使用Angular开发“云平台控制台”的实践总结

作者：lizeyang 来源：c博客知识库发布于：2016-8-18

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前言

笔者目前在互联网公司负责开发私有云平台。云平台控制台，是一个典型的管控CRUD系统，用于管理各种IaaS资源。为了让前端能达到仿客户端体验，同时保障代码架构清晰规范，易维护，最终我们选择了Angular（1.X）`作为云平台控制台的前端框架。本文主要围绕Angular，介绍我们在开发控制台过程中的点点滴滴。

1 为什么选择Angular

1.1 轻松构建SAP(single application page，单页面应用)

可以说，这是我们最终选择了Angular的重要原因，如果你希望构建一个结构清晰，可维护，开发效率高，体验好的单页应用，Angular是相当不错的一个框架。

单页面应用的魅力

什么是单页面应用？Single Page Application指一种基于web的应用或者网站，页面永远都是局部更新元素，而不是整页刷新。当用户点击某个菜单或者按键时，不会跳转到其他的页面，前端会从后端获取对应页面的数据而不是html，之后在页面中需要更新内容的地方，局部动态刷新，而如果是多页网站，当用户访问不同的页面时，服务器会直接返回一个html，然后浏览器直接将这个html展现给用户。现在大部分云控制台，都是单页应用架构，单页应用能带来一种更近似客户端，而不是网页的体验。

单页面应用网站，在体验方面，具有如下优点：

1. 做“页面跳转”时，永远都是局部动态刷新，用户不会感觉整个屏幕闪了一下，而是需要变化的区域做了局部刷新。例如两个不同的页面，假设页面元素都是一样的，只是元素中的文字不一样（例如每个页面都有一个面包屑，一排按钮及一个表格，这几个元素的布局也是一样的），当用户跳转到另外一个页面时，会看到整个页面并没有重新渲染，只是文字发生了变化。简单地说，这有点类似你在使用一个app，永远都是局部发生变化，你见过哪个app，当你点击到不同的功能视图时，整个屏幕会白屏闪一下的么？

2. URL可收藏，可回退。如果浏览器的url一直不变，那还不能称为真正的单页应用。不同的模块，不同的资源页面，对应的url是不一样的。当用户跳转到另外的功能时，会发现url会变成对应的url；通过回退键，也可以回到之前浏览的页面。这个特性有什么用呢？如果url不会随着功能而变化，当用户刷新当前页面时，就会回到之前的默认页面，而不是预期的当前功能页面，同样的，url也不具备可收藏性，因为点开之前收藏的url，永远都是网站的默认页面。这对一些强交互的管控系统来说，体验是不好的。

3. 功能切换时快速流畅。快速流畅主要因为两个原因：1、页面都是局部刷新，从用户感官来说更快；2、和后台通信的内容，都是数据，而不是页面模板，请求量更少；而传统的网站，在访问不同页面时，服务端返回的是html，体积更大，而且还需要一直重复加载js、css文件。

4. 因为网站的单页化，可以更好地使用一些全局类的交互（做页面切换时，可以一直保持不变的交互）。例如，页面上需要显示某次耗时操作的进度，例如上传文件进度，耗时操作的当前状态等，你可以在页面最右侧固定显示进度。当用户访问单页应用时，他会明白，当他点击其他模块时，这个右侧的通知栏不会消失，会固定显示。而如果是多页网站，用户则会困惑，担心自己跳转到其他页面后，这个进度通知就会消失。

为什么Angular是构建SAP的利器

SAP对于代码分层，结构清晰有更高的要求，而Angular是一个MV**框架，其自身的约定，减少了我们写出“一锅粥”代码的可能性（在下面讨论“编写更易维护的代码”时会详述）

Angular的著名第三方组件ui router，是一个控制页面路由的组件，它支持我们快速搭建单页应用（Angular本身的路由功能也可以，但功能会稍微弱一些）

1.2 编写更易维护的代码

很多人经常会抱怨，不同水平的人凑在一起写js，到最后项目经常就是一锅粥，同一个js文件里面，各种各样的逻辑都混在一起，要增删一个功能，都简直是恶梦。无规矩不成方圆。作为一个框架，Angular无疑能大大改善这种状况，使得项目整体的分层明了，职责清晰。

关注点分离

关注点分离是Angular的一大特点。所谓关注点分离，指的是各个逻辑层职责清晰，例如，当你需要修改甚至替换展现层时，你无需去关注业务层是怎么实现的。在Angular中，服务层（Ajax 请求）- 业务层（Controller）- 展现层（HTML 模板）- 交互层（animation）这些都有对应的基础组件。不同组件职责不同，你也很难将本属于B组件的职责放到A组件上去实现。举几个例子：

1. html及controller需要协同工作，但职责分明。视图、交互层面的逻辑，只能放到html模板中，controller只能用于数据初始化，它没有办法去操作dom元素（不用jquery的话）。这一点非常重要，传统的js代码，经常会出现的情况，就是js里面会有大量dom操作的逻辑，同时还有大量数据操作相关的逻辑，这些逻辑耦合到一起，当需要单独重构数据层或者视图层时，都会捉襟见肘，同时，由于代码量的迅速膨胀，维护起来也会很麻烦。

2. 你无法将后台通信逻辑放到controller中实现，而要放到factory中。后台通信逻辑，一般要做成公用的。而由于controller之间是不能相互调用的，所以你也不可能将后台通信逻辑放到其中一个controller，然后其他controller来调用这个controller暴露的接口。你唯一的办法，就是将后台通信逻辑放到factory或者service中。

3. filter及directive看似都可以用于数据转换，但实则不同。由于filter只能做数据格式化，不支持引入模板，所以公用的ui交互，涉及到dom元素或者需要引入html模板时时，你也只能通过directive来实现。

综上所述，Angular项目，其展现层、交互层的逻辑，都是在html或者指令中，服务层（后台通信），只适合出现在facoty（service）中，业务层，只能由controller来负责。这样每层的逻辑都是轻薄的，而不是纠结在一起。

如果你只是要优化展示逻辑，那你改改html就可以了，不用去管controller是怎么写的。这一点我们有亲身体会。项目开发过程中，我们重构了视觉效果，所有的html都要重写。但是，在重构时，我们的controller、后台通信(factory)，filter基本都不用改，只要改html就行了。而如果项目是用jquery写的，显然是不可能做到这样的，你需要重新为新的html增加一些可供jquery选择器使用的class或id，然后你需要在js里面绑定事件，根据新的html、css的class等写新的交互效果，而在Angular上，这些事情，有些不用做了（例如为了jquery为html元素新增class，id、在js中绑定事件），有些（例如交互效果）则只要改html就行，而不是改js。

Angular为我们省去的代码量

代码臃肿、繁多也是JS代码混乱，难组织的原因之一。因此，实现同样的功能，代码量越少，抽象程度越高，在某种程度上意味着项目更方便维护。而能减少代码量，也是Angular被推崇的一大优点。让我们来看看，它是如何减少了代码量：

1. 首先，作为一个大而全的框架（双刃剑，有利有弊)，Angular提供的诸多特性，使我们可以更专注于业务代码的编写。

2. 其次，Angular双向数据绑定的特性，将我们从大量的绑定代码中解放出来。和jquery对比，Angular不用为了选择某个元素，而刻意为htm加上一些跟样式无关的class，id；不用写一堆从html元素中取值，设值的代码；不用在js代码中绑定事件；不用在js值发生变化时写代码去更新视图html显示的值。双向数据绑定，让我们告别很多简单无趣的绑定事件、绑定值的代码。

3. directive、filter、factory等等，天然的就是一个个可以复用的组件，减少了冗余重复代码。一些需要公用的逻辑，如果放在controller中，都会相当别扭，就这样被Angular“逼着”，把公用逻辑都放到directive、filter、factory中去。

2 开发心得总结

2.1 我理解的Angular基础组件

化繁为简，几大基础组件的使用场景

首先我们需要理清Angular几个组件的使用场景。Angular的一个毛病，就是新概念，新特性太多，新手一下子要了解这么多，学习曲线略陡。为了帮助大家理解，总结下我理解的几大组件使用场景。

1. 请求资源与数据缓存的东西放进Factory。Factory、Service本质上都是Provider的语法糖，两者只是使用方式有所不同，建议大家直接都用Factory，免得两个概念纠缠不清。

2. 数据需要格式化的东西用filter处理。例如把status值转化为中文值，把时间戳转成时间字符串之类。

3. 需要公用的dom操作，放在指令中去写。另外，如果需要引入jquery组件，也可以写个指令把jquery组件初始化代码放进去。

4. controller与视图按照一对一的关系维护，在controller内主要初始化scope对象与在scope上添加方法（行为），为ViewModel做赋值。其他所有过程都不应该出现在 Controller 中。controller中不应该出现和页面展示、交互相关的代码。例如展示隐藏某些元素之类，这些应该是html模板或者指令负责。代码越薄越好。

5. 全局常量值放到constant

指令（directive）魔法

指令这个特性，用“魔法”一词来形容它，都不为过。

解决的痛点

一言以蔽之，指令提供了一套前端组件化的方法及约定，这使得编写，使用ui组件更加方便了。相对于jquery，它解决了以下痛点：

1. 动态生成了html元素后，不用再手动去为其加上js特性。举个栗子：html原生的checkbox框比较丑，在jquery时代，可以将checkbox替换成自定义的效果，如果是页面一开始就有的checkbox，我们可以在document.ready的时候调用自定义checkbox的初始化方法。但是，如果这个checkbox是动态生成的，在每个动态生成checkbox的地方，我们都得去调用checkbox的初始化方法，相当麻烦。但用了Angular的指令，就不会有这个问题了，只要在模板的chceckbox中加上指令，不管这个模板是动态变化的还是静态的，无需通过业务代码来逐个调用初始化方法，呈现给用户的，就已经是替换后的checkbox效果。

2. 一个组件的html和js，是一个整体，而不是割裂的。基于jquery的ui组件，其引入方法，不少是这样的，首先，要求你自己copy一段html，然后再调用初始化方法。而指令则支持定义对应的模板html，用户在引入时，可能只要写一个指令标签，就会自动生成N行的html及绑定对应的js效果。当然，理论上jquery也能做到这样，但是会比Angular的实现麻烦许多。

3. 应用、移除ui特性时方便直观。假设有这么一个需求，给一个普通输入框增加输入限制，只能输入特定字符（如字母数字），写好对应指令，只要给这个input输入框加上这个指令标签，就能马上应用这个特性，之后要移除，只要把标签去掉就好。相比之下，jquery就会麻烦多。jquery下，一般是通过元素选择器来绑定js效果。应用时，你需要考虑给对应的输入框指定一个合适的元素选择器。移除特性时，你要考虑:1、有可能你在多个地方都加了相同的初始化代码，这些js都需要移除；如果元素选择器用的是class，得考虑是不是其他输入框也有这个class，如果是，那么移除代码时也会影响到其他输入框。

技巧

如果你需要引入jquery组件，你可以写一个指令，然后在其中初始化该组件。

要注意require参数中的值是驼峰的，在html中就得转成对应的中划线命名，例如有require参数phoneKey,那么html中应为phone-key=”xxx”。虽然这个道理很浅显，但经常一不小心就会弄错了，然后发现在指令内部怎么着都拿不到require参数。

如果你在link中加了elm.bind(‘click’)，当click回调函数中，作用域的值发生变化，记得调用scope.$apply()，否则值变化不会生效

2.2 文件、目录约定

目录结构

第三方库、css、图片放置到哪个目录，不在本文讨论范围，这里略过。需要进一步说明的，是业务代码目录。

.
├── pages
|   ├── common
|   |   |── js
|   |   |── layout
|   |   └── template
|   ├── 模块A，例如如firewall（云平台中的防火墙模块）
|   |   |── a.main.ctrl.js
|   |   |── a.main.html
|   |   |── a.create.ctrl.js
|   |   |── a.create.box.html
|   |   |── a.svr.js
|   |   └── a.fil.js
|   └── 模块B，例如如disk（云平台中的硬盘模块）
└── index.html

我们将系统自身的js、html模板都放在pages目录，其中

- 子目录common：放置公用的js及模板

- 其他子目录，以功能模块名作为目录名，然后将这个模块相关的js及模板放在其中。这样开发同个模块功能时，可以方便地在html及对应js之间切换。有些代码规范可能还会建议在模块这一级目录下，再根据Angular的几大组件controller，filter，service等，创建不同的子目录，例如模块A/controller，模块A/service之类，我们则将所有js及html放在同一级，这样做主要有几个原因：

1. 我们的项目，平均每个模块只有10个文件，特别是每个模块一般只有一个filter及service，为了这一个文件创建一个目录，显得多此一举。

2. 通过文件名，已经可以很方便地区分不同的js组件类型及html模板类型，同时，由于IDE一般会按照文件名字母排序，所以相同功能的js及html会挨在一起，查找对应的模板或js代码会方便很多。

文件名约定

这个约定对于Angular来说，特别重要。具体的约定是：

模块名.功能.组件类型.文件后缀（如firewall.create.ctrl.js)

例如，为“防火墙”模块开发“创建防火墙”的功能，它的controller，对应的js为：firewall.create.ctrl.js，对应的html模板为：firewall.create.ctrl.html。为了文件名书写的方便，定义了组件的简写

- controller -> ctrl

- factory,service -> svr

- filter -> fil

- directive -> dire

这样约定有两个显而易见的优点：

1. 通过文件名，就能知道对应模块、Angular基本组件类型、是模板html还是js

2. 相同功能的js及html，会挨在一起（如果IDE是按照文件命名排序）

2.3 与后端服务器通信

根据后台接口规范，结合Angular自身能力，我们做了一些封装，使接口请求逻辑变得非常简单。具体问题具体分析，先看看我们的后台接口响应的标准格式是怎样的，前端会按照这个接口返回格式做一些定制：

{
    errcode:0,
    errmsg:"",
    data:[
       {
            id:"test",
            name:"test"    
        }
    ]
}

我们项目服务端的标准响应是一个json，通过errcode描述此次请求的结果码，通过errmsg描述出错的原因（假如请求出错的话），通过data返回正常数据。

出错处理

当接口返回的errno!=0时，说明接口返回异常（系统异常或用户输入错误），这时我们希望能弹框提示用户“出错了”。显然，如果在每个接口请求逻辑中，都去写这个逻辑，会非常累赘，所幸Angular提供了拦截器的功能，我们只要写一个拦截器，就可以对所有的异常返回做统一处理。

- 首先，我们需要显式地抛出http错误。因为当后台逻辑出错或者用户输入参数有误时，返回的HTTP状态码都是200（这只是我们项目的约定），Angular并不会认为200是出错的情况，因此，我们需要做点小动作。

 $httpProvider.defaults.transformResponse.push(function (responseData) {
            if (responseData.errno != 0) {
                throw responseData;
            }
            ……
      });

Angular的$httpProvider.defaults.transformResponse.push（下面简称transformResponse）函数，可以统一处理所有的http响应。在这里，我们就通过它捕获了所有errno!=0的请求，并往外抛一个exception

- 接着，我们需要在$httpProvider.interceptors捕获这个异常并弹框，代码如下

 $httpProvider.interceptors.push(function () {
        return {
            responseError: function (response) {
                    if (response) {
                         if (response.hasOwnProperty("errmsg")) {
                            if (response.errno > 0) {
                                alert(response.errmsg);
                            } else {
                                alert("系统维护中，请稍候重试");
                            }

}
else {
if (response.status == 404) {
alert("抱歉，后台服务出错,找不到对应的接口");
}
else {
alert("抱歉，后台服务出错");
}
}
}
}
}
});

有些人可能会问，为啥不直接在一开始的transformResponse函数中写错误处理逻辑呢？这是因为，某些异常情况，并不会调用transformResponse逻辑，例如，当url不存在时，web容器默认返回的404’页面’，或者当程序出错时，系统代码未处理这个错误，web容器会返回默认的500’页面”，这时均会直接进入interceptors的responseError中。因此，为了覆盖所有的异常情况，需要在transformResponse中抛出异常，然后由responseError统一处理。

响应内容格式化

由于前端关心的数据，是放在响应内容的data属性中。而另外两个属性errno、errmsg，当返回正常数据时，前端是不关心的，为了取数据时更加方便，可以进一步优化transformResponse中的处理。当errno==0时，都返回responseData.data，这样，在业务逻辑里面，就可以直接使用data了，而不用取xxx.data

$httpProvider.defaults.transformResponse.push(function (responseData) {
        if (responseData && responseData.hasOwnProperty("errno") 
&& responseData.hasOwnProperty("errmsg") && responseData.hasOwnProperty("data")) {
            if (responseData.errno == 0) {
                if (Angular.isArray(responseData.data) || Angular.isObject(responseData.data)) {
                    return responseData.data;
                } else {
                    return responseData
                }
            }
            else {
                throw responseData;
            }
        }
        else {
            return responseData;
        }
    });

对$resource做进一步封装

项目中每个模块，都创建对应的svr文件，用于与后台进行通信。例如”硬盘”模块，对应DiskSvr，“防火墙“模块，对应FirewallSvr。这样划分后，前端所有的后台请求逻辑，都会很清晰易找。

在封装后台通信逻辑时，我们用到$resource，这是Angular自身的一个组件，当你的后台接口符合RESTFul规范时，你可以很方便地使用$resource和后台进行通信。而由于我们的后台并不是完整的RESTFul实现，我们需要做一些简单的封装。

app.factory("DiskSvr", function () {

var url = "schedule/disk";

var customAPI = {
clone: {
method: "post"
}
}

return getApi(url, customAPI);
});

//公用的，每个Svr都可以用
getApi = function (path, customAPI) {

Angular.forEach(customAPI, function (value, key) {
if (!value.url) {
value.url = util.connectPath(path, key);
} else {
value.url = util.connectPath(path, value.url);
}
});

//所有的
var defaultAPI = {
detail: {
url: baseUrl + "/get"
},
delete: {
url: baseUrl + "/delete",
method: "delete"
},
create: {
url: baseUrl + "/create",
method: "post"
},
update: {
url: baseUrl + "/update",
method: "put"
}
}

return $resource(path, {}, Angular.extend(defaultAPI, customAPI));
}

上面的代码，主要做了这些事情：

1. 为所有的svr注入了每个模块接口都必备的，最基础的增删改查四个接口。这样就无需在每个svr中加入这些接口。例如，在业务逻辑中调用DiskSvr.create(),就会用post请求调用schedule/disk/create接口。

2. 简化了新增接口的配置。新增一个接口，只要配置对应的http方法及名字即可。

3. 通过引用$resource组件、进一步封装及svr文件的约定，在业务controller中，不会看到任何的和后台通信的基础代码，如果在这个controller中你需要和后台通信，你只需注入响应的svr，然后调用对应方法即可。

注入请求header头

在我们的项目中，约定了所有的请求都要在header中带上一些相同的信息，这对Angular来说，是非常简单的事情：

执行以下代码后，之后所有的http请求都会带上名为project的header信息

$http.defaults.headers.common["project"] = "test";

2.4 controller间通信问题

controller调用

假设controllerA希望调用controllerB的某个函数，告诉同伴controller，我的某个你所关心的东西改变了，要怎么做呢？举具体业务场景，有两个controller，一个是主页controller，另外主页上有个弹框表单，这个弹框表单也有个controller，用户成功提交了这个表单后，弹框controller需要告知主页controller更新主页上的某项数据。

建议的做法，是用Angular的消息机制。例如，上面的例子中，弹框controller是主页controller的子controller。那么弹框controller可以往上冒泡传递消息

$scope.$emit(EVENT.MODAL_SUCEESS, {});

其父controller去捕获这个消息

$rootScope.$on(EVENT.MODAL_SUCEESS, function (event, args) {
     //****
 });

这是一种很好的解耦办法，假设这两个controller是由两个开发负责的，那么我开发我的controller，你开发你的，我不用去关心你那边的逻辑。

数据共享

多个controller之间要共享数据，要怎么做呢？

最简单但也不推荐的一个做法，就是把数据塞到rootscope中，但是，这就像js的全局变量，野蛮不好控制。

这里推荐下我们的做法：写一个专门用于存储、设置共享数据的共享数据facoty。在里面定义set方法，所有的共享变量，都需要经过set方法来设置。然后取数据则通过DATA变量获取。

伪代码如下：

app.factory('ShareSvr', function(){
    var shareData = {
        peopleNum
    }
    return {
        DATA:shareData,
        setPepleNum:function(num){
            shareData.peopleNum = num;
        }
    }
});

app.controller('TestController',function(ShareSvr){
var self = this;
this.DATA = ShareSvr.DATA;
}

这里并没有要求DATA值只能通过get方法获取，是为了之后在controller对应的视图html中取值方便些。

2.5 第三方库/资源推荐

ui router

路由(route)，几乎所有的MVC(VM)框架都应该具有的特性，它是前端构建单页面应用(SPA)必不可少的组成部分。相比原生的ngRouter，ui router功能更加强大，具备多视图，嵌套路由等特性，可以解决路由大部分的应用场景。

ngDialog

一个弹框控件，功能强大，我比较喜欢的地方，是它没有写死弹框的html、可以很方便地定义自己想要的弹框模板。例如，我们项目就通过它做了两种弹框，一种是普通弹框，一种是侧拉框（从屏幕右侧滑出，占满浏览器高度，宽度占满一半屏幕（或者其他自定义宽度）。

Angular代码规范

https://github.com/johnpapa/angular-styleguide/blob/master/a1/i18n/zh-CN.md

https://github.com/mgechev/Angularjs-style-guide/blob/master/README-zh-cn.md

Angular-filter

提供了很多实用的filter，string类、math类，集合类等等

w5c-validator

基于Angular.js原有的表单验证，统一验证规则和提示信息，在原有的基础上扩展了一些错误提示的功能，让大家不用在每个表单上写一些提示信息的模板，专心的去实现业务逻辑。国人出品

ng-table

轻量，功能强大的表格组件。可以很方便地修改表格的样式、交互效果。

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