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发表于 昨天 07:22 | 查看: 6| 回复: 0

当前端项目规模扩大时,实际会出现哪些问题,以及如何清晰地表达这些问题。

当面试官问到前端可扩展性时,很多人第一反应就是开始讲目录结构:components 放这里,hooks 放那里,utils 放在别处。听起来很整洁,很有条理,也像是一个“正确”的回答。

但问题恰恰就出在这里。

目录结构不等于可扩展性。它只是更深层技术决策的一个副产物。如果那些底层决策是错的,再完美的目录树也救不了你;如果那些决策是对的,即便是最普通的结构,也能撑住实际的增长。

前端可扩展性的核心,其实只有一件事:你的系统在面对变化时能撑多久。

不是看第一天有多整洁漂亮,而是看它在功能扩展、团队扩张、需求频繁变动、以及没人记得谁写了一半代码的时候,还能不能正常运转。

一个真正有用的思维模型

把一个前端代码库的增长,想象成在三个方向上同时进行:

第一,功能持续增加:新增页面、新的交互流程、新的业务逻辑。

第二,团队在扩张:更多开发者开始接触这份代码库。

第三,变更的频率在加快:修复、实验、重构和小幅更新每天都在发生。

可扩展性的意义在于:某一个方向的增长,不应该让另外两个方向变得痛苦

如果添加一个功能需要改动十个无关的文件,那就不是可扩展的;
如果一个开发者能轻易在无意中破坏其他功能,那也不是可扩展的;
如果你必须理解整个应用,才能修改其中一个小模块,那更不是可扩展的。

这种思维方式会改变你评估架构决策的方式:你不再只问“这样是否有条理”,而是要问“当它增长时,会出什么问题”。

目录结构:扼杀可扩展性的反模式

先从哪些做法行不通讲起,因为理解失败的模式,能帮助你看清某些设计模式存在的真正原因。最常见的反模式,就是按照技术类型来组织代码,而不是按功能或领域划分。乍看之下这很自然,因为你把相似的东西归在了一起,但随着应用规模的扩大,这种结构会带来越来越严重的问题。

实际情况通常是这样的:你有一个 components 文件夹,里面堆满了整个应用的所有组件;你有一个 styles 文件夹,存放所有的 CSS 文件;你有一个 services 文件夹,里面是所有的 API 请求;还有一个 utils 文件夹,堆着各种工具函数。第一眼看上去,这种结构似乎很有条理、很合理。

src/
├── components/
│   ├── Button.jsx
│   ├── UserProfile.jsx
│   ├── UserSettings.jsx
│   ├── UserAvatar.jsx
│   ├── ProductCard.jsx
│   ├── ProductList.jsx
│   ├── ProductFilters.jsx
│   ├── ShoppingCart.jsx
│   ├── CartItem.jsx
│   ├── OrderHistory.jsx
│   └── OrderDetails.jsx
├── styles/
│   ├── button.css
│   ├── userProfile.css
│   ├── productCard.css
│   └── shoppingCart.css
├── services/
│   ├── userService.js
│   ├── productService.js
│   └── orderService.js
├── utils/
│   ├── formatters.js
│   ├── validators.js
│   └── dateHelpers.js
└── hooks/
    ├── useAuth.js
    ├── useCart.js
    └── useProducts.js

现在想象一下,你需要开发用户资料(user profile)相关的功能。你打开 components 文件夹中的 UserProfile.jsx 开始阅读代码,发现它从 userService.js 中引入了一些内容,于是你去 services 文件夹里找这个文件。组件里还用了格式化函数,所以你又打开 utils 文件夹中的 formatters.js。它还引用了样式,于是你打开 styles 文件夹下的 userProfile.css。它用了身份验证逻辑,于是你再去 hooks 文件夹打开 useAuth.js

为了理解一个功能,你现在得在五个不同的文件夹之间来回切换,处理五个不同的文件。你对“用户资料”这个功能的理解被打散在整个代码库的不同角落里。当有新人加入团队并询问“用户资料是怎么实现的”时,你没法指给他一个清晰的入口。他只能自己在整个项目结构里到处翻找。

随着应用的增长,问题会变得更加严重。components 文件夹现在已经塞满了 200 个按字母顺序排列的文件。想找一个组件,不得不滚动查找或依赖搜索。更关键的是,你完全看不出哪些组件是相互关联的。比如,UserSettings 是属于用户资料功能的一部分,还是一个完全独立的模块?ProductFilters 是产品模块专属的,还是在多个功能中复用的?目录结构根本无法给出答案。

另一个常见的反模式是“所有东西都共享”的做法。有些团队会建立一个庞大的 shared 或 common 文件夹,把所有“可能会复用”的东西都放进去。表面上看,复用代码当然应该共享,听起来合情合理,但结果往往是整个应用之间形成了紧密耦合。

src/
├── features/
│   ├── products/
│   └── checkout/
└── shared/
    ├── components/
    │   ├── Button.jsx
    │   ├── Input.jsx
    │   ├── ProductCard.jsx      // 被 products 和 search 共用
    │   ├── UserMenu.jsx         // 被 header 和 profile 共用
    │   ├── CartIcon.jsx         // 被 header 和 cart 共用
    │   └── ... 其他 50 个组件
    ├── hooks/
    │   └── ... 30 个 hook
    └── utils/
        └── ... 40 个工具函数文件

shared 文件夹最终会变成一个“堆放场”,真正意义上的共享组件,和“只是刚好被复用了两次”的东西界限变得模糊。此时,当你修改一个 shared 组件时,你根本不知道会影响到哪些地方,因为你不了解它的所有使用场景。

团队开始对修改 shared 中的任何东西感到恐惧,因为它可能引发的连锁反应完全无法预估。

第三种反模式是基于页面的目录结构,也就是按照路由结构来组织文件夹。这个思路看起来合理,因为它与用户的导航路径一致。但当某些功能横跨多个页面,或者某些逻辑需要在导航树的不同部分复用时,这种结构就会开始失效。

src/
├── pages/
│   ├── home/
│   ├── products/
│   │   ├── ProductListPage.jsx
│   │   └── ProductDetailPage.jsx
│   ├── cart/
│   │   └── CartPage.jsx
│   └── checkout/
│       ├── CheckoutPage.jsx
│       └── OrderConfirmationPage.jsx

比如,购物车的业务逻辑该放在哪里?它在 cart 页面中使用,但 checkout 页面也用到了,header 里的购物车图标同样需要。再比如,产品相关的工具函数该放在哪?它们在 product 页面中用到,同时也出现在 cart 和 checkout 页面中。这种基于页面的结构,无法清晰地反映出代码的实际复用关系和功能边界。

目录结构:真正具备可扩展性的模式

可扩展的做法是按功能或领域(feature/domain)组织代码,而不是按技术类型划分。与某个功能相关的所有内容,都集中放在一个地方。当你需要处理用户资料相关的功能时,只需进入 user-profile 文件夹,所需的所有内容都在那儿:组件、样式、数据请求逻辑、测试、工具函数……都集中在一起。

src/
├── features/
│   ├── user-profile/
│   │   ├── components/
│   │   │   ├── ProfileHeader.jsx
│   │   │   ├── ProfileSettings.jsx
│   │   │   └── ProfileAvatar.jsx
│   │   ├── hooks/
│   │   │   ├── useProfile.js
│   │   │   └── useProfileUpdate.js
│   │   ├── services/
│   │   │   └── profileService.js
│   │   ├── utils/
│   │   │   └── profileHelpers.js
│   │   ├── __tests__/
│   │   │   └── ProfileHeader.test.jsx
│   │   └── index.js  // 该功能模块的对外入口
│   │
│   ├── products/
│   │   ├── components/
│   │   ├── hooks/
│   │   ├── services/
│   │   └── index.js
│   │
│   └── shopping-cart/
│       ├── components/
│       ├── hooks/
│       ├── services/
│       └── index.js
│
├── shared/
│   ├── components/
│   │   ├── Button.jsx
│   │   └── Input.jsx
│   ├── hooks/
│   │   └── useAuth.js
│   └── utils/
│       └── api.js
│
└── config/
    ├── routes.js
    └── constants.js

这个结构背后的核心原则是 高内聚经常一起变化的内容,应该放在一起

当用户资料的需求发生变化时,你只需要修改 user-profile 文件夹下的内容;当产品功能有调整,你只需要动 products 文件夹。每个功能模块的变更都被限制在明确的边界内,这意味着你可以清晰地掌握改动范围,无需在整个代码库中追踪依赖关系。

每个功能模块的文件夹都通过 index.js 文件导出一个清晰的公共 API。这种做法实现了封装,让应用的其他部分只能导入你明确暴露的内容。内部的实现细节保持私有,这意味着你可以随时重构它们,而不会影响到其他功能模块。

// features/shopping-cart/index.js

// 只导出应用其他部分需要使用的内容
export { default as CartSummary } from './components/CartSummary';
export { default as CartIcon } from './components/CartIcon';
export { useCart } from './hooks/useCart';

// CartItem.jsx 没有导出,因为它属于内部实现细节
// 其他功能模块不应该依赖具体的渲染方式

现在,如果 checkout 功能需要使用购物车的相关功能,它会通过 cart 的公共 API 来引入。将来即使你重构了购物车内部的渲染逻辑,比如修改了 CartItem 的实现方式,也不会影响到 checkout 模块,因为它从未依赖过这些内部细节。

// features/checkout/components/CheckoutPage.jsx

import { CartSummary, useCart } from '../../shopping-cart';
function CheckoutPage() {
  const { items, total } = useCart();
  return (
    <div>
      <h1>Checkout</h1>
      <CartSummary />
      <p>Total: ${total}</p>
    </div>
  );
}

shared 文件夹依然存在,但它保持精简且有明确目的。只有那些真正具备复用价值的组件才会被放进 shared。

一个通用的判断标准是:某个内容至少被三个或以上的功能模块使用,才考虑移动到 shared。这样可以避免“过早抽象”,即还没有实际需求,就基于猜测创建共享代码。

当某个功能模块变得庞大时,也可以对其进行递归式结构拆分,继续应用相同的模式。比如 products 模块变得足够复杂,就可以在内部进一步划分子目录,例如 product-listingproduct-detailsproduct-filters,每个子模块依然遵循“相关代码就近放置”的组织方式。

features/
└── products/
    ├── product-listing/
    │   ├── components/
    │   ├── hooks/
    │   └── index.js
    ├── product-details/
    │   ├── components/
    │   ├── hooks/
    │   └── index.js
    ├── product-filters/
    │   ├── components/
    │   └── index.js
    ├── services/
    │   └── productService.js  // 被多个子模块共享
    └── index.js

这种“分形式结构”(fractal organization)具备良好的可扩展性,因为同样的组织原则可以应用于每一层级。无论是管理十个不同的功能模块,还是处理某个大型模块内部的复杂度,这种结构方式都能保持一致性和可维护性。

组件设计:可扩展性的基础

组件是前端应用的基础构建单元。你的组件如何设计,将决定代码库在增长过程中是变得难以维护,还是依然可控。

组件的可扩展性,并不取决于它们有多“小”或者多“可复用”,真正关键的是它们的 边界契约

一个可扩展的组件应通过 props 和回调函数暴露出清晰的接口,并在内部自行管理 state,而不会泄露实现细节。应用的其他部分只通过这个“干净的契约”与组件交互,无需了解其内部如何运作。

// 可扩展:契约清晰,内部封装良好
<UserForm
  initialData={user}
  onSubmit={(userData) => saveUser(userData)}
  onCancel={() => navigate('/users')}
/>

// 不可扩展:抽象泄漏,内部实现暴露
<UserForm
  data={user}
  validationRef={formValidationRef}
  onFieldChange={(field, value) => handleChange(field, value)}
  submitEnabled={isFormValid}
/>

第一种写法将表单视为一个完整的封装单元:传入初始数据,并在提交或取消时执行回调,其他逻辑完全由组件内部处理。

第二种写法则把验证、字段变更、提交状态等内部逻辑暴露给了父组件管理,导致这些逻辑被拆散在多个文件中。这样一来,任何对表单逻辑的修改,都需要在多个地方同步更新,维护成本大幅增加。

状态管理:将复杂度局部化

状态管理是前端应用在可扩展性上最容易遇到瓶颈的部分。常见的演变模式是这样的:一开始使用本地组件 state,因为简单直接;接着需要多个组件共享状态,于是将 state 向上提;然后引入一个状态管理库;最后,state 越来越多,演变成一个庞大的全局 store,所有东西彼此依赖,彼此牵连。

更可扩展的做法是:让 state 尽可能局部化,并且明确规定哪些状态需要共享。

  • 服务器状态与 UI 状态分离管理
  • 全局状态保持最小化
  • 某个功能专属的 state 就应该保存在对应的功能模块中

你的购物车状态是典型的“真正需要全局共享”的情况:header 里的购物车图标、cart 页面和产品详情页都需要访问它,这种场景适合使用共享状态。但一个下拉菜单是否展开的状态?它只属于那个组件本身,完全没有理由放进全局 store。

// UI 状态:组件内部管理
const [isOpen, setIsOpen] = useState(false);

// 功能状态:通过自定义 hook 管理
const { cart, addItem } = useCart();

// 全局状态:通过 context 提供
const { user, logout } = useAuth();

// 服务器状态:使用请求库管理
const { data: products } = useQuery('products', fetchProducts);

不同类型的 state 有不同的生命周期、更新方式和共享需求。如果一视同仁地处理它们,只会导致不必要的耦合和复杂度。

代码拆分与构建性能

随着功能的不断增加,应用的 bundle 体积也会持续增长。如果不进行代码拆分,用户可能仅仅为了打开登录页,就需要加载数兆字节的 JavaScript。代码拆分的作用是将应用分割成更小的模块,按需加载,从而提升加载性能。

最有效的拆分方式是 按功能边界进行代码拆分。每个主要功能模块构建成一个独立的 chunk,用户在导航到该功能时再进行加载。这种方式非常适配基于功能划分的目录结构,因为“组织边界”与“加载边界”天然对齐。

// 每个功能模块按需加载
const ProductsPage = lazy(() => import('./features/products'));
const CheckoutPage = lazy(() => import('./features/checkout'));
const ProfilePage = lazy(() => import('./features/profile'));

这种拆分策略的可扩展性体现在:新增一个功能,不会增加现有功能的 bundle 体积。对于从未访问该功能的用户来说,第十个功能模块的存在对他们毫无负担。而如果不做代码拆分,任何新功能的加入都会让整个应用对所有用户变得更慢。

API 设计与数据请求

前端应用需要与后端通信,而这一层的设计对可扩展性有着至关重要的影响。问题在于:数据请求在一开始看起来很简单,但随着功能自然增长,各种调用模式会迅速变得复杂且分散。

可扩展的做法是:为每个功能模块建立清晰的数据获取与管理模式。每个功能模块负责自己的查询(queries)和变更操作(mutations),并将它们与实际使用的组件放在一起。

// features/products/queries/useProducts.js
export function useProducts(filters) {
  return useQuery(
    ['products', filters],
    () => fetchProducts(filters)
  );
}

这样,products 团队可以自由地修改产品数据的获取方式,而不会影响到 checkout 团队。他们可以添加新字段、调整缓存策略、或重构 API 调用逻辑,无需在整个应用范围内进行协调。

译者注:
这里的 “checkout 团队” 并不是指某个真实存在的独立团队,而是指负责 checkout 功能模块的开发人员。在大型项目或公司中,前端通常会按照功能模块(如产品、购物车、用户资料、结算等)划分小团队或责任归属。

测试:在不成为瓶颈的前提下建立信心

随着应用规模扩大,测试的重点不再是覆盖率本身,而是能否带来足够的信心

当功能模块是隔离的,测试结构也会自然保持一致:每个功能模块负责自己的测试,团队之间可以独立开发,互不干扰。

大多数测试应该是小而快的单元测试;少量集成测试用于验证模块之间的协作;极少数端到端测试用于覆盖关键流程。

这种测试比例的平衡,既能保持快速反馈,又能有效保障系统的稳定性。

面试官真正想听的是什么

当有人在面试中问你前端可扩展性,他们并不是在考你是否懂得怎么命名文件夹。

他们想知道的是:你是否理解复杂度是如何随时间增长的。

他们希望听到你在思考 边界、职责归属、变化的管理;希望你理解为什么全局状态会变得危险;知道代码复用在什么情况下是有益的、在什么情况下会带来负担;知道如何设计一个系统,让多个开发者可以安心并行工作。

如果你能解释清楚:目录结构只是更深层设计决策的体现,这会立即传递出你具备实践经验,这远比单纯列举目录规则更有说服力。

可扩展性从来不等于“完美结构”,它的核心是 降低变更的代价。当你的架构能让各个功能模块独立演进,团队就能更快迭代、bug 更少、代码库在版本迭代多年后依然保持清晰可读。

希望这些围绕架构和工程化决策的深入剖析,能帮助你在下次前端面试中更专业地阐述可扩展性。记住,真正有价值的答案,源于对如何管理增长与变化的深刻理解,而非对某个特定目录模板的简单复述。将这些关于边界、封装和功能模块化设计的思考融入你的回答,你便能展现出真正的专业深度。想获取更多此类深度技术解析和面试经验,欢迎持续关注 云栈社区




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