Node.js 入門, #8：認識 JSON 與 Web App 的概念

Web-Oriented Architect

Web 導向架構（WOA, Web-Oriented Architect）著重幾個觀念：

• Device-Server 設計模式
• Device 端使用 Browser，以 Browser 做為執行環境（Runtime）
• Server 端提供 APIs，即 PaaS 概念
• Device-Server 採用非同步通訊（Asynchronous communication）

事實上，非同步通訊大家都使用過，就是 AJAX；AJAX 的第一個 A 就是 Asynchronous。但是考量 Server 端的負載（Loading），以及百萬連線（Millions requests）等級的處理能力需求，應該儘量少用 AJAX 機制。這就是 Device-Server 與 Client-Server 的差別，大家可能還不太明白。所以，將二者的差別簡單整理如下：

• Client-Server 做法：在瀏覽器裡（Client）主動向 Server 請求內容，Client 定時（如：每隔5秒鐘）發出請求，持續更新內容。
• Device-Server 做法：在裝置端（Device）和 Server 建立連線，Server 主動將更新內容推送（Push）給裝置端，更明確地說，裝置裡的瀏覽器，瀏覽器再將新內容刷新。

這樣就很清楚了，傳統的 Client-Server 做法是「Data Pull」，即主動去拉資料；Device-Server 的做法是「Data Push」，即推送資料，由 Server 在必要時才將資料推送給 Device。Data Push 的經典代表作就是 BlackBerry（黑莓機）的郵件服務。

為什麼 AJAX 不好用？因為 Server 要冒著「不知道有多少 Client、不知道同時有多少 Requests」的風險，會增加 Load Balancer 佈署的成本；另外，當然就是即時性的問題（Live Streamming）。要達成 Data Push 的目的，有解決二個技術問題：

• Device 端要與 Server 建立永續性（Persistent）連線，也就是 Socket Connection
• Server 推送出去的資料，格式要有統一標準，且輕量化

要解決這二個問題，要使用到二項技術：WebSocket 與 JSON。從以上的說明，可以大略了解 HTML5 的威力在於「Web App」的應用領域，而不只是 Web Page 的製作：

• 從 Web Page 角度來看，以 Client-Server 為主，這像是傳統 PC 時代的使用案例 從 Web App 角度來看，將 Device-Server 為主

• Web App 的開發思惟，與 Web Page 有很大的不同。目前 Web App 的 UI 製作，採是強調跨螢幕與裝置的特性，這種設計稱為 Responsive Design。並且，Responsive Design 進向以行動裝置為預設值的做法，也就是「Mobie First」

Web App 技術

從 Web App 的角度看 HTML5，以下是初學者可考慮優先切入學習的技術：

• PhoneGap：Device API 的標準，使用 JavaScript 呼叫 Device API 的好技術，Nitobi 公司是 PhoneGap 的開發商，這家公司現已被 Adobe Systems 收購

• WebSocket：HTML5 標準裡的一個技術

• Node.js：開發專用 Web Service 的技術，採用 JavaScript 語言

Apache Web Server 是通用型的 Web Server，主要提供頁面（Pages）服務。Node.js 則是 Web Service 的技術，用來開發專用的 Web Service APIs。

現在開發專用的 Web Service 非常重要，這是 PaaS 的靈魂。例如，開發股票報價專用 Web Server。過去常聽到的 Web Server，例如：Apache，都是一般用途的 Web Server，用來「host Web pages」。

現在 Client 端的網頁是用 JavaScript，Server 端的開發也可以用 JavaScript，Client/Server 通通都用 JavaScript，這是一個「All in JavaScript」的時代。

重要的資訊交換格式：JSON

傳統 Backend 的做法，會提供 Client 端一份 HTML5 的片斷文件，而不是格式化後的資料（Formatted），這是一個缺點。

如果 Server 回傳的是格式化後的資料，Client 端就可以更有效率地利用這些資料。試想，如果 Google 傳回的搜尋結果是一堆 HTML5，那我們不就還要再去 Parse 這份文件，才能取出真正的結果，然後才能再次利用這些資料（例如：再儲存為 CVS 格式）。

為了解決這個問題，必須要有一個標準，不能大家都用自已的 HTML5 文件，或是自定的格式。軟體工程師設計了一些標準。一開始提出的做法，是制定標準的XML標籤，這樣大家就可以統一文件格式了。但是還有一個問題，就是「資料量太大」。

試想，Server 要回傳二筆資料，這二筆資料都是電話號碼：

• 0911-111-111
• 0900-000-000

然後用XML來表示，就變成：

<Telephone>
   <Item>0911-111-111</Item>
   <Item>0900-000-000</Item>
</Telephone>

這種把資料打腫了才回傳的做法，大大浪費網路頻寬。上面只是一個簡單的例子，現實環境，要回傳的資料可能是一個 10MB 的 XML 文件，結果原始資料可能只有 1MB。

要解決這個問題，就要有一個輕量級（Light-weight）的資料交換格式，這項技術就是 JSON。所以，JSON 是 Client/Server 交換資料的一種格式，一種 Light-weight data exchange 技術。