现代Web发展趋势和前沿技术综述

摘要: 来自《高级Web》课程的作业，算是对自己Web开发经验的总结！

本文的叙述过程分为两个部分，第一部分是现代Web发展趋势，第二部分是Web的前沿技术综述。现在先来阐述第一部分：现代Web发展趋势。

现代Web发展趋势

从网络在不同的发展阶段扮演的角色，现代Web发展阶段可以简单地分类为Web1.0、Web2.0、Web3.0。Web1.0中，网络是信息的提供者，单向性的提供和单一性理解；Web2.0中，网络是平台，用户提供信息，通过网络，其他用户获取信息；Web3.0中，网络成为用户需求理解和提供者，网路对用户了如指掌，知道用户有什么、要什么以及行为习惯，进行资源筛选、智能匹配，直接给出答案。

web1.0的特征

Web1.0类型的网站的口号是“内容为王”，网站的目标是用内容来吸引眼球。这种思想也是传统媒体思想的一种延续。但是，在网络中，人与内容之间的关系常常受到超链接等外部因素的干扰，因而呈现出偶然性、随意性与跳跃性，而信息超载也使得内容对于人的持续吸引力不断减弱。也就是说，在网络中，人与内容的关系往往是不稳定的。有时，反倒是形式（例如界面风格）对人们在网络中的行为方式产生较强的制约作用。

Web2.0的特征

Web2.0则试图把人与内容的关系深化为人与人的关系。Web2.0指的是一个利用Web的平台，由用户主导而生成的内容互联网产品模式，为了区别传统由网站雇员主导生成的内容而定义为第二代互联网。Web2.0中，用户参与网站内容制造，网站的内容通常是用户发布的，使得用户既是网站内容的浏览者也是网站内容的制造者，这也意味着Web2.0网站为用户提供了更多参与的机会。Web2.0是互联网的一次理念和思想体系的升级换代，由原来的自上而下的由少数资源控制者集中控制主导的互联网体系，转变为自下而上的由广大用户集体智慧和力量主导的互联网体系。

Web3.0的特征

Web3.0最大的特点在于信息的聚合以及提供个性化的信息服务，真正的Web3.0时代不仅仅是按照用户需求提供综合化服务，创建综合化服务平台，更关键的是，提供基于用户偏好的个性化聚合服务。例如，搜索引擎的个性智能化，用户不用分析和试验如何组合关键词语 , 只要把想要的东西列出，与个人的偏好和背景连接，搜索引擎就能把适合的数据提供出来，更快捷地搜索信息，解决问题，同时用户可以自由定制搜索聚合结果。Web致富Tim Bernerslee提出“Web3.0 is something called the semantic web(语义网)”，语义网是指将全部的信息、资源、知识分散各地，以内容的形式连接成网。Web2.0的信息通过Web程序中的标识代码实现站内互通，而Web3.0将信息的互通进一步深度挖掘，直接从底层数据库进行互通。随着人工智能、大数据的发展，基于统计的机器学习技术，Web3.0将会更加理解用户需求，提供更加智能的信息推荐。

前面从特征的角度，分别阐述了Web1.0、Web2.0和Web3.0的不同特点，简要的阐述了现代Web的发展趋势，下面的内容将讨论Web的前沿技术综述，讨论实现Web的技术的发展。

前沿技术综述

我从2013年就开始做Web技术方面的工作，而近几年主要是想转到Web推荐系统的方向。作为一名Web开发者，我曾在PHP和Java技术栈上开发Web应用和Web服务。最近，我将Web技术和开发趋势作为整体研究了一遍，在这里分享一下我的想法和观察结果。首先，让我分享一些我所观察到的可用性和体系结构目前的趋势。

前端发展的综述

前端里面近年来最流行的词语就是HTML5、CSS3、ECMAScript6技术，带来了前端技术的井喷式发展。

HTML5中的5代表版本号，我们可以简单地理解为第五代HTML标准（实际在HTML5之前有非常多的次要版本更新），这一代标准提出了很多重大的功能更新，例如：Canvas、WebSockets、直接的多媒体支持、硬件加速支持、本地存储的支持等功能。HTML5的发展越来越迈向成熟，许多的应用已经逐渐出现在你我日常生活中了，不止让传统网站上的互动Flash逐渐被HTML5的技术取代，更重要的是可以透过HTML5的技术来开发跨平台的手机软件。HTML5的优势有：文档声明简化；新语义化标签；很好的替代Flash和Silverlight；SEO的友好性对于一些网站，特别是那些严重依赖于Flash的网站，HTML5是一个大福音。HTML5的发展机遇带来了网页游戏的发展和移动终端的普及。

CSS3.0是CSS技术的升级版本，CSS3.0语言开发是朝着模块化发展的。以前的规范作为一个模块实在是太庞大而且比较复杂，所以，把它分解为一些小的模块，更多新的模块也被加入进来。这些模块包括：盒子模型、列表模块、超链接方式、语言模块、背景和边框、文字特效、多栏布局等。

我最早是从jQuery开发开始的JavaScript的学习，到现在的AngularJS、Vue.js和React.js的流行，体会到AngularJS开发的好处，组件化开发的好处，AngularJS和Java的思想非常的像，开发Java编程的人能够平稳过度到AngualrJS的程序。jQuery流行起来的最根本原因是DOM选择器，DOM选择器加上事件的操作。但随着页面的事件交互的复杂，jQuery的代码将会变得不好维护，AngularJS就是为了解决这样的问题诞生的，与jQuery事件驱动的思路不同，AngularJS采用数据驱动，采用组件化开发，对于大型的前端页面，将会变得好维护起来。

另一方面，ECMAScript 6.0（以下简称 ES6）是 JavaScript 语言的下一代标准，已经在2015年6月正式发布了。它的目标，是使得 JavaScript 语言可以用来编写复杂的大型应用程序，成为企业级开发语言。ES6中引入了class类的关键词，也就有了import、export、extends等关键词，与类class配合使用。撇开具体语言细节不谈，ES6整体的代码风格非常容易上手，与Java、Python、Ruby等高版本的语言风格非常一致，给人的映像是学习的带入感很强，方便学习。

另外一点，前端的发展开始向后端发展，随着Node.JS的产生，Node.JS可以写服务端的任务了。Node.js是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。Node.js使用了一个事件驱动、非阻塞式I/O的模型，使其轻量又高效。Node.js 的包管理器npm，是全球最大的开源库生态系统。基于Electron搭建Web/Desktop应用会更加常见，仅仅使用JavaScript，HTML以及CSS，搭建跨平台桌面应用。

可用性的综述

如今，用户体验变得比以往更重要，响应式网页设计（Reponsive Web Design）也成为了网站必备的特性。RWD响应式网页设计 能让最终用户在不同尺寸的设备上访问网站，包括手机和平板浏览器。有了响应式网页设计取代移动网站，我们便无需为移动用户单独开发额外的网站。特别是当我们需要把焦点放到如何呈现内容时尤为有用。但如果你是在开发Web应用（包含着大量UI交互流程）而不是网站时，响应式网页设计就帮不了你了。记住Web应用与网站是不同的。Twitter的Bootstrap与Zurb的Foundation算是目前最流行的响应式网页设计框架。如果你要针对移动用户开发APP，我会建议使用轻量级的框架比如Yahoo的PureCSS。

应用程序架构的综述

企业中的移动优先策略同样影响到了Web开发架构。当一个组织在开发Web应用与 Web服务时，他们会以自身的移动策略作为主方向调整。且如今，Web API已成为Web应用和移动应用的中心，开发者会在服务器端建立RESTful服务，然后基于RESTful服务为 Web 和移动开发前端应用。Web变得无处不在，不会因为桌面端的衰退而退缩，Web以支持云服务的形式继续发展。

API驱动开发的综述

在移动领域，API（特别是 RESTful API）已成为 Web 应用的关键部分，而服务器端的实现已变成薄薄的一层，只提供数据和安全相关的 API 。这些 RESTful API 并不受限于 Web 应用，移动应用同样可以使用。所以说现代 Web 开发人员编写的服务器端代码同时用于移动应用和Web应用，给予了我们更多的机会。这里的另外一个趋势是移动后端云服务的兴起，如Parse和AzureMobileServices 等的服务（MBaaS）云平台解决方案。这些MBaaS平台可针对多种特定移动后端服务的数据模型提供自动的RESTful API 。我们可以使用MBaaS 服务开发Web应用，因为它们不仅提供RESTful API ，伴随着移动SDK还提供了JavaScript SDK 用于HTML5客户端。未来，我坚信MBaaS服务将广泛用于Web应用和移动应用。

Web技术栈的综述

几年以前，动态类型语言如Ruby、Python和PHP已经吸引了许多创业公司。直到几年前，Ruby on Rails （以下简称ROR）真是Web开发的一场革命。ROR框架这样极其复杂的框架，它由无数顶级高手成年累月的心血堆砌而成，融合了Web开发领域内几乎全部的最佳实践。Ruby语言的优势是可读性非常好，做Web应用系统的代码量小。但是由于Ruby语言自身的缺陷，ROR的性能和内存占用不理想，规模效益不高。Ruby作为动态语言在大团队开发上存在劣势，不能像Java有接口和静态类型检查。近年来Ruby语言呈现出衰退的趋势，Ruby几乎只能做Web开发，其最佳的适用场景正在慢慢被其他的语言取代。

Python做Web方向从来也没有热门过，但是Python做Web也没有衰退，因为用Python的人很多，自然有人就会用自己熟悉的语言Pyhton去做Web方面了。Python流行起来的根本原因是Python在科学计算、计算机视觉、图像处理、运维脚本等领域是非常强大的胶水语言，相关的模块支持非常地多。Python语言做模型非常的快。

总是有人在黑PHP，但是PHP在Web开发领域的地位是无人撼动的。PHP语言本身是不错的，对于web应用一直都是最佳的选择，而且近年来Composer, PSR, PHP7带来了颠覆性的变化。PHP兼具无需编译和热部署这两点,就让人无法拒绝了.再加上PHP弱类型,内置模板引擎和丰富的库函数以及强大的哈希表,决定了PHP的学习/开发/运维成本远远低于Java等其他Web开发语言。首先PHP确实是开发速度极快，为什么？因为弱类型(PHP7有类型声明选择开关，只要引入开关指令declare(strict_type=1)就会强制当前的文件下的程序遵循严格的参数类型，返回值类型)，不需要定义返回的类型，加上PHP实际开发过程中喜欢运用它万能的数组来做计算，返回。所以他的动态扩展性非常强，如果返回值结构改变，没关系，直接改数组结构就行(注意，PHP数组太强大，可以当作Map,List来用,底层的实现其实是HashMap)。

Java老牌语言，大数据和Hadoop的首选。JAVA的优点在于成熟，任何技术，任何需求，包括与各种硬件打交道的接口。都有相对应的方案，或者开源项目，拿来可以用，比如POI操作。Hadoop，Spark和Storm是目前最重要的三大分布式计算系统，Hadoop常用于离线的复杂的大数据处理，Spark常用于离线的快速的大数据处理，而Storm常用于在线的实时的大数据处理。不过Hadoop有成熟的生态圈，而Spark的话虽说处理速度快，但还相对不太稳定。而Java可能要开发过程可能要慢一点，Java面向对象的技巧，设计模式会运用的更多一点。需要定义各类Model来适应你业务的需求。编写风格会有一定的统一要求。强类型在编写的时候会比PHP麻烦，但好处是更安全，因为类型固定，潜在风险较低，还有编译器给你做了一次保障。

许多创业公司已经利用RoR和Python的Web框架开发出各种创新的产品。但如今有趣的是，由于性能和可扩展性的难题，这些应用程序正被其它的Web技术栈重建。在大型应用程序中使用动态类型语言就像在喝加了太多糖的饮料。开始的时候，糖的甜味会比较吸引人，但长期来看就会伤害到应用程序的健康。今年，我们已经看到很多企业采用Node.js尤其是用于构建备受关注的移动应用后端服务。大企业如领英（LinkedIn）和沃尔玛（Walmart）正在使用 Node.js 加强它们的移动后端服务。作为一项新技术，Node.js 真是 2014 年采纳市场的赢家。Node.js 也是移动后端服务（MBaaS）云解决方案的首选技术栈。今年我们也看到许多基于 Node.js 的命令行工具被用于前端开发。Node.js 的崛起与 Ruby 栈的衰落是今年最值得注意的趋势

Dcoker容器技术的发展

在2013年3月，Docker项目正式开源。短短的三年中，Docker已经迅速普及开来，云计算、大数据、互联网等相关IT技术公司纷纷开始拥抱Docker。在硅谷，有200多家Docker相关的创业公司。Google、Microsoft、AWS、IBM等大型技术公司都已经加入Docker生态圈，开始使用Docker，并为Docker社区共享。OpenStack、Hadoop等云计算、大数据框架也开始向Docker迁移。

在国内，从Docker诞生之日起，各大技术公司和极客们就开始紧密关注这项技术。从2014年下半年开始，陆续有公司开始把现有系统迁移到Docker平台。BAT、华为、新浪、京东都有Docker相关产品上线。Docker的普及愈演愈烈，大有掀起第二次云计算革命之势。

通过在实际项目中使用Docker，发现Docker天生就是要解决敏捷开发、持续集成、持续发布、动态迁移、动态伸缩等互联网、云计算、大数据行业普遍存在的问题。通过把产品容器化，加速了开发、测试、发布的流程，产品发布时间从半天减少到47秒。通过镜像提交产品，解决了开发、测试、发布的环境异构性问题，使产品可以平滑地在各个部门之间传递。

Go：2017及未来的技术

最近出现了许多用Go开发的优秀应用，包括Docker和Packer.IO。我预测Go将会在各种不同的社区中产生巨大的吸引力，包括 Java、Ruby、Python和Node.js。Go是静态类型语言却提供了动态类型语言生产力的灵活性。在Go语言中，并发性是核心编程语言的一等公民。类似C和C++，Go编译成原生机器码；而不像Java和.Net，它不需要任何JIT编译。我爱上了Go的简单性、实用的设计和相当好用的包系统。也许它不适合构建传统的Web应用，但绝对适合做提供RESTful服务的HTTP服务器。在未来，你也许还可以用Go开发Android 应用。Go 的优势是它是一种通用编程语言，可以用于任何可能的场景--包括系统编程和大型分布式商业应用。我强烈感受到Go是属于云时代的分布式、并发、并行计算的语言。Go可以在企业中成为下一个Java。

参考文献

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[2] https://purecss.io/

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