前端技术过去现在未来大梳理

前端为应用而生,人机交互技术是我们的生存之本,以应用为桥连接用户和数字世界是我们的使命。但长期以来前端的生存空间被压缩在 Web 领域,Digital Twin 这种新形态无疑将为我们打开一片新天地。Gartner 这份报告中还有两项技术和前端紧密相关:

1、Immersive technologies:Augmented Reality(AR)、Virtual Reality(VR)、Mixed Reality(MR) 等

2、Smart Spaces:智慧城市、智能汽车、智能商店等

看到未来有三项战略性技术居然和前端有关,着实让人兴奋不已。不过莫急,既然是战略,也就意味着三五年内未必能开花结果。再仔细分析会发现:当下的前端技术远不足以胜任这些领域,不由得让人心忧。远方的风景很美,但要成功抵达就需要早做准备。站在 201X 的末尾、互联网下半场的开始,不妨先结合 Gartner 这份报告一起分析下:下一个 10 年前端技术的变革在哪里、有哪些值得大力投入的方向?

回顾过去

“以史为鉴,可以知兴替”,如果历史是一组波,它过去的相位所形成的轨迹已足以预见未来。回顾 Web 技术的发展历程,可以清晰地看到三类促使变革发生的关键因子:

引擎:有四大引擎显得尤为重要:

1. V8 :不仅提升了 JS 的执行效率,助力 ES 规范落地,而且催生了 Node.js

1. 浏览器引擎:以 Webkit、Blink、Chromium 为典型代表,浏览器的高速发展为 Web 的繁荣奠定了基础

1. Node.js :大大拓展了前端的生存空间,以至于“Any application that can be written in JavaScript, will eventually be written in JavaScript.”

1. Hybrid 容器:让被 App 统治的移动互联网时代也给 Web 开发留下了一席之地,小程序是典型代表

开发套件:语法、框架、工具、类库在社区的推动下一直在蓬勃发展,优秀的开源项目灿若星河,前端生态也成为技术圈中最活跃的。虽然以 React 为核心的主流技术栈上手成本还比较高,也做不到让开发人员只关心业务逻辑,但不可否认应用开发正在变简单。有些类型的应用甚至做到了无需 Coding 通过专门的可视化搭建平台就可以完成,比如:门户网站、营销活动、问卷调查等。

分工模式:前后端分离、BFF(Backend For Frontend)、全栈、全端、大前端等分工模式的创新不仅提高了前端和其它工种的协作效率,也让前端有机会承担应用研发。由“前端 + 设计”组合形成的“体验技术部”也成为很多业务的标配,部分前端团队甚至发展为应用研发团队并且拥有了自研产品。前端的影响圈已经从应用开发延展到了用户体验甚至产品设计,以人机交互为本的 体验科技 也开始崭露头角。

这些变革因子的背后是两条主线:

1. 让现有研发工作做得更好:开发套件是主要推手,一些分工模式(比如:前后端分离)的创新也归属这条线

1. 开辟新战场:引擎是主要推手,一些分工模式(比如:全栈)的创新也归属这条线上

这些变革之所以会发生,是因为有一个刚需:客户端软件的生产力水平满足不了飞速增长的互联网应用诉求,而前端技术恰好能提升应用研发的生产力水平。虽然移动互联网的崛起曾一度让前端缺少发力之处,但寄生于超级 App 上的 Hybrid 容器又让前端焕发了生机,小程序更是将之推向了和 PC 时代同样重要的地位。应用虽然琳琅满目,但其形态演化也是有迹可循的,要讲清楚得专门写一篇文档,这里不过多展开,简单介绍几个我认为最重要的:

UGC 内容的主流载体在变:文本 -> 图片 -> 短视频/直播,用户创作内容的成本越来越低了

终端的主流交互方式在变:PC(键盘/鼠标) -> 手机/PAD(触屏/摄像头/语音),交互越来越自然、简单了

信息获取的主流方式在变:主动获取 -> 被动推送 -> 智能推荐,异步 -> 实时,信息已触手可得

一个刚需、两条主线、三类因子也是我们预判未来的重要依据。

立足当下

在当下可实践的新技术中,前端相关的有:AI、Serverless/FaaS、Blockchain、IOT、AR/VR/MR、智能硬件、可视化应用开发。不可否认,它们都是能在一些领域带来颠覆性革命的技术,但是否会给前端带来变革呢?让我们详细分析一下:

AI:核心是云,而且 AI 应用的典型特点是“重引擎轻 UI”,所以前端不在主赛道,只能在应用开发中使用它。目前市面上的 AI 应用,多数是大数据技术的延伸,离 Intelligence 还太远。作为人类技术的巅峰之作,AI 应该在人类最难解决的问题上发挥价值,比如:语言文字、医疗、科研、教育、环境等。个人看好机器翻译,打破语言界限将会是人类文明一次划时代的变革。作为前端,我们也应该去关注这些基础领域,并学习和掌握 AI 技术。

Serverless/FaaS:核心是云,前端能做的是基于这种技术优化 Node.js 在服务端的 Runtime 和运维方式,把服务端复杂的技术细节屏蔽掉,让 Node.js 开辟出来的服务端战场可以延续,让端上所需的数据能以简洁、低成本的方式存储和获取。当然,也可以基于它优化现有的工具体系,让开发越来越简单。

Blockchain:核心还是云,和前端最相关的是 Decentralized Application(DApp)、IPFS(the InterPlanetary File System)。但 DApp 是一种新的应用形态,IPFS 改变的是网络协议。这两者还处于非常早期的阶段,发展形势还不明朗,最好是静观其变,在合适的时候基于它们开发应用。

IOT:核心是端,但关键技术是硬件及嵌入式系统,和前端交集较少,发挥空间很有限。除了在之上开发应用外,能看到的还有两个潜在方向:把 Node.js、浏览器内核移植到 IOT 设备,打造一个可运行前端代码的 Runtime;部分设备需要展示数据,可以基于图形技术打造专属渲染引擎。

AR/VR/MR:核心是硬件及交互方式的变化,前端能参与到类库及应用开发中。但受设备所限,目前还不是应用的主流,需要结合业务特点寻找切入点。

智能硬件:非常酷的一项技术,智能音箱算是当下最成功的应用,机器人则是这项技术的终极形态。其核心在 AI 、自动化控制及硬件上,给前端带来的更多是应用形态和交互方式的升级。

可视化应用开发:不写/少写代码就完成开发,这是前端的一个夙愿,不可能完全达成,但在特定场景下是可以做到的。MFC、Dreamweaver、Flash、Microsoft 是该领域的先驱,Wix、Webflow、Bubble、Node-RED、FrameX、PowerApps 是当下值得关注的。其本质上仍是通过更好的开发套件提升应用生产效率,其最大竞品是成品 SaaS,毕竟拿来就用比搭建更简单,这就如同当需要一台电脑时多数人会选择买成品而不是买配件组装。

综上来看,这些新技术的关键路径和核心技术多数都不在前端,但我们能以使用者的身份参与进去,结合业务特点进行实践,让现有研发工作做得更好,让应用的交互体验更好。不过,还是有两个前端强相关的技术有望带来变革:

1、IOT 上的 App Runtime :其背后就是一个引擎,能让前端应用运行在越来越多的新型终端上

2、可视化应用开发:有望把部分功能和应用的开发成本降到最小

一窥未来

应用形态日新月异,新技术风起云涌,未来扑朔迷离...作为前端,我们究竟该往那些方向进行技术储备呢?要找到有指导意义的技术路线图,除了前文这些分析外,还得回到前端的本质中去探寻变革背后那些不变的东西,只有它们才能让我们以不变应万变,把技术转换为生产力。

前端技术发展变化虽然很快,但从程序的视角来看,有两个东西一直未变:

终端的形态和交互方式一直在变,其本质未变:

渲染数据:把数字世界的数据转换成可被人感知的声音或图像,图形技术、音频技术、排版技术是核心

采集数据:把物理世界的数据、人脑中的知识转换到数字世界,传感器技术、编辑器技术是核心

应用的类别和交互方式在变,但应用研发始终可以分解为四大部分:

1、云:提供应用运行所需的数据,托管资源及可执行代码

2、端:依托某个 App Runtime 提供 UI 给最终用户

3、专项技术:业务是技术之本,脱离了业务,前端将是无根之萍,而每个业务都有其专业属性和专项技术

4、App Development Engine:也即“开发套件”,在普通工程师完全自主可控的范围内提升生产力

结合以上分析以及我参与研发的语雀这个业务的特点,整理了这幅前端技术大图以抛砖引玉:

image.png

图中的每个区域都是一个不小的技术领域,要完全讲清楚得专门写文章,再加不少领域我只是略知一二,就不过多展开了,只简单介绍几个我认为比较重要的方向。

App Development Engine

当下的 Web 应用开发真的让人揪心,学习曲线非常陡峭、新概念层出不穷、技术更新换代太快...应用复杂度并不比十年前高多少,但要学习和掌握的东西是之前的很多倍。身处产品研发这个战场的前线,我们的装备一点都不精良,大把精力耗在作战无关的地方。生产力虽然在提升,但完全赶不上业务增长速度,App Developement Engine 这个提升生产力的关键因子在当下显得尤为重要。

这个领域是创新最活跃的地方,从过去的发展历程中能看到一些演进脉络:

从 Engine 的角度看,演进的背后有两种理念:

1、Coding Less:通过强大的 SDK、框架和工具让工程师更好地 Coding,专注在实现业务上

2、No Coding:通过可视化 IDE 达成不写代码,通过拖拽、编写配置文件就能完成应用开发

从开发者角度看,对 Engine 有三个期待:

1、Productivity:必须能提升生产力,让工程师可以高效地写出健壮、易维护的代码

2、Simple & Stupid:KISS 原则 的核心,让开发变简单不仅能提升效率,还能让更多人成为前端工程师

3、Business More:研发资源非常宝贵,让工程师专注在业务上是提升效能的关键

未来的演化也会遵循这些脉络,Coding Less、No Coding 各有其应用场景,需要结合业务特点选择侧重点进行投入。但有一点我觉得是必然的:要开发优质应用,还得靠 Coding,不过写的代码会越来越少。No Coding 过于完美,应用场景有限,再加上有成品 SaaS 作为更好的替代品,我更倾向于用 Coding Less 模式去实现业务主线,把一些机械性、重复性、一次性的开发工作通过 No Coding 模式搞定。不过 No Coding 的一个分支 Visual Programming 非常值得关注,它在编程教育领域应用前景非常好,Scratch 、Blockly 是典型代表,而编程教育不仅蕴藏着巨大的商机,而且还会给我们带来源源不断的生力军。

专项技术

专项技术会因业务不同而有所不同,这里以语雀为例进行介绍

语雀致力于打通「知识」和「大脑」之间的双向通道,背后是两大关键技术:

  1. 编辑器:知识从大脑到数字世界的关键,语雀当下的文本编辑器、目录编辑器还很初级
  2. 知识可视化:知识被人脑感知和理解的关键,给知识最佳的呈现形态有助于知识的理解和传播

“数据可视化”和“数字孪生”在当下和语雀的关联并不大,但在未来一定会和语雀紧密相关:

1、数据不仅是科学研究的基础,其背后本身就蕴藏着知识,数据可视化可以让这些知识更好地呈现给人们

2、数字孪生和知识结合蛮有想象空间的,比如:数字博物馆、虚拟天文馆、仿真生态系统

App Runtime

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