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chapter1.1、前端技術發展

HTML

(Hyper Text Markup Language)超文字標記語言

描述的內容超出文字的範疇,可以描述文字的顏色,字型,大小等資訊,或者使用圖片,視訊,音訊等非文字內容。

HTML 由一個個標籤組成,各負責不同的任務。

  • HTML 標籤是由尖括號包圍的關鍵詞,比如 <html>
  • HTML 標籤通常是成對出現的,比如 <b> 和 </b>
  • 標籤對中的第一個標籤是開始標籤,第二個標籤是結束標籤
  • 開始和結束標籤也被稱為開放標籤和閉合標籤
<html>
<body>

<h1>標題</
h1> <p>這是段落。</p> </body> </html>

標籤中的內容是描述的,不會顯示,<h1> </h1>中的內容是網頁的標題,<body> </body> 中的內容是網頁中顯示的內容。

可以在 https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTML 中進行學習

超文字的誕生就是為了解決純文字不能格式顯示的問題,但只有通過網路才能分享,以制定了HTTP協議。

瀏覽器

歷史

1980年代,Tim Berners-Lee為CERN(歐洲核子研究中心,當時歐洲最大的網際網路節點)設計基於超文字思想的ENQUIRE專案,以促進科研人員之間的資訊共享和更新。1989年他編寫了《資訊化管理:建議》一文,並構建基於Internet的Hypertext系統,並在CERN開發了World Wide Web專案,打造了世界上第一個網站,於1991年8月6日正式上線。

Tim Berners-Lee於1990年發明了第一個瀏覽器,還發明瞭HTTP協議。
1994年MIT他建立了W3C。W3C全球資訊網聯盟,負責全球資訊網持續發展。他提出W3C的標準應該基於無專利權、無版稅.

Marc Andreessen於1993年發明了Mosaic瀏覽器,看到了這個技術的前景,不久後他成立自己的公司——網景Netscape。1994釋出了Netscape Navigator瀏覽器,席捲全球。

1995年微軟釋出IE,開啟第一次瀏覽器大戰,最終後來居上。
由於IE的捆綁銷售行為,網景的單一瀏覽器市場萎縮,從1990年代的90%下降至2006年的1%。
1999年網景被AOL收購,收購後不久,Netscape公開了瀏覽器程式碼,並建立了Mozilla組織。Mozilla組織使用Gecko引擎重寫瀏覽器。
Mozilla組織使用Gecko引擎釋出了幾款瀏覽器,最終於2004年更名為Firefox瀏覽器。

2003年5月,網景被解散。

AOL於2007年12月宣佈停止支援Netscape瀏覽器。

Apple的Safari於2003釋出第一個測試版。

2008年Google的Chrome瀏覽器帶著 V8 引擎橫空出世。

網景公司的技術:
HTTP Cookie,解決HTTP無狀態
JavaScript
SSL協議
JAR格式檔案,將Java的class檔案打包壓縮,並加上簽名

2012年4月9日,微軟以10億5千6百萬美元購買800項美國線上的專利或專利授權,專家們認為網景的SSL、Cookie等專利可能是微軟願意出高價的理由之一【摘自wiki百科】

瀏覽器技術

瀏覽器是一種特殊的客戶端,能夠基於HTTP(s)、FTP等協議和WEB伺服器進行互動,呈現網頁內容的軟體。
可以簡單的認為瀏覽器軟體分為2個部分:

  • 外殼
    • 外殼提供使用者互動的介面
  • 核心(引擎Engine)
    • 提供HTML、CSS、影象的渲染引擎,提供DOM程式設計介面
    • 提供JavaScript引擎
      • 提供瀏覽器內建物件

排版(渲染)引擎 瀏覽器 說明
Gecko Firefox

C++最早開源,可以支援複雜的網頁效果,提供強大的瀏覽器介面

Trident IE、AOL

早期未按照W3C標準實現,相容性很差,IE9之後核心升級以符合標

KHTML   KDE,於1998年開發
Presto Opera 目前公認的網頁瀏覽速度最快的核心,犧牲相容性
WebKit Safari、Chrome WebKit基於KHTML開發,網頁瀏覽速度較快,但是容錯性不高
Blink  Chromosome、Opera 基於WebKit Webcore

 

 國內的瀏覽器一般採用了以上一個或兩個核心加上外殼實現。

JS引擎
不同瀏覽器核心中也使用不同的JS引擎,常見的JS引擎有JScript、TraceMonkey(Firefox)、V8等。
這些引擎差異不小,實現ECMA標準不同,甚至有不按照標準實現的。
使用jQuery等框架來解決相容性問題,抹平平臺差異。

 

JavaScript

JS

avascript 簡稱JS,是一種動態的弱型別指令碼解釋性語言,和HTML、CSS並稱三大WEB核心技術,得到了幾乎主流瀏覽器支援。

1994年,網景Netscape公司成立併發布了Netscape Navigator瀏覽器,佔據了很大的市場份額,網景意識到WEB需要動態,需要一種技術來實現。

1995年9月網景瀏覽器2釋出測試版本釋出了LiveScript,隨即在12月的測試版就更名為JavaScript。同時期,微軟推出IE並支援JScript、VBScript,與之抗衡。

1997年,網景、微軟、SUN、Borland公司和其他組織在ECMA確定了ECMAScript語言標準。JS就成為ECMAScript標準的實現之一。

ES

ES,ECMAScript是由ECMA國際(前身為歐洲計算機制造商協會,英文名稱是European Computer Manufacturers Association)通過ECMA-262標準化的指令碼程式設計語言。該語言被廣泛的應用於網際網路。

JavaScript是商品名,目前商標權在Oracle公司手中。ES是標準名。
根據ES標準,有很多實現引擎,其中包括JavaScript、JScript等,它們都是ECMA-262標準的實現和擴充套件。

為什麼之前瀏覽器相容是個大問題?
HTML、CSS、JS技術都在發展,標準版本很多。瀏覽器內嵌的引擎實現不太一致,甚至有不按照標準實現,或減少實現,或改變實現,或增加功能的實現,比如IE,這就導致了開發人員負擔,很難做到一套程式碼可以相容地跑在多種瀏覽器中,甚至都不能跑在同一種瀏覽器的不同版本中。

1997年,制定首個版本ECMA-262。

1999年12月,ES 3,支援更強大的正則表示式等。

ES4太激進,最終放棄。

2009年,ES5釋出,得到廣泛支援。支援嚴格模式,支援Json。

2015年,ES6釋出,引入非常多的新的語言特性,還相容舊版本特性。ES6之前按照版本號命名,從ES6開始使用年份作為版本號,ES6即ECMAScript 2015。

V8引擎

就在瀏覽器市場一家獨大的時候,Firefox、chrome異軍突起。
2008年9月2日,Google的chrome瀏覽器釋出,一併釋出的Js引擎,就是V8引擎。V8使用BSD協議開源。
V8引擎使用 C++ 開發,將JavaScript編譯成了機器碼,而不是位元組碼,還用很多優化方法提高效能,因此,V8引擎速度非常快。
V8引擎還可以獨立執行,可以嵌入到其他任何C++程式中。
V8引擎的誕生,使得伺服器端執行JS成為了可能且方便的事情。
2009年,基於V8引擎,誕生了Nodejs,這是伺服器端執行JS的執行環境。

CSS(Cascading Style Sheets)層疊樣式表

HTML本身為了格式化顯示文字,但是當網頁呈現大家面前的時候,需求HTML提供更多樣式能力。這使得HTML變得越來越臃腫。這促使了CSS的誕生。

1994年,W3C成立,CSS設計小組所有成員加入W3C,並努力研發CSS的標準,微軟最終加入。

1996年12月釋出CSS 1.0。

1998年5月釋出CSS 2.0。
CSS 3採用了模組化思想,每個模組都在CSS 2基礎上分別增強功能。所以,這些模組是陸續釋出的。
不同廠家的瀏覽器使用的引擎,對CSS的支援不一樣,導致網頁佈局、樣式在不同瀏覽器不一樣。因此,想要保證不同使用者使用不同瀏覽器看到的網頁效果一直非常困難。

動態網頁技術

JS的引入使得瀏覽器可以顯示動態的效果,但這不是動態網頁。

發明WEB技術的初衷是為了分享文件,而這些內容是靜態的,就是寫好的不變的檔案。通過URL定位到這些文件,將內容下載到瀏覽器上,由瀏覽器呈現。

網際網路發展,網民的需求增加,大家希望提供互動式訪問。使用者提交需求,服務端找到需求匹配的資源併發回瀏覽器端顯示。這就是動態網頁。
動態網頁指的是網頁的內容是動態的,URL不變,裡面的內容變化。例如訪問一個查詢頁面,提交的關鍵字不同,下面表格的內容變化。
動態網頁,表現的是瀏覽器端內容的變化,而本質上它是一種服務端動態網頁技術server-side dynamic webpage。
最早誕生的動態網頁技術有ASP、JSP、PHP等,後來幾乎所有流行的高階語言都提供了開發動態網頁的能力

網頁佈局

早期的網頁只需要簡單的顯示標題、正文、圖片,使用 <P> 標籤分段。
後來有人大量使用表格標籤,可以做到很好的內容佈局,也出現結構化的佈局方案。但隨著頁面內容的堆積,出現了成百上千個表格巢狀的情況,瀏覽器繪製很慢。

後來出現了Div + CSS佈局風格,捨棄了表格佈局,加上JavaScript,使得前後端開發分離,而且可以做到很好的自適應佈局。例如流式瀑布一樣的佈局。

同步和非同步

同步

早期,網頁就是一頁頁的文字,沒什麼圖片、樣式。
後來,網際網路時代到來,網頁內容越來越多,頁面檔案越來越大。

瀏覽器渲染HTML,需要先下載CSS載入,為的是準備渲染網頁。之後,下載網頁內容,並逐步渲染。還要構建DOM樹,載入JS指令碼並執行,JS可能需要修改DOM,網頁就要重新渲染。

如果JS放在網頁HEAD中,還需要等待JS下載並載入。

圖片使用 <img> 標籤,是發起新的HTTP請求,如果圖片返回,需要重新繪製網頁。
好不容易,一張網頁繪製完畢。這裡面發起了很多的HTTP請求。

互動式網頁,使用者提交了請求,就是想看到查詢的結果。伺服器響應到來後是一個全新的頁面內容,哪怕URL不變,整個網頁都需要重新渲染。例如,使用者填寫註冊資訊,只是2次密碼不一致,提交後,整個註冊頁面重新重新整理,所有填寫專案重新填寫(當然有辦法讓使用者減少重填)。這種互動非常不友好。

從代價的角度看,就是為了註冊的一點點資訊,結果返回了整個網頁內容,不但浪費了網路頻寬,還需要瀏覽器重新渲染網頁,太浪費資源了,影響了使用者體驗和感受。
上面這些請求的過程,就是同步過程,使用者發起請求,頁面整個重新整理,直到伺服器端響應的資料到來並重新渲染。

非同步

1996年微軟實現了iframe標籤,可以在一個網頁使用iframe標籤區域性非同步載入內容。
1999年微軟推出非同步資料傳輸的ActiveX外掛技術,太笨重了,但是也火了很多年。有一個元件XMLHttpRequest被大多數瀏覽器支援。

AJAX即“Asynchronous Javascript And XML”(非同步JavaScript和XML),使用XMLHttpRequest元件,結合JS,資料格式採用XML(可擴充套件標記語言),將這三者結合,實現網頁的非同步請求。AJAX是一種技術的組合,技術的重新發現,而不是發明,但是它深遠的影響了整個WEB開發。

2005,google在Gmail和地圖中應用Ajax,使它大受歡迎並推廣開來。

有了非同步請求,就可以動態的從瀏覽器發起請求到伺服器端,伺服器端返回響應的資料封裝成XML(JSON)返回給瀏覽器,瀏覽器只需要使用JS把內容加入到DOM中,區域性渲染就可以了。這個過程中,整個網頁不用重新重新整理,只需要區域性動態改變即可。

前端開發

早期前端開發使用網頁三劍客:Dreamweaver、Firework、Flash。微軟的有Frontpage。
不管使用什麼工具,都不能改變JS相容、CSS相容、瀏覽器版本相容問題,非常頭疼。
2006年 jQuery庫誕生,出現了JS框架,抹平了平臺差異。基於它產生了眾多的外掛,前端開發終於輕鬆了些。
2008年 V8引擎伴隨著Chrome瀏覽器釋出。
2009年 ES5標準釋出。
2009年 Nodejs釋出,伺服器端也可以使用JavaScript了。
2009年 AngularJS誕生,之後被谷歌收購。
2010年 Backbone.js誕生。
2011年 React和ember誕生,React於2013年5月開源。
2014年 國人 尤雨溪 的Vue.js誕生。
2014年 HTML5標準釋出。
前端工具和框架越來越多,前端開發已經不是隨便使用一個什麼文字編輯器就可以完成的了。如果使用框架,需要很多工具的配合,配置好一個開發環境非常重要。

硬體發展

最初,網頁就是簡單的文字,計算機輕鬆勝任。
後來,網頁對多媒體的支援,動態效果的支援,都需要使用大量的CPU、記憶體資源,甚至是顯示卡的渲染能力。
所以,個人PC需要不斷升級,否則瀏覽網頁很困難。

移動網際網路到來的早期,手機看的網頁,都需要單獨處理。
手機螢幕小、CPU弱、記憶體小,能看的網頁純文字加小圖。這樣產生的流量也小,2G時代談不上網速。
2007年第一代IPhone誕生,2008年安卓手機誕生,3G的移動網際網路時代到來了。
手機硬體水平不斷提升,手機的開發平臺可以讓眾多開發者開發APP,使用者可以下載安裝使用這些APP。
對於開發者來說,開發就是個問題了,是不是需要開發一套IPhone版本、再開發一套安卓,在開發一套網頁的版本呢?
2013年,中國開始進入4G時代。手機硬體水平也得到了很大的提升。
眾多平臺都在思考是否能夠一套架構,解決所有前端問題。使用的還是最通用的技術網頁+JS。
如今的前端開發已經不是以前的幾個js檔案、幾百行程式碼了。為了適應需求,新框架、新程式設計模式不斷湧現,這些工具都大大方便了協作開發,同時解決平臺相容性問題。