](https://leapcell.io/?lct=mfronteng)

Вступ до фронтенд-інженерії

Фронтенд-інженерія — це практика систематизації, автоматизації та стандартизації фронтенд-розробки за допомогою набору інструментів, методів та процесів, щоб підвищити ефективність розробки, якість коду та можливості управління проєктами.

Зокрема, фронтенд-інженерія охоплює такі аспекти:

• Модульна розробка: Розбиття складних фронтенд-додатків на незалежні, багаторазово використовувані модулі або компоненти. Такий підхід покращує підтримуваність коду та сприяє співпраці в команді.
• Автоматизовані інструментальні ланцюги: Використання різноманітних інструментів для автоматизації рутинних завдань у фронтенд-розробці, таких як упаковка коду (наприклад, Webpack), компіляція (наприклад, Babel), тестування (наприклад, Jest), лінтинг коду та форматування (наприклад, ESLint і Prettier). Ці інструменти знижують кількість помилок і підвищують ефективність розробки.
• Контроль версій: Управління версіями коду за допомогою систем, таких як Git, щоб забезпечити узгодженість у колабораційній розробці, відслідковування версій та підтримку багатовірсійного розвитку.
• Безперервна інтеграція/безперервне доставлення (CI/CD): Безшовне з’єднання процесів від розробки до тестування і розгортання через автоматизацію, що забезпечує безпечні та швидкі оновлення для кожної зміни коду.
• Управління середовищем і підтримка крос-платформ: Використання інструментів для побудови та розгортання (наприклад, Docker, Node.js) для управління середовищами розробки та продуктивності, що забезпечує узгодженість та надійність на різних платформах і середовищах.
• Оптимізація продуктивності: Підвищення швидкості завантаження додатка та відгуку через методи, такі як стиснення коду, кешування та ледаче завантаження, що покращує користувацький досвід.
• Співпраця в команді та стандарти коду: Встановлення та дотримання стандартів коду (наприклад, керівництво по JavaScript та CSS) та використання інструментів для перевірки коду (наприклад, GitHub Pull Requests) для підтримки узгодженості стилю коду в межах команд, що зменшує витрати на підтримку.

Метою фронтенд-інженерії є вирішення проблем, притаманних традиційній фронтенд-розробці, таких як низька ефективність, несумісність якості коду та труднощі у співпраці, за допомогою впровадження систематизованих процесів і інструментів для досягнення більш ефективного та стабільного робочого процесу розробки.

Еволюція фронтенд-інженерії

Розвиток фронтенд-інженерії — це процес, який поступово еволюціонував разом із технологічними досягненнями та змінами в вимогах розробки. Він почався з простого веб-розроблення і поступово переріс у високоавтоматизовані, модульні та стандартизовані робочі процеси сучасних часів. Один із визначальних моментів цієї еволюції — поява Node.js, який надав потужну підтримку фронтенд-інженерії та революціонував інструментальний ланцюг фронтенд-розробки. Нижче наведено повну еволюцію фронтенд-інженерії:

1. Ера статичних вебсайтів: Початок фронтенд-розробки (Середина 1990-х — початок 2000-х)

У середині 1990-х до початку 2000-х років, на початкових етапах Інтернету, вебсайти здебільшого складалися з статичних HTML-файлів, а CSS використовувався для стилізації, і JavaScript дозволяв створювати прості інтерактивні ефекти. Фронтенд-розробка цього періоду була дуже базовою, зі статичним вмістом, і робочий процес здебільшого залежав від ручних операцій. Розробники зазвичай писали код безпосередньо в текстових редакторах і перевіряли результати в браузерах, при цьому організація коду здійснювалася через файлову систему, без систем контролю версій і інструментів для співпраці.

2. Ера динамічних вебсайтів: Перші вимоги до інженерії (2000–2005)

З популяризацією Інтернету та технологічними досягненнями динамічні веб-технології, такі як PHP, ASP і JSP, стали поширеними, дозволяючи веб-сторінкам генеруватися динамічно на основі введення користувача або вмісту з баз даних.
Протягом цього періоду межі між обов'язками фронтенду та бекенду почали розмиватися, оскільки фронтенд-код часто вбудовувався в шаблони бекенду. Це збільшило складність фронтенд-розробки, що викликало першу потребу в інженерних рішеннях.

Щоб вирішити зростаючі потреби в розробці, були введені інструменти для контролю версій, такі як SVN, для допомоги командам у керуванні кодом та версіями. Шаблонні рушії також почали сприяти більш модульній розробці сторінок, що покращувало повторне використання коду. Однак фронтенд-інженерія все ще була на початковому етапі розвитку, з мінімальною кількістю інструментів для автоматизації та стандартизованих робочих процесів. Більшість завдань все ще виконувалися вручну.

3. Ера AJAX та Web 2.0: Збільшення складності фронтенду (2005–2010)

Приблизно з 2005 року широке використання технології AJAX дозволило веб-сторінкам оновлювати дані без перезавантаження всієї сторінки. Це зробило взаємодії на фронтенді більш складними та динамічними. Як наслідок, JavaScript перетворився з допоміжної мови на основну мову програмування, що значно збільшило складність фронтенд-розробки та потребу в інженерних практиках.

Протягом цього періоду:

• Бібліотеки, такі як jQuery, спростили фронтенд-розробку, полегшуючи маніпулювання DOM та обробку подій (Event Listener).
• Була введена перша автоматизована система побудови, така як Ant, для базових завдань стиснення та об'єднання коду.

Хоча ці інструменти надали певну ранню підтримку в інженерії, фронтенд-розробка в основному залишалася ручною, з неповними інструментальними ланцюгами і відсутністю повністю сформованих інженерних систем.

4. Поява Node.js: Точка повороту у фронтенд-інженерії

Випуск Node.js у 2009 році став важливим моментом у фронтенд-інженерії. Node.js, побудований на двигуні Chrome V8, подолав обмеження JavaScript, який раніше працював лише в браузері, дозволивши йому виконуватись і на серверній стороні. Ця можливість не лише розширила сфери застосування JavaScript, але й значно покращила фронтенд-інженерію.

Революційний вплив Node.js на фронтенд-інженерію

Поява Node.js дала фронтенд-розробникам потужні інструменти та середовище виконання, які значно покращили фронтенд-інженерію. Нижче наведено ключові можливості Node.js та їх трансформаційний ефект:

1. Операції з файловою системою (модуль fs)

Node.js представив модуль fs, який дозволяє JavaScript вперше безпосередньо взаємодіяти з файловою системою операційної системи. У середовищі браузера JavaScript не може безпосередньо читати, писати або маніпулювати файлами, для цього потрібні інші мови або інструменти. Завдяки модулю fs розробники отримали доступ до повного API для операцій з файлами, таких як читання, запис, створення та видалення файлів.

Ця можливість є необхідною для інструментів побудови фронтенду. Наприклад:

• Webpack, широко використовуваний пакувальник модулів, сильно залежить від модуля fs для читання вихідних файлів, аналізу залежностей, перетворення коду та генерування вихідних пакетів.
• Асинхронна природа модуля fs також дозволяє обробляти файли паралельно, що значно підвищує продуктивність, особливо для великих проєктів.

2. Мережеві та серверні можливості (модулі http/net)

Модулі http та net у Node.js дозволяють розробникам легко створювати HTTP-сервери та обробляти низькорівневі мережеві операції. Це особливо корисно для налаштування локальних середовищ розробки та включення реального часу для відлагодження.

• Приклад використання: Webpack Dev Server, побудований на модулі http Node.js, надає локальний сервер розробки, здатний реагувати на зміни файлів у реальному часі. Такі функції, як Hot Module Replacement (HMR), дозволяють розробникам бачити оновлення в браузері без перезавантаження сторінки, значно підвищуючи ефективність розробки.
• Node.js також полегшує проксирування API-запитів, що є важливим для декомпозиції фронтенду та бекенду. Діячи як проміжне програмне забезпечення, Node.js вирішує проблеми крос-доменних запитів і симулює продукційні середовища, забезпечуючи безшовну інтеграцію між фронтенд- та бекенд-розробкою.
  ## Керування процесами (модуль child_process)

Модуль child_process у Node.js дозволяє розробникам створювати та керувати дочірніми процесами, виконувати системні команди або запускати скрипти. Ця функціональність є основою для автоматизації завдань та робочих процесів побудови.

• Інструменти, такі як Gulp та Grunt, використовують модуль child_process для виконання завдань, таких як:
  • Компіляція SCSS у CSS.
  • Оптимізація зображень.
  • Запуск лінтерів та тестів.
• У CI/CD пайплайнах модуль child_process використовується для автоматизації завдань, таких як запуск тестових наборів, ініціація побудови Webpack або розгортання додатків, що оптимізує весь робочий процес розробки та розгортання.

4. Модульна система та керування пакетами (npm та Yarn)

Node.js впровадив модульну систему CommonJS, що сприяло модульності та повторному використанню коду. Це дозволило розробникам розділяти складні проекти на менші, зосереджені модулі, що робить кодові бази легшими для підтримки та масштабування.

• npm (Node Package Manager): Включений у Node.js, npm є однією з найбільших екосистем відкритих пакетів у світі. Він дозволяє розробникам легко встановлювати, керувати та ділитися модулями. Наприклад:
  • Фреймворки, такі як React та Vue.js, можна швидко встановити через npm.
  • Утилітні бібліотеки, такі як Lodash та Axios, прискорюють розробку, надаючи готові рішення.
• Yarn: Альтернативний менеджер пакетів, розроблений Facebook, Yarn вирішує проблеми з продуктивністю та керуванням залежностями, пропонуючи покращену швидкість і надійність. Yarn особливо ефективний для керування складними деревами залежностей у великих проектах.

Ці інструменти не лише спрощують керування залежностями, але й сприяють розвитку екосистеми повторно використовуваних пакетів, що підвищує продуктивність та інноваційність у фронтенд-розробці.

5. Кросплатформенна консистентність

Кросплатформенність Node.js забезпечує, що інструментальні ланцюги фронтенд-розробки працюють однаково на різних операційних системах. Незалежно від того, чи працюють розробники на Windows, macOS чи Linux, Node.js надає уніфіковане середовище для інструментів та процесів.

• Приклад: Webpack, ESLint та інші інструменти на базі Node.js працюють однаково незалежно від операційної системи, що зменшує проблеми з сумісністю та покращує ефективність команд, особливо в командах, розподілених по всьому світу.

Як Node.js революціонізував фронтенд-інженерію

Node.js фундаментально змінив фронтенд-інженерію, надаючи потужне середовище виконання, підтримку файлової системи, потужні мережеві можливості та процвітаючу екосистему модулів і інструментів. Його основні внески включають:

• Автоматизація та ефективність: Інструменти, такі як Webpack, Babel та ESLint, покладаються на Node.js для автоматизації побудови, лінтингу та оптимізації коду.
• Розробка в реальному часі: Локальні сервери розробки та можливості живого перезавантаження, що підтримуються Node.js, покращують досвід розробки.
• Спрощені робочі процеси: CI/CD пайплайни та автоматизовані задачі використовують Node.js для забезпечення плавних процесів розгортання.
• Велика екосистема: Завдяки npm та Yarn розробники мають доступ до багатої екосистеми повторно використовуваних модулів, фреймворків та бібліотек.

Містячи розрив між фронтенд- та бекенд-розробкою, Node.js також проклав шлях для повностекових JavaScript та ізоморфних застосунків (наприклад, фреймворки, як-от Next.js та Nuxt.js), ще більше розмиваючи межі між клієнтом та сервером.

Зрілість сучасної фронтенд-інженерії (2015–тепер)

З 2015 року впровадження сучасних фронтенд-фреймворків, таких як React, Vue.js та Angular, розпочало еру компонентної розробки. Цей парадигмальний зсув ще більше покращив фронтенд-модульність та інженерію, дозволяючи розробникам розбивати складні додатки на незалежні, повторно використовувані компоненти.

Протягом цього етапу Node.js став основою сучасної фронтенд-інженерії. Інструменти та практики, такі як Webpack, Babel та ESLint, стали галузевими стандартами, що дозволяють реалізувати високоякісні автоматизовані робочі процеси. Ось огляд основних досягнень цього періоду:

Розробка на основі компонентів

Сучасні фреймворки, такі як React, Vue.js та Angular, акцентують увагу на компонентній архітектурі, що дозволяє розробникам:

• Інкапсулювати UI та логіку в незалежних компонентах.
• Повторно використовувати компоненти в різних частинах додатка.
• Підтримувати чітке розмежування обов'язків, що покращує підтримуваність та масштабованість коду.

Наприклад:

• React впровадив концепцію декларативної розробки UI, що полегшує управління станом та динамічне відображення виглядів.
• Vue.js надав легкий, але потужний фреймворк з гнучким API для створення інтерактивних користувацьких інтерфейсів.
• Angular запропонував повноцінний фреймворк із вбудованими рішеннями для ін'єкції залежностей, управління станом та маршрутизації.

2. Роль інструментів для побудови

Інструменти, такі як Webpack, Rollup та Parcel, стали невід'ємною частиною процесу фронтенд-розробки, автоматизуючи завдання, такі як:

• Зв'язування коду: Об'єднання модулів та залежностей у оптимізовані бандли для продакшн-оточення.
• Транспіляція: Використання Babel для перетворення сучасного JavaScript (наприклад, ES6+) у версії, сумісні з більш старими браузерами.
• Розподіл коду: Розбиття великих додатків на менші бандли, які можна завантажувати на вимогу для покращення продуктивності.
• Приклад: Webpack, з його багатою екосистемою плагінів та лоадерів, дозволяє розробникам:
  • Оптимізувати активи (наприклад, зображення, CSS та JavaScript).
  • Увімкнути розширені функції, такі як гаряча заміна модулів (Hot Module Replacement, HMR) для розробки в реальному часі.
  • Реалізувати "tree-shaking" для видалення непотрібного коду, що зменшує розмір бандла.

3. Лінтинг та форматування

Інструменти, такі як ESLint та Prettier, стали стандартами для підтримки узгоджених стилів кодування та запобігання поширених помилок:

• ESLint: Здійснює контроль за стандартами кодування, позначаючи потенційні проблеми та впроваджуючи кращі практики.
• Prettier: Автоматично форматувує код для забезпечення єдності серед команд.

Ці інструменти знижують тертя в командній роботі, дозволяючи розробникам зосередитись на функціональності, а не на суперечках щодо стилю.

4. Безперервна інтеграція та доставка (CI/CD)

CI/CD пайплайни стали необхідними для автоматизації тестування, побудови та розгортання фронтенд-додатків:

• Інструменти, такі як Jenkins, GitHub Actions та CircleCI, інтегруються з системами побудови на базі Node.js, автоматизуючи кожен етап розробки.
• Автоматизовані тестові фреймворки, такі як Jest та Cypress, гарантують надійність і якість коду до розгортання.

Ця автоматизація забезпечує швидші, безпечніші та більш послідовні випуски, навіть для складних додатків.

5. Повностековий JavaScript та ізоморфні додатки

Поява фреймворків, таких як Next.js (для React) та Nuxt.js (для Vue.js), принесла концепцію ізоморфного (або універсального) JavaScript:

• Ці фреймворки дозволяють розробникам використовувати одну й ту саму кодову базу для серверного рендерингу (SSR) та клієнтського рендерингу (CSR).
• SSR покращує продуктивність та SEO, попередньо рендерячи сторінки на сервері, в той час як CSR забезпечує багатий інтерактивний досвід у браузері.

Цей підхід ще більше об'єднав фронтенд та бекенд-розробку, підвищуючи ефективність та забезпечуючи безшовні інтеграції.

6. Мікросервіси та архітектури мікрофронтендів

Node.js також сприяв поширенню мікросервісів та мікрофронтендів:

• Мікросервіси: Додатки поділяються на незалежні, слабо пов'язані сервіси, що полегшує їх масштабування та підтримку.
• Мікрофронтенди: Фронтенд-додатки поділяються на менші, незалежні компоненти, часто розроблені та розгорнуті різними командами. Інструменти, як-от Module Federation в Webpack, спрощують інтеграцію мікрофронтендів.
  ## Оптимізація продуктивності

Сучасні інструменти та методи значно покращили продуктивність фронтенд-додатків:

• Стиснення коду: Мінімізація файлів JavaScript та CSS для зменшення розміру файлів.
• Ледаче завантаження: Завантаження активів і модулів лише коли це необхідно для покращення часу початкового завантаження.
• Кешування: Використання сервісних працівників (service workers) та HTTP кешування для швидшого отримання активів.

Оптимізація продуктивності стала основною частиною інженерного процесу, що забезпечує кращий досвід користувачів.

Node.js: Основний стовп сучасної фронтенд-інженерії

Сьогодні Node.js відіграє незамінну роль на кожному етапі фронтенд-розробки:

• Розробка: Інструменти, такі як Webpack, Babel та ESLint, використовують Node.js для конфігурації та виконання.
• Тестування: Фреймворки, такі як Jest та Mocha, використовують Node.js для автоматизації тестових наборів.
• Розгортання: CI/CD пайплайни та безсерверні платформи, такі як AWS Lambda, часто використовують Node.js для розгортання та управління фронтенд-додатками.

Завдяки своїй легкій, асинхронній та високо-продуктивній архітектурі, Node.js став основою для масштабованих, ефективних та надійних фронтенд-робочих процесів.

Розвиток модульності фронтенд-розробки

Розвиток модульності у фронтенд-інженерії є ключовим процесом досягнення стандартизації, автоматизації та підтримуваності. Модульність змінила не тільки спосіб організації коду, але й трансформувала весь процес фронтенд-розробки, роблячи розробку та підтримку великих проектів більш ефективною та надійною. Нижче описано етапи розвитку модульності у фронтенд-інженерії:

1. Початковий етап: Неконсолідоване об'єднання скриптів

На початкових етапах фронтенд-розробки веб-сторінки створювалися за допомогою кількох незалежних файлів JavaScript. Ці файли зазвичай вбудовувались у HTML-сторінки через

Підвищення популярності модульних стандартів (2009–2015)

Початково Node.js використовував систему модулів CommonJS, яка стала стандартом для Node.js, але її синхронний характер робив її менш підходящою для браузерних середовищ.

• AMD: Спеціально розроблений для браузерних середовищ, AMD підтримував асинхронне завантаження модулів. Інструменти, такі як RequireJS, реалізовували специфікацію AMD, дозволяючи розробникам визначати модулі за допомогою define і завантажувати їх асинхронно через require.

Ці специфікації ввели стандарт для визначення та керування модулями, значно покращуючи модульність і керування залежностями. Однак впровадження цих стандартів у великих проектах залишалося складним і часто вимагало додаткової конфігурації.

4. Підйом інструментів для збірки: Бандлінг модулів і керування залежностями (середина 2010-х)

Якщо фронтенд-проекти ставали ще більшими, керування залежностями та оптимізація продуктивності вимагали більше, ніж просто модульні специфікації. З’явилися інструменти для збірки, такі як Webpack, Browserify і Rollup, щоб вирішити ці проблеми.

• Webpack: Потужний бандлер модулів, який аналізує залежності та упаковує модулі в оптимізовані бандли для продакшн. Він підтримує різні формати модулів (CommonJS, AMD, ES6 модули) і пропонує розширені функції, такі як розділення коду та ледаче завантаження.
• Browserify: Ранній інструмент, що дозволяв розробникам використовувати модулі CommonJS у стилі Node.js у браузері.
• Rollup: Зосереджений на бандлінгу ES6 модулів, створюючи менші та ефективніші файли, особливо для бібліотек та фреймворків.

Ці інструменти автоматизували процес бандлінгу та оптимізації, дозволяючи розробникам організовувати код модульно під час розробки, одночасно генеруючи оптимізовані активи для продакшн. Ця ера стала значним кроком уперед у фронтенд-інженерії, коли інструменти для збірки стали центральною частиною робочого процесу розробки.

5. Встановлення стандарту модулів ES6 (2015)

У 2015 році випуск ECMAScript 6 (ES6) ввів рідну систему модулів, що стало важливою віхою у модульності фронтенду. Система модулів ES6 (ESM) стала стандартом як для браузерів, так і для серверів.

• Особливості модулів ES6:
  • Використання import та export для імпорту та експорту модулів.
  • Статичний аналіз залежностей, що дозволяє оптимізації, такі як tree shaking.
  • Сумісність із сучасними інструментами для збірки, що дозволяє безшовну інтеграцію в робочі процеси розробки.

Система модулів ES6 спростила модульну розробку, надаючи чіткий і консистентний синтаксис, позбиваючись необхідності у зовнішніх специфікаціях модулів. Завдяки широкій підтримці в сучасних браузерах та інструментах, модулі ES6 стали стандартним вибором для модульності фронтенду.

Розвиток модульності був ключовим процесом еволюції фронтенд-інженерії. Від початкового об'єднання скриптів до впровадження модулів ES6, кожен етап приніс значні покращення в організації коду, його підтримуваності та ефективності. Сучасні інструменти та стандарти, такі як інструменти для збірки та модулі ES6, зробили модульність невід'ємною частиною фронтенд-розробки, надаючи потужну підтримку для управління великими проектами та оптимізації.

Висновок

Фронтенд-інженерія пройшла шлях від ручної статичної веб-розробки до початкових інженерних потреб динамічної ери вебу, і, зрештою, до всебічної автоматизації та модульної розробки, принесеної Node.js.
Впровадження Node.js значно сприяло інноваціям у фронтенд-інструментах, дозволивши процесу фронтенд-розробки досягти високого рівня стандартизації, автоматизації та модульності.

Сучасна фронтенд-розробка покладається на ці інструменти та стандарти модульності для досягнення ефективного управління та розгортання складних проєктів.

Ми — Leapcell, ваш найкращий вибір для хостингу Node.js проєктів.

Leapcell — це наступне покоління безсерверної платформи для веб-хостингу, асинхронних завдань та Redis:

Підтримка кількох мов програмування

• Розробляйте з Node.js, Python, Go або Rust.

Безлімітне розгортання проєктів безкоштовно

• Платіть тільки за використання — без запитів, без зборів.

Неперевершена ефективність витрат

• Платіть за фактичне використання без зборів за простоювання.
• Приклад: $25 підтримує 6,94 млн запитів з середнім часом відгуку 60 мс.

Оптимізований досвід для розробника

• Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс для легкого налаштування.
• Повністю автоматизовані CI/CD конвеєри та інтеграція з GitOps.
• Метрики в реальному часі та логування для отримання корисних інсайтів.

Легка масштабованість і висока продуктивність

• Автомасштабування для легкого оброблення високої кількості запитів одночасно.
• Відсутність операційних витрат — зосереджуйтесь лише на розробці.

Дізнайтеся більше в Документації!

Слідкуйте за нами в X: @LeapcellHQ

Читати в нашому блозі

Перекладено з: A Brief History of Frontend Engineering