发者提供便利性能力,如智能补全、类型检测、编译时检查等等;

TypeScript 可以让 JavaScript 更好地与其他语言进行交互,甚至转换为其他语言;

▐ 工程化通用组件

当需求不断变多后,“爱偷懒”的工程师们就会把经常用到的内容进行抽象,比如从很早以前就有的 ExtJS、Twitter 工程师发布的 Bootstrap 再到今天的 Ant Design、Element UI 等,都帮助我们更快更好更稳定地完成一些通用页面能力的开发。

  • React:Ant Design、Fusion Design
  • Vue:Element UI、iView、Ant Design of Vue

逻辑抽象能力

随着我对 JavaScript 应用的编写经验不断增加,我所尝试的技术和场景也在不断地变得更加复杂。而当逻辑代码变得越来越复杂时我也渐渐发现一个新的问题,很多时候我所编写的逻辑代码是相似的,但相似之余其中的一些细节不尽相同,而这些代码往往是后期维护成本最高的。

这就让我感到十分困惑,如何让我的代码写起来没有那么繁琐的同时,又不丢失原本代码的应有逻辑呢?这就让我想起了之前学习的框架,它们的实现原理不就是把原本我们写得非常繁琐的逻辑代码进行压缩,让我们写起来更加简洁直观吗?

这是我曾经面试过的一位校招候选人写的代码,其背景是用于快速判断自走棋类游戏中不同的增益能力(Buff)的成立状态。但显然这样的代码在实际开发中是绝对不允许存在的:
代码逻辑过于冗余;

一旦通用判断逻辑出现变动,需要每一个都进行手动维护;

没有良好的可维护性;

所以我便提出如何让这些代码写得更加“优雅”和利于维护。

export default {
  beastBuff: (state) => {
    let arr = [];
    if (state.raceCount[0]['beast'] == 2 || state.raceCount[0]['beast'] == 3) {
      console.log(`you got 2 beast`)
      arr.push(state.racebuffdata[8])
    } else if (state.raceCount[0]['beast'] == 4 || state.raceCount[0]['beast'] == 5) {
      console.log(`you got 4 beast`)
      arr.pop()
      arr.push(state.racebuffdata[9])
    } else if (state.raceCount[0]['beast'] == 6) {
      console.log(`you got 6 beast`)
      arr.pop()
      arr.push(state.racebuffdata[10])
    } else if (state.raceCount[0]['beast'] < 2 && arr.length == 1) {
      arr.pop()
    }
    return arr;
  },
  caveclanBuff: (state) => {
    let arr = [];
    if (state.raceCount[1]['caveclan'] == 2 || state.raceCount[1]['caveclan'] == 3) {
      console.log(`you got 2 caveclan`)
      arr.push(state.racebuffdata[11])
    } else if (state.raceCount[1]['caveclan'] == 4) {
      console.log(`you got 4 caveclan`)
      arr.pop()
      arr.push(state.racebuffdata[12])
    } else if (state.raceCount[1]['caveclan'] < 2 && arr.length == 1) {
      arr.pop()
    }
    return arr;
  },
  demonBuff: (state) => {
    let arr = [];
    if (state.raceCount[2]['demon'] == 1) {
      console.log(`you got 1 demon`)
      arr.push(state.racebuffdata[5])
    } else if (state.raceCount[2]['demon'] < 1 && arr.length == 1) {
      arr.pop()
    }
    return arr;
  }
  // ...
}

我们不难发现这几个 xxxBuff 函数中的逻辑都非常接近,但也各有不同。那么如何能将这段代码进行优化和抽象呢?我当时给 TA 提出了一份示例代码:

const beastConfig = [
  [2, [2, 3], 8],
  [4, [4, 5], 9],
  [6, [6], 10],
  [2]
]

这份代码中的每一个数字在上面的 beastBuff 函数中都可以一一找到,那么要怎么将它们复用到逻辑代码中,实现与原本的代码一样的功能呢?

image.png

我同样给他写了一份参考答案:

const generateBuff = (rate, configArr) => {
  return state => {
    const arr = []

    for (const [ output, conditions, index ] of configArr) {
      if (conditions && index) {
        // Buff calculating
        const isHit = conditions.some(condition => state.raceCount[0][race] == condition)
        if (isHit) {
          console.log(`you got ${output} ${race}`)
          arr.pop()
          arr.push(state.racebuffdata[index])
          break
        }
      } else if (state.raceCount[0][race] < output && arr.length === 1) {
        // Last condition
        arr.pop()
      }
    }

    return arr
  }
}

export default {
  beastBuff: generateBuff('beast', [
    [2, [2, 3], 8],
    [4, [4, 5], 9],
    [6, [6], 10],
    [2]
  ]),

  caveclanBuff: generateBuff('caveclan', [
    [2, [2, 3], 11],
    [4, [4], 12],
    [2]
  ]),
  
  // ...
}

原本代码里面通过 hard code 实现的判断逻辑,通过观察其中的共同点,并思考能否通转换为可抽象部分,这同样也是一名优秀的工程师所必须具备的能力。
Be D.R.Y.! (Don't repeat yourself)

更高层次的思考能力

随着我对不同业务、不同场景和不同代码难度的不断探索和研究,我发现在前端领域乃至整个编程领域里,不同的框架和架构层出不穷地发展,其实在根本上就是各种实际业务场景在寻找更合适的 Better Practice(更好实践)。就如前面的所说的那样,不同的框架作者在开发的时候会采取不同的代码结构甚至代码哲学,这些不同的思维角度可能在框架的源码中并不会直接表现出来。但我不会说研读源码完全没有用!因为研读源码最起码可以学习其中的一些 trick 或者代码习惯。

但更重要的是理解从 API、系统架构上进行思考,因为只有多思考了,你才能逐渐变得比其他人更加对不同的技术游刃有余。

EOF

这一个流程并不是严谨的学习路线,更多的是我个人的一些经验总结。当然除了我所提到的学习知识点以外,还有很多不同的分支对应着不同的实际业务和场景,比如配合 Electron 开发桌面端应用、配合 React Native/Flutter 开发移动端应用、配合 Node.js/QuickJS/FibJS 开发嵌入式应用、配合 TensorFlow.js 开发适用于前端甚至适用于边缘计算的机器学习应用、配合 WebAssembly 将 Web 应用的使用体验提升到接近原生应用的境界……

关于 JavaScript 有一个很有名的预言:

凡是能用 JavaScript 重写的,终将会使用 JavaScript 重写

无论这句话会不会最终完全实现,但目前我们已经能看到很多应用逐渐通过 Web 应用的形式云端化,比如 Photoshop、音视频编辑软件、代码编辑器甚至是大型游戏等等原本我们完全没想到可以运行在浏览器中。

前端开发困难吗?不困难、门槛相对比较低。简单吗?不简单,通过相信看到这里的你也已经有所体会了。当然实际要如何选择路线和方向,还是你自己所遇到的经历和机遇来决定的。

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