Frontend dizaina principi: Komponentu arhitektūras meistarība

Nepārtraukti mainīgajā tīmekļa izstrādes ainavā frontend arhitektūrai ir izšķiroša loma projekta panākumu un ilgmūžības noteikšanā. Starp dažādiem arhitektūras modeļiem komponentu arhitektūra izceļas kā spēcīga un plaši pieņemta pieeja. Šis emuāra ieraksts iedziļinās komponentu arhitektūras pamatprincipos, pētot tās priekšrocības, labāko praksi un praktiskus apsvērumus mērogojamu, uzturamu un testējamu lietotāja saskarņu veidošanai.

Kas ir komponentu arhitektūra?

Komponentu arhitektūra ir dizaina paradigma, kas atbalsta lietotāja saskarņu (UI) veidošanu, sadalot tās mazākās, neatkarīgās un atkārtoti lietojamās vienībās, ko sauc par komponentēm. Katra komponente ietver savu loģiku, datus un prezentāciju, padarot to par autonomu vienību lietojumprogrammā.

Iedomājieties to kā būvēšanu ar LEGO klucīšiem. Katrs klucītis ir komponente, un jūs varat kombinēt šos klucīšus dažādos veidos, lai radītu sarežģītas struktūras. Tāpat kā LEGO klucīši ir atkārtoti lietojami un savstarpēji aizvietojami, arī labi izstrādātas arhitektūras komponentēm jābūt atkārtoti lietojamām dažādās lietojumprogrammas daļās vai pat vairākos projektos.

Komponenšu galvenās īpašības:

• Atkārtota izmantojamība: Komponentes var izmantot vairākas reizes vienā lietojumprogrammā vai dažādās lietojumprogrammās, samazinot koda dublēšanos un izstrādes laiku.
• Inkapsulācija: Komponentes slēpj savas iekšējās implementācijas detaļas no ārpasaules, atklājot tikai labi definētu saskarni. Tas veicina modularitāti un samazina atkarības.
• Neatkarība: Komponentēm jābūt neatkarīgām viena no otras, kas nozīmē, ka izmaiņām vienā komponentē nevajadzētu ietekmēt citu komponenšu funkcionalitāti.
• Testējamība: Komponentes ir vieglāk testēt izolēti, jo to uzvedība ir paredzama un labi definēta.
• Uzturamība: Uz komponentēm balstītas sistēmas ir vieglāk uzturēt un atjaunināt, jo izmaiņas var veikt atsevišķās komponentēs, neietekmējot visu lietojumprogrammu.

Komponentu arhitektūras izmantošanas priekšrocības

Komponentu arhitektūras pieņemšana piedāvā daudzas priekšrocības, kas ietekmē dažādus izstrādes dzīves cikla aspektus:

Uzlabota koda atkārtota izmantojamība

Šī, iespējams, ir visbūtiskākā priekšrocība. Izstrādājot atkārtoti lietojamas komponentes, jūs izvairāties no viena un tā paša koda rakstīšanas vairākas reizes. Iedomājieties, ka veidojat e-komercijas vietni. Komponenti, kas attēlo produkta informāciju (attēls, nosaukums, cena, apraksts), var atkārtoti izmantot produktu saraksta lapās, produktu detalizētās informācijas lapās un pat iepirkumu groza kopsavilkumā. Tas krasi samazina izstrādes laiku un nodrošina konsekvenci visā lietojumprogrammā.

Uzlabota uzturamība

Kad nepieciešamas izmaiņas, jums ir jāmodificē tikai attiecīgā komponente, nevis jāmeklē lielās un sarežģītās kodu bāzēs. Ja e-komercijas vietnē nepieciešams mainīt produktu cenu attēlošanas veidu (piemēram, pievienojot valūtas simbolus), jums ir jāatjaunina tikai produkta detalizētās informācijas komponente, un izmaiņas automātiski izplatīsies visā lietojumprogrammā.

Paaugstināta testējamība

Mazākas, neatkarīgas komponentes ir vieglāk testēt izolēti. Jūs varat rakstīt vienības testus katrai komponentei, lai nodrošinātu, ka tā darbojas, kā paredzēts. Tas noved pie augstākas koda kvalitātes un samazina kļūdu risku. Piemēram, jūs varat rakstīt testus formas komponentei, lai pārbaudītu, vai tā pareizi validē lietotāja ievadi un apstrādā formas iesniegšanu.

Ātrāki izstrādes cikli

Esošo komponenšu atkārtota izmantošana un to neatkarīga testēšana paātrina izstrādes procesu. Piemēram, izmantojot iepriekš izveidotu datuma atlasītāja komponenti, nav nepieciešams to izstrādāt no nulles, ietaupot ievērojamu izstrādes laiku.

Uzlabota sadarbība

Komponentu arhitektūra veicina modularitāti, padarot dažādiem izstrādātājiem vieglāku vienlaicīgu darbu pie dažādām lietojumprogrammas daļām. Tas ir īpaši noderīgi lielām komandām, kas strādā pie sarežģītiem projektiem. Viena komanda varētu koncentrēties uz lietotāju autentifikācijas komponenšu veidošanu, kamēr cita komanda strādā pie produktu kataloga komponentēm ar minimālu pārklāšanos un atkarībām.

Mērogojamība

Komponentu arhitektūra atvieglo lietojumprogrammu mērogošanu, jo jūs varat pievienot vai noņemt komponentes, neietekmējot pārējo sistēmu. Kad jūsu e-komercijas bizness aug, jūs varat viegli pievienot jaunas funkcijas, veidojot jaunas komponentes un integrējot tās esošajā arhitektūrā.

Komponenšu dizaina pamatprincipi

Lai efektīvi izmantotu komponentu arhitektūras priekšrocības, ir svarīgi ievērot noteiktus dizaina principus:

Vienotas atbildības princips (SRP)

Katrai komponentei jābūt vienai, labi definētai atbildībai. Tai jākoncentrējas uz vienas lietas veikšanu un tās veikšanu labi. Komponentei, kas attēlo lietotāja profilu, vajadzētu būt atbildīgai tikai par lietotāja informācijas attēlošanu, nevis par lietotāja autentifikācijas vai datu ielādes apstrādi.

Interešu nodalīšanas princips (SoC)

Nodaliet intereses komponentes ietvaros, lai nodrošinātu, ka dažādi komponentes funkcionalitātes aspekti ir neatkarīgi viens no otra. To var panākt, nodalot komponentes loģiku, datus un prezentāciju dažādos moduļos. Piemēram, nodalīt datu ielādes loģiku no UI renderēšanas loģikas komponentes ietvaros.

Vāja sasaiste

Komponentēm jābūt vāji saistītām, kas nozīmē, ka tām jābūt minimālām atkarībām vienai no otras. Tas atvieglo komponenšu neatkarīgu modificēšanu un testēšanu. Tā vietā, lai tieši piekļūtu citas komponentes iekšējam stāvoklim, izmantojiet labi definētu saskarni vai notikumus, lai sazinātos starp komponentēm.

Augsta kohēzija

Komponentei jābūt ar augstu kohēziju, kas nozīmē, ka visiem tās elementiem jābūt cieši saistītiem vienam ar otru. Tas padara komponenti vieglāk saprotamu un uzturamu. Grupējiet saistītās funkcionalitātes un datus kopā vienā komponentē.

Atvērtības/slēgtības princips (OCP)

Komponentēm jābūt atvērtām paplašināšanai, bet slēgtām modificēšanai. Tas nozīmē, ka jums jāspēj pievienot jaunu funkcionalitāti komponentei, nemodificējot tās esošo kodu. To var panākt, izmantojot mantošanu, kompozīciju vai saskarnes. Piemēram, izveidojiet bāzes pogas komponenti, kuru var paplašināt ar dažādiem stiliem vai uzvedību, nemodificējot pamata pogas komponenti.

Praktiski apsvērumi komponentu arhitektūras ieviešanai

Lai gan komponentu arhitektūra piedāvā ievērojamas priekšrocības, tās veiksmīgai ieviešanai nepieciešama rūpīga plānošana un izpilde. Šeit ir daži praktiski apsvērumi:

Pareizā ietvara vai bibliotēkas izvēle

Vairāki populāri frontend ietvari un bibliotēkas, piemēram, React, Angular un Vue.js, ir veidoti ap komponentu arhitektūras koncepciju. Pareizā ietvara vai bibliotēkas izvēle ir atkarīga no jūsu projekta prasībām, komandas pieredzes un veiktspējas apsvērumiem.

• React: JavaScript bibliotēka lietotāja saskarņu veidošanai. React izmanto uz komponentēm balstītu pieeju un uzsver vienvirziena datu plūsmu, padarot komponentes viegli saprotamas un testējamas. To plaši izmanto tādas kompānijas kā Facebook, Instagram un Netflix.
• Angular: Visaptverošs ietvars sarežģītu tīmekļa lietojumprogrammu veidošanai. Angular nodrošina strukturētu pieeju komponenšu izstrādei ar tādām funkcijām kā atkarību injekcija un TypeScript atbalsts. To plaši izmanto Google un uzņēmuma līmeņa lietojumprogrammās.
• Vue.js: Progresīvs ietvars lietotāja saskarņu veidošanai. Vue.js ir pazīstams ar savu vienkāršību un lietošanas ērtumu, padarot to par labu izvēli mazākiem projektiem vai komandām, kurām komponentu arhitektūra ir jauna. Populārs Āzijas un Klusā okeāna reģionā un gūst popularitāti visā pasaulē.

Komponenšu dizains un nosaukumu piešķiršanas konvencijas

Izveidojiet skaidras un konsekventas nosaukumu piešķiršanas konvencijas komponentēm, lai uzlabotu koda lasāmību un uzturamību. Piemēram, izmantojiet prefiksu vai sufiksu, lai norādītu komponentes tipu (piemēram, `ButtonComponent`, `ProductCard`). Tāpat definējiet skaidrus noteikumus komponenšu organizēšanai direktorijos un failos.

Stāvokļa pārvaldība

Komponenšu stāvokļa pārvaldība ir izšķiroša, lai veidotu dinamiskas un interaktīvas lietotāja saskarnes. Dažādi ietvari un bibliotēkas piedāvā dažādas pieejas stāvokļa pārvaldībai. Sarežģītām lietojumprogrammām apsveriet iespēju izmantot stāvokļa pārvaldības bibliotēkas, piemēram, Redux (React), NgRx (Angular) vai Vuex (Vue.js).

Komunikācija starp komponentēm

Definējiet skaidrus un konsekventus mehānismus, kā komponentes sazinās savā starpā. To var panākt, izmantojot rekvizītus (props), notikumus vai kopīgu stāvokli. Izvairieties no ciešas komponenšu sasaistes, izmantojot publicēšanas-abonēšanas modeli vai ziņojumu rindu.

Komponenšu kompozīcija pret mantošanu

Izvēlieties pareizo pieeju, veidojot sarežģītas komponentes no vienkāršākām. Kompozīcija, kas ietver vairāku mazāku komponenšu apvienošanu lielākā komponentē, parasti ir ieteicamāka par mantošanu, kas var novest pie ciešas sasaistes un koda dublēšanās. Piemēram, izveidojiet `ProductDetails` komponenti, apvienojot mazākas komponentes, piemēram, `ProductImage`, `ProductTitle`, `ProductDescription` un `AddToCartButton`.

Testēšanas stratēģija

Ieviesiet visaptverošu testēšanas stratēģiju komponentēm. Tas ietver vienības testus, lai pārbaudītu atsevišķu komponenšu uzvedību, un integrācijas testus, lai nodrošinātu, ka komponentes pareizi darbojas kopā. Izmantojiet testēšanas ietvarus, piemēram, Jest, Mocha vai Jasmine.

Komponentu arhitektūras piemēri praksē

Lai vēl vairāk ilustrētu apspriestos jēdzienus, aplūkosim dažus reālās pasaules piemērus, kur komponentu arhitektūra tiek pielietota praksē:

E-komercijas vietne (Vispārīgs piemērs)

• Produkta kartītes komponente: Attēlo produkta attēlu, nosaukumu, cenu un īsu aprakstu. Atkārtoti lietojama dažādās produktu saraksta lapās.
• Iepirkumu groza komponente: Attēlo preces lietotāja iepirkumu grozā, kā arī kopējo cenu un iespējas grozu modificēt.
• Norēķinu formas komponente: Apkopo lietotāja piegādes un maksājumu informāciju.
• Atsauksmju komponente: Ļauj lietotājiem iesniegt atsauksmes par produktiem.

Sociālo mediju platforma (Vispārīgs piemērs)

• Ieraksta komponente: Attēlo lietotāja ierakstu, ieskaitot autoru, saturu, laika zīmogu un "patīk"/komentārus.
• Komentāra komponente: Attēlo komentāru pie ieraksta.
• Lietotāja profila komponente: Attēlo lietotāja profila informāciju.
• Ziņu plūsmas komponente: Apvieno un attēlo ierakstus no lietotāja tīkla.

Vadības paneļa lietojumprogramma (Vispārīgs piemērs)

• Diagrammas komponente: Attēlo datus grafiskā formātā, piemēram, stabiņu diagrammā, līniju diagrammā vai sektoru diagrammā.
• Tabulas komponente: Attēlo datus tabulas formātā.
• Formas komponente: Ļauj lietotājiem ievadīt un iesniegt datus.
• Paziņojumu komponente: Attēlo paziņojumus vai brīdinājumus lietotājam.

Labākā prakse atkārtoti lietojamu komponenšu veidošanā

Lai izveidotu patiesi atkārtoti lietojamas komponentes, nepieciešama uzmanība detaļām un labākās prakses ievērošana:

Uzturiet komponentes mazas un fokusētas

Mazākas komponentes parasti ir vieglāk atkārtoti lietot un uzturēt. Izvairieties no lielu, monolītu komponenšu veidošanas, kas mēģina darīt pārāk daudz.

Izmantojiet rekvizītus (props) konfigurācijai

Izmantojiet rekvizītus (properties), lai konfigurētu komponenšu uzvedību un izskatu. Tas ļauj jums pielāgot komponentes, nemodificējot to iekšējo kodu. Piemēram, pogas komponente var pieņemt tādus rekvizītus kā `label`, `onClick` un `style`, lai pielāgotu tās tekstu, uzvedību un izskatu.

Izvairieties no tiešas DOM manipulācijas

Izvairieties no tiešas DOM manipulācijas komponenšu ietvaros. Tā vietā paļaujieties uz ietvara vai bibliotēkas renderēšanas mehānismu, lai atjauninātu UI. Tas padara komponentes pārnēsājamākas un vieglāk testējamas.

Rakstiet visaptverošu dokumentāciju

Rūpīgi dokumentējiet savas komponentes, ieskaitot to mērķi, rekvizītus un lietošanas piemērus. Tas atvieglo citiem izstrādātājiem jūsu komponenšu saprašanu un atkārtotu izmantošanu. Apsveriet iespēju izmantot dokumentācijas ģeneratorus, piemēram, JSDoc vai Storybook.

Izmantojiet komponenšu bibliotēku

Apsveriet iespēju izmantot komponenšu bibliotēku, lai organizētu un koplietotu savas atkārtoti lietojamās komponentes. Komponenšu bibliotēkas nodrošina centralizētu repozitoriju komponentēm un atvieglo izstrādātājiem to atklāšanu un atkārtotu izmantošanu. Piemēri ietver Storybook, Bit un NX.

Komponentu arhitektūras nākotne

Komponentu arhitektūra nav statisks jēdziens; tā turpina attīstīties līdz ar tīmekļa izstrādes tehnoloģiju progresu. Dažas no jaunajām tendencēm komponentu arhitektūrā ietver:

Tīmekļa komponentes (Web Components)

Tīmekļa komponentes ir tīmekļa standartu kopums, kas ļauj jums izveidot atkārtoti lietojamus pielāgotus HTML elementus. Tie nodrošina platformai neatkarīgu veidu, kā veidot komponentes, kuras var izmantot jebkurā tīmekļa lietojumprogrammā, neatkarīgi no izmantotā ietvara vai bibliotēkas. Tas nodrošina labāku savietojamību un atkārtotu izmantojamību dažādos projektos.

Mikro-frontend

Mikro-frontend paplašina komponentu arhitektūras koncepciju uz visu frontend lietojumprogrammu. Tie ietver lielas frontend lietojumprogrammas sadalīšanu mazākās, neatkarīgās lietojumprogrammās, kuras var izstrādāt un ieviest neatkarīgi. Tas nodrošina lielāku elastību un mērogojamību, īpaši lielām komandām, kas strādā pie sarežģītiem projektiem.

Bezservera komponentes

Bezservera komponentes apvieno komponentu arhitektūras priekšrocības ar bezservera skaitļošanas mērogojamību un izmaksu efektivitāti. Tās ļauj jums veidot un ieviest komponentes, kas darbojas bezservera platformās, piemēram, AWS Lambda vai Azure Functions. Tas var būt īpaši noderīgi, veidojot mikropakalpojumus vai API.

Noslēgums

Komponentu arhitektūra ir mūsdienu frontend izstrādes pamatprincips. Pieņemot uz komponentēm balstītu dizainu, jūs varat veidot mērogojamākas, uzturamas un testējamas lietotāja saskarnes. Šajā emuāra ierakstā apspriesto galveno principu un labākās prakses izpratne ļaus jums izveidot robustas un efektīvas frontend lietojumprogrammas, kas spēj izturēt laika pārbaudi. Neatkarīgi no tā, vai veidojat vienkāršu vietni vai sarežģītu tīmekļa lietojumprogrammu, komponentu arhitektūra var ievērojami uzlabot jūsu izstrādes procesu un koda kvalitāti.

Atcerieties vienmēr ņemt vērā sava projekta specifiskās vajadzības un izvēlēties pareizos rīkus un tehnikas, lai efektīvi ieviestu komponentu arhitektūru. Komponentu arhitektūras apgūšanas ceļš ir nepārtraukts mācīšanās process, bet ieguvumi ir pūļu vērti.