什么是单页应用程序？ 示例、框架等

单页应用程序 (SPA) 非常适合提供出色的用户体验。 它们提供速度，涉及简化的开发过程，并且消耗更少的服务器资源。

难怪它们在今天变得越来越受欢迎。 像谷歌这样的科技巨头使用 Gmail 和谷歌地图等单页应用程序来取悦用户。

因此，如果您正在考虑构建应用程序，根据您对 SaaS 业务、社交网络和其他用例的更快、跨平台兼容且功能丰富的应用程序的要求，SPA 可能是一个不错的选择。

但究竟什么是SPA？

让我们讨论单页应用程序、它们的优缺点以及如何创建它们。

什么是单页应用程序？

单页应用程序 (SPA) 是在 Web 浏览器中运行并仅加载单个文档的单个网页、网站或 Web 应用程序。 它在使用过程中不需要重新加载页面，大部分内容保持不变，只有部分内容需要更新。 当内容需要更新时，SPA 会通过 JavaScript API 来完成。

这样，用户无需从服务器加载整个新页面和数据即可查看网站。 结果，性能得到提高，并且您感觉就像使用本机应用程序一样。 它为用户提供了更动态的网络体验。 SPA 帮助用户以简单、可行和简单的方式进入单一、简单的网络空间。

SPA 示例

Gmail、Facebook、Trello、谷歌地图等都是单页应用程序，它们在浏览器中提供出色的用户体验，无需重新加载页面。

例如，当您打开 Gmail 帐户时，您在导航过程中看不到任何变化。 它的标题和侧边栏在收件箱中是相同的，当新电子邮件到达时，它会通过 JavaScript 加载其内容来快速反映更改。

SPA 如何运作？

单页应用程序的架构很简单。 它涉及客户端和服务器端渲染技术。

假设您要访问特定网页。 当您输入其地址以从浏览器请求访问时，浏览器会将此请求发送到服务器，并附带一个 HTML 文档作为回报。

使用 SPA，服务器仅为第一个请求发送 HTML 文档，对于后续请求，它发送 JSON 数据。 这意味着 SPA 将重写当前页面的内容而不是重新加载整个网页。 因此，无需额外等待重新加载和更快的性能。 此功能使 SPA 的行为类似于本机应用程序。

单页应用程序不同于多页应用程序 (MPA)。 后者是在用户请求新数据时重新加载多个页面的 Web 应用程序。

此外，SPA 最初可能需要一段时间才能加载，但在加载后可提供更快的性能和流畅的导航。 MPA 可能相对较慢，需要一流的互联网，尤其是图形元素。 MPA 的示例可以是 Amazon 和 Google Docs。

SPA有什么好处？

大多数资源，如 SPA 需要的 HTML、JavaScript 和 CSS，都是最初加载的，在使用时不需要重新加载。 只有数据传输可以改变，这使得它具有很高的响应能力。 让我们找出 SPA 提供的所有好处。

更好的速度

Web 应用程序必须提供更快的速度，而不是浪费用户的时间； 否则，用户可以找到其他有效的场所。 SPA 提供更短的响应时间，因为不必重新加载整个页面，只需更改请求的内容部分中的数据。 因此，Web 应用程序的速度显着提高。

增强的用户体验

更好的用户体验对于应用程序的成功至关重要。 许多报告表明，用户离开的网页速度较慢且不易使用。 但是使用 SPA，用户无需再次等待重新加载完整内容，即可获得其中的一部分。 相反，他们可以更快地获得请求的信息，从而改善他们使用 SPA 的体验。

高效缓存

单页应用程序可以有效地缓存数据，因为它只向服务器发送一次请求，然后更新其他数据。 这样，即使您处于离线状态，它也可以使用这些数据来运行。 如果用户的连接中断，它可以在连接建立时将本地数据与服务器同步。

简化开发

开发 SPA 更容易，因为开发人员不需要花更多时间在服务器上编写代码和呈现网页。 相反，他们可以重用服务器端代码并​​将 SPA 与前端用户界面分离。 这意味着前端和后端团队可以无忧无虑地专注于他们的工作。

但是如何？

由于 SPA 的解耦架构，前端开发在 SPA 中变得毫不费力，其中前端显示与后端服务分离。 由于企业的关键后端功能不会发生太大变化，因此您的客户可以在使用您的应用程序、通过填写表单进行注册等方面获得一致的体验。您也可以保留相同的内容，但可以更改其外观。

当后端逻辑和数据与其呈现方式分离时，您将应用程序转换为服务，使开发人员能够创建多种前端方式并显示该服务。 它还允许开发人员构建、试验和部署前端，而无需担心后端技术。

易于调试

调试应用程序对于确保没有任何事情可以通过检测和删除会降低其性能的错误和错误来阻止其最佳运行至关重要。

单页应用程序易于使用 Google Chrome 进行调试，因为它们是使用 React、Angular、Vue.js 等流行框架构建的。您可以轻松监控和调查页面元素、数据和网络操作。

此外，SPA 中的调试比 MPA 更容易，因为 SPA 有自己的 Chrome 开发人员工具。 开发人员可以从浏览器检查 JS 代码渲染并调试 SPA，而不是通过成百上千行代码。 Chrome 调试工具还可以查看页面元素、来自服务器的数据请求和数据缓存。

更少的资源消耗

单页应用程序消耗更少的带宽，因为它们只加载一次页面。 他们还在互联网连接较慢的地区工作，因此，每个人都可以方便地使用。 此外，它们离线工作，保存您的数据，因此您不必为它们提供一致的互联网来访问和处理它们，这与 Google Docs 等 MPA 不同。

跨平台兼容性

开发人员可以使用单个代码库轻松构建可在任何操作系统、设备和浏览器上运行的应用程序。 因此，它也增加了客户体验，因为他们可以在任何他们想要的地方使用 SPA。

此外，开发人员还可以毫不费力地构建功能丰富的应用程序。 例如，他们可以在开发内容编辑应用程序时包括实时分析。

但是，也有一些与 SPA 相关的负面影响。

SPA的缺点

SEO 表现不佳

SPA 体系结构仅涉及具有单个 URL 的单个页面。 它限制了 SPA 从搜索引擎优化 (SEO) 中受益的能力。 SEO 技术有助于提高您的网站在搜索引擎结果中的排名，因为那里竞争激烈。

由于只有一个没有更改或特殊地址的 URL，因此针对 SEO 对其进行优化是很棘手的。 它缺乏索引、良好的分析、独特的链接、元数据等。这样的页面很难被搜索机器人扫描，因此优化变得困难。

在线威胁

SPA 比 MPA 更容易受到跨站点脚本 (XSS) 等在线威胁的攻击。 攻击者可以利用 XSS 将客户端脚本注入 Web 应用程序并破坏它。 此外，操作层面的访问控制并不严格。 如果开发人员不采取预防措施，它可能会暴露敏感数据和功能。

初始加载时间

尽管 SPA 因展示出色的性能和速度而受到称赞，但加载整个站点需要一段时间。 它可能会激怒一些可能不会再次打开该应用程序的用户。

浏览器历史

SPA 不存储浏览器历史记录。 如果您查看历史记录中是否有任何有价值的数据，您只会看到 SPA 指向整个网站的链接。 此外，您不能在 SPA 中来回移动。 如果您按下后退按钮，您最终会进入之前加载的网页，而不是之前的状态。 然而，这个缺点可以通过使用 HTML5 History API 来消除。

什么时候应该使用 SPA？

正如您在上一节中看到的那样，SPA 有很多优点，但也有缺点。 所以，说它完全好或坏是不明智的。 创建应用程序取决于您的要求和目标。

• 如果你想搭建一个数据量更小、平台动态的网站，可以使用单页应用。
• 如果您计划在未来构建移动应用程序，这也很有成效，您可以将后端 API 用于您的站点和移动应用程序。
• SPA 架构也适用于构建社交网络（例如 Facebook）、封闭社区和 SaaS 平台，因为它们不需要太多 SEO。
• 如果您希望在您的应用程序中提供无缝的用户交互，请选择 SPA。 当用户从一个地方移动到另一个地方时，像谷歌地图这样的单页应用程序使用这种方法来提供实时更改。
• 如果您想为您的应用程序提供实时更新，用于数据流、实时图表、通知、警报等目的，SPA 也很棒。
• 如果您想在不同的操作系统、浏览器和设备上提供类似本机的、一致的和动态的用户体验，请选择 SPA。

因此，如果您勾选上述任何或部分要点，则可以选择 SPA。 让我们快速了解如何创建单页应用程序。

如何创建 SPA？

任何软件开发，包括 SPA，都需要三个最重要的方面——团队、时间以及用于制作应用程序的工具和技术。

团队

您必须拥有一支精通 JavaScript、CSS 和 HTML 以及其他相关技术知识的开发团队。 建立一个团队：

• 项目经理领导团队并监督和指导开发过程
• JavaScript 开发人员编写高质量的前端代码
• UX/UI 设计师在考虑可用性的同时设计精美的应用程序
• 后端软件工程师无缝连接服务器和应用程序的界面
• QA 专家测试应用程序的错误和错误，确保不会影响应用程序的性能

时间和预算

确定应用程序开发的时间表，以确保它在您需要在市场上部署时完成。 根据应用程序的复杂性、功能要求和团队规模确定时间表。 投入足够的时间来研究、计划和开发每个开发阶段的简化流程，从编写代码到设计、测试和部署。

此外，为应用程序维护制定计划和资源以解决问题、添加新功能、更新内容等。此外，确保一切都在您的预算范围内。 为此，请明智地分配您的团队成员和资源。

工具和技术

工具和技术在 Web 应用程序开发中至关重要。 如前所述，JavaScript、CSS 和 HTML 是开发 SPA 必须采用的三种技术。 除此之外，您还需要一堆其他工具，例如用于构建应用程序“骨架”的 JavaScript 框架、用于部署的 Ajax（JS 和 XML）、后端技术（如 PHP、Node.js 等）以及数据库像 MongoDB 或 MySQL。

让我们更多地了解适用于 SPA 开发的 JavaScript 框架。

余烬

Ember 或 Ember.js 是用于构建单页应用程序的出色 JavaScript 框架。 它是高效且经过实战考验的，为创建应用程序提供了坚实的基础。 它具有创建可在多个设备上运行的功能丰富的用户界面所需的功能。

Ember 的 UI 架构具有可扩展性，并已支持 Microsoft、Apple、Netflix、LinkedIn 等全球顶级公司。 这是一个“包含电池”的框架，其中包含从应用程序开发的第一天起获得开箱即用体验所需的一切。

Ember CLI 就像 Ember 应用程序的主干一样工作，并无缝地提供代码生成器来构建新实体、排列文件等。它提供了一个具有快速自动重新加载、重建和测试运行的内置环境。 您还可以使用单个命令快速部署您的应用程序。

此外，Ember 的路由器非常出色，包括异步数据加载、查询参数和动态 URL。 此外，它还具有功能齐全的数据访问库（称为 Ember Data）、全面测试和免费性能升级。

Angular.js

Angular.js 是最好的 JavaScript 框架之一，可帮助您高效地创建具有强大功能的单页应用程序。 它允许您扩展应用程序的 HTML 词汇表，并提供一个快速构建、可读和富有表现力的环境。

Angular.js 是高度可扩展的并且兼容多个库。 您还可以轻松替换或修改任何功能来自定义您的应用程序，并根据您的功能需求和开发工作流程来制作它。

此外，Angular.js 使用数据绑定来根据模型更改更新视图并删除 DOM 操作。 您还可以利用控制器和纯 JavaScript 来帮助您轻松维护、测试和重用您的代码。

您可以创建具有指令、可重用组件和本地化的组件。 此外，使用深度链接、表单验证，并使用其功能实现高效的服务器通信。

主干.js

Backend.js 为具有模型、自定义事件、键值绑定、具有事件处理功能的视图以及具有多种功能的集合的应用程序提供了一个坚固的“主干”或结构。 它使用 RESTful JSON 接口连接到您的 API。

你可以使用它的路由器来更新你的应用程序的浏览器 URL，并允许用户添加书签和分享它。 其代码可在 GitHub 上获得，并拥有 MIT 许可证。 一些使用 Backbone.js 的应用程序包括 Hulu、Airbnb、Pandora、Trello、Stripe、Khan Academy、Bitbucket、WordPress.com 等。

Vue.js

Vue.js 是一个渐进式 JS 框架，提供了一个多功能的生态系统来帮助构建您的 SPA。 这个 MIT 许可的开源项目使得为单页应用程序创建一个优秀的用户界面成为可能。

它被设计为适应性强，可以根据用例在框架和库之间进行扩展。 其平易近人的库只关注应用程序的视图层，并提供库来处理更大的单页应用程序中的复杂性。

反应

React 是最流行的 JavaScript 库之一，用于创建单页应用程序。 它由 Facebook（现在是 Meta）开发人员开发和维护。 而且它是开源的，你也可以为它做出贡献。

有很多理由选择React来开发您的下一个 SPA。 让我们看看其中的一些。

• 如果您是 JavaScript 开发人员，则可轻松适应。
• React 文档是开始学习它的最佳场所。
• 如果您了解 React 的概念，它将帮助您使用遵循类似概念的 React Native 构建移动应用程序。
• 导致大量第三方软件包的大型社区。
• 大多数公司，如 Facebook、Bloomberg、Airbnb、Instagram、Skype 等，都使用 React 库来开发 UI。

毫不夸张地说，React 是当时构建 Web 应用程序最流行的库。 试一试你会爱上它。 如果需要，请查看这些资源以学习 React。

结论

如果您想为社交网络、SaaS 业务、实时更新等构建高度响应、速度更快且功能丰富的应用程序，单页应用程序 (SPA) 会对您有所帮助。 SPA 将适合您的开发过程，并相应地选择一个 JavaScript 框架来开始。