構建單頁面應用

所謂單頁應用，指的是在一個頁面上集成多種功能，甚至整個系統就只有一個頁面，所有的業務功能都是它的子模塊，通過特定的方式掛接到主界面上。它是AJAX技術的進一步升華，把AJAX的無刷新機制發揮到極致，因此能造就與桌面程序媲美的流暢用戶體驗。

開發框架
        ExtJS可以稱為第一代單頁應用框架的典型，它封裝了各種UI組件，用戶主要使用JavaScript來完成整個前端部分，甚至包括布局。隨着功能逐漸增加，ExtJS的體積也逐漸增大，即使用於內部系統的開發，有時候也顯得笨重了，更不用說開發以上這類運行在互聯網上的系統。
        jQuery由於偏重DOM操作，它的插件體系又比較松散，所以比ExtJS這個體系更適合開發在公網運行的單頁系統，整個解決方案會相對比較輕量、靈活。
但由於jQuery主要面向上層操作，它對代碼的組織是缺乏約束的。如何在代碼急劇膨脹的情況下控制每個模塊的內聚性，並且適當在模塊之間產生數據傳遞與共享，就成為了一種有挑戰的事情。

        為了解決單頁應用規模增大時候的代碼邏輯問題，出現了不少MV*框架，他們的基本思路都是在JS層創建模塊分層和通信機制。有的是MVC，有的是MVP，有的是MVVM，而且，它們幾乎都在這些模式上產生了變異，以適應前端開發的特點。

這類框架包括Backbone，Knockout，AngularJS，Avalon等。

組件化
       這些在前端做分層的框架推動了代碼的組件化，所謂組件化，在傳統的Web產品中，更多的指UI組件，但其實組件是一個廣泛概念，傳統Web產品中UI組件占比高的原因是它的厚度不足，隨着客戶端代碼比例的增加，相當一部分的業務邏輯也前端化，由此催生了很多非界面型組件的出現。
       分層帶來的一個優勢是，每層的職責更專一了，由此，可以對其作單元測試的覆蓋，以保證其質量。傳統UI層測試最頭疼的問題是UI層和邏輯混雜在一起，比如往往會在遠程請求的回調中更改DOM，當引入分層之后，這些東西都可以分別被測試，然后再通過場景測試來保證整體流程。

代碼隔離
       與開發傳統頁面型網站相比，實現單頁應用的過程中，有一些比較值得特別關注的點。

       從單頁應用的特點來看，它比頁面型網站更加依賴於JavaScript，而由於頁面的單頁化，各種子功能的JavaScript代碼聚集到了同一個作用域，所以代碼的隔離、模塊化變得很重要。

       在單頁應用中，頁面模板的使用是很普遍的。很多框架內置了特定的模板，也有的框架需要引入第三方的模板。這種模板是界面片段，我們可以把它們類比成JavaScript模塊，它們是另一種類型的組件。

       模板也一樣有隔離的需要。不隔離模板，會造成什么問題呢？模板間的沖突主要存在於id屬性上，如果一個模板中包含固定的id，當它被批量渲染的時候，會造成同一個頁面的作用域中出現多個相同id的元素，產生不可預測的后果。因此，我們需要在模板中避免使用id，如果有對DOM的訪問需求，應當通過其他選擇器來完成。如果一個單頁應用的組件化程度非常高，很可能整個應用中都沒有元素id的使用。

代碼合並與加載策略

      人們對於單頁系統的加載時間容忍度與Web頁面不同，如果說他們願意為購物頁面的加載等待3秒，有可能會願意為單頁應用的首次加載等待5-10秒，但在此之后，各種功能的使用應當都比較流暢，所有子功能頁面盡量要在1-2秒時間內切換成功，否則他們就會感覺這個系統很慢。

        從這些特點來看，我們可以把更多的公共功能放到首次加載，以減小每次加載的載入量，有一些站點甚至把所有的界面和邏輯全部放到首頁加載，每次業務界面切換的時候，只產生數據請求，因此它的響應是非常迅速的，比如青雲的控制台就是這么做的。

       通常在單頁應用中，無需像網站型產品一樣，為了防止文件加載阻塞渲染，把js放到html后面加載，因為它的界面基本都是動態生成的。

        當切換功能的時候，除了產生數據請求，還需要渲染界面，這個新渲染的界面部件一般是界面模板，它從哪里來呢？來源無非是兩種，一種是即時請求，像請求數據那樣通過AJAX獲取過來，另一種是內置於主界面的某些位置，比如script標簽或者不可見的textarea中，后者在切換功能的時候速度有優勢，但是加重了主頁面的負擔。

        在傳統的頁面型網站中，頁面之間是互相隔離的，因此，如果在頁面間存在可復用的代碼，一般是提取成單獨的文件，並且可能會需要按照每個頁面的需求去進行合並。單頁應用中，如果總的代碼量不大，可以整體打包一次在首頁載入，如果大到一定規模，再作運行時加載，加載的粒度可以搞得比較大，不同的塊之間沒有重復部分。

路由與狀態的管理

       管理路由的目的是什么呢？是為了能減少用戶的導航成本。比如說我們有一個功能，經歷過多次導航菜單的點擊，才呈現出來。如果用戶想要把這個功能地址分享給別人，他怎么才能做到呢？

       傳統的頁面型產品是不存在這個問題的，因為它就是以頁面為單位的，也有的時候，服務端路由處理了這一切。但是在單頁應用中，這成為了問題，因為我們只有一個頁面，界面上的各種功能區塊是動態生成的。所以我們要通過對路由的管理，來實現這樣的功能。

       具體的做法就是把產品功能划分為若干狀態，每個狀態映射到相應的路由，然后通過pushState這樣的機制，動態解析路由，使之與功能界面匹配。

      有了路由之后，我們的單頁面產品就可以前進后退，就像是在不同頁面之間一樣。

      其實在Web產品之外，早就有了管理路由的技術方案，Adobe Flex中，就會把比如TabNavigator，甚至下拉框的選中狀態對應到url上，因為它也是單“頁面”的產品模式，需要面對同樣的問題。

緩存與本地存儲
       在單頁應用的運作機制中，緩存是一個很重要的環節。
由於這類系統的前端部分幾乎全是靜態文件，所以它能夠有機會利用瀏覽器的緩存機制，而比如動態加載的界面模板，也完全可以做一些自定義的緩存機制，在非首次的請求中直接取緩存的版本，以加快加載速度。
       甚至，也出現了一些方案，在動態加載JavaScript代碼的同時，把它們也緩存起來。比如Addy Osmani的這個basket.js，就利用了HTML5 localStorage作了js和css文件的緩存。

       在單頁產品中，業務代碼也常常會需要跟本地存儲打交道，存儲一些臨時數據，可以使用localStorage或者localStorageDB來簡化自己的業務代碼。

服務端通信
       傳統的Web產品通常使用JSONP或者AJAX這樣的方式與服務端通信，但在單頁Web應用中，有很大一部分采用WebSocket這樣的實時通訊方式。
       WebSocket與傳統基於HTTP的通信機制相比，有很大的優勢。它可以讓服務端很便利地使用反向推送，前端只響應確實產生業務數據的事件，減少一遍又一遍無意義的AJAX輪詢。

        由於WebSocket只在比較先進的瀏覽器上被支持，有一些庫提供了在不同瀏覽器中的兼容方案，比如http://socket.io，它在不支持WebSocket的瀏覽器上會降級成使用AJAX或JSONP等方式，對業務代碼完全透明、兼容。

內存管理
傳統的Web頁面一般是不需要考慮內存的管理的，因為用戶的停留時間相對少，即使出現內存泄漏，可能很快就被刷新頁面之類的操作沖掉了，但單頁應用是不同的，它的用戶很可能會把它開一整天，因此，我們需要對其中的DOM操作、網絡連接等部分格外小心。

樣式的規划
樣式規划主要是幾個方面：
基准樣式的分離

這里面主要包括瀏覽器樣式的重設、全局字體的設置、布局的基本約定和響應式支持。

組件樣式的划分
這里面是兩個層面的規划，首先是各種界面組件及其子元素的樣式，其次是一些修飾樣式。組件樣式應當盡量減少互相依賴，各組件的樣式允許冗余。

堆疊次序的管理
傳統Web頁面的特點是元素多，但是層次少，單頁應用會有些不同。