无代码编程 - 好文

中台之后，便无代码。

规模化的组织，经常要面临这样的挑战：每个应用的基础设施是相同的，部分的代码也是相同的，甚至于它们可能只是数据模型不同而已。结果却导致了，他/她们要一次又一次地重新编写一个应用。

对于一个新的应用而言，它需要对接大量的三方（非自己团队）服务。服务之间的不断变化
，导致了对应的使用方也需要发生变化。不断变化的业务，导致了前台的设计不断变化。为了应对快速谈的的前台服务，后台便诞生了中台，以提供快速的响应能力。而随着中台进一步沉淀，从某种形式上趋于稳定，而前台仍然需要快速地响应能力。

于是乎，作为一个前端开发人员，我们不断提炼和复用代码，想着的模式在上一篇文章减少代码量的 7~8 种方式
<https://www.phodal.com/blog/code-reuse/> 中提到了：

* 脚手架
* 组件库
* 模式库
* 模板和模板应用
对应的，我们还创建了一系列的 CLI、工具集、编程器插件以及设计系统，以完成整个系统的快速开发。然而，我们还缺少一套有效的工具，来统一化的管理这些工具。

换句话来说，就是：我们需要一个前端的中台，它便是无代码/低代码编程。

<>什么是无代码编程？

无代码/低代码是一种创建应用的方法，它可以让开发人员使用最少的编码知识，来快速开发应用程序。它可以在图形界面中，使用可视化建模的方式，来组装和配置应用程序。开发人员可以直接跳过所有的基础架构，只关注于使用代码来实现业务逻辑。

当然，从开发人员的角度来看，降低代码量，可能是：

* 框架本身处理了复杂性。毕竟 “复杂度同力一样不会消失，也不会凭空产生，它总是从一个物体转移到另一个物体或一种形式转为另一种形式。”
* 代码生成减少了工作量。大量的复制、粘贴需要更多的时间。
<>流程

只是凭借这个概念，我们是无法理解无代码编程的。于是，我画了一张图来展示相应的架构和流程：

依照我的观点来看，我将无代码编程分为了两部分：

* 用于构建 UI 的编辑器——一种在线的拖拽式 UI 设计和页面构建工具
* 用于编写业务逻辑的流编辑器——通过流编程的方式来编写业务代码（多数是对于数据的处理）
UI 编程器。为了设计出我们的 UI 构建器，我们需要准备好一系列的基础设施：

* UI 编程器。用于拖拽式设计 UI。
* 空白脚手架。一个带有完整的应用生命周期的项目，但是它是一个空白的项目——用于我们在构建 UI 的过程中，随时随地的添加组件和代码。
* 设计系统。我们需要一个完整的组件库，大量的页面模板，以及一定数量的模板应用，减少相应的开发工具量。
* 代码片段集。它将设计系统中的组件库进一步实例化成代码段，在完成编辑后通过 CLI 来动态编辑代码。
* DSL（领域特定语言，可选）。中间生成物，用于隔离框架与设计。
流编程器。随后，为了在

* 流编程器。用于拖拽式、输入编写业务代码。
* 后端服务。如果不能提供现成的后端服务，则需要拥有一个标准的 API 规范，以及相应的 mock server。
* 模式库。包含相应的业务处理代码，如通用的登录、数据获取、UI 交互等。
* DSL（领域特定语言，可选）。同上
当然了，我们还需要能实时预览
构建出来的应用。随后，我们执行了构建，而后构建出了一个半成品应用。开发人员只需要在它的基础上开发应用即可。而在开发人员开发的过程中，我们可以设计一系列的工具，来帮助开发人员更快速地构建应用。

* 编辑器插件。包含设计系统、模式库等的自动完成代码，以及组织内部常用的代码库。
* 调试工具。对于混合类型的应用而言，我们还需要一个开发工具来快速构建应用。
从上述的流程上来看，无代码编程还具有以下的特点：

* 拖放式界面。又或者是可视化模型——基于节点和箭头
* 基于视觉的设计。
* 可扩展的设计。如对于插件、插件商店，社区等一系列的支持。
* 跨平台功能。支持 PC Web 应用开发，支持移动应用构架等。
* 强大的部署后。即平台包含着整个应用的生命周期。
* 拥有丰富的集成支持。可以随意的找到需要的组件，以及对应的后台服务。
* 配置化。它也意味着大量的自定义配置。
* 自制的领域特定语言（可选）。用于构建时优化。
<>优缺点

相应的，它具有以下的一些特点：

* 高效。不用多说，节省时间和开发成本。
* 有限的 Bug，安全性。
* 低成本。其所需的预算非常有限。
* 易用（取决于设计）。
* 开发速度更快。
* 开发过程中的 AI 。
* 维护成本低。
对应的相应的缺点有：

* 仍然需要编程技能。
* 受限的自定义能力。
* 可扩展性成了新的问题。
* 集成受限。
就当前而言，低代码开发平台通常分为两大类：

* 对于外部：制作简单的产品，如网络移动应用程序
* 对于内部：为您的团队或企业创建业务应用程序
诸如只使用
CRUD、表单、验证、简单聚合、分页等简易的服务。最常见的例子就是表单构建了，诸如金数据这样的应用，便是可以直接通过拖拽元素来生成，相应的开源实现有
jQuery Form Builder。对于开发人员来说，我们只需要定义好数据模型，再通过拖拽来决定元素的位置即可。从这种角度来看，只要能使用
Serverless 构建的应用和服务，都可以直接使用低代码开发模式。

<>开发流程对比

从我们的理解来看，传统应用的开发流程是：

* 分析、设计、确认、规划需求
* 设计系统架构
* 搭建前后端项目。选择技术栈、从零开始搭建或者从脚手架中创建。
* 搭建持续集成。
* 创建线框图和高保真原型。
* 设计数据模型，定义前后端契约，即 API URI、方法、字段等。
* 前后端实现业务逻辑。
* 前端实现 UI 页面。
* 集成第三方后端服务。
* 功能需求测试（DEV、QA、ST、UAT）
* 跨功能需求测试（安全性、性能等）
* 部署到生产环境。
而，低代码开发流程：

* 分析、设计、确认、规划需求
* 选择需要的第三方 API
* 在可视 IDE 中绘制应用程序的工作流程、数据模型和用户界面。
* 连接 API——通常使用服务、函数发现。
* 编写业务逻辑（可选）。手动代码添加到前端或者自定义自动生成的 SQL 查询。
* 用户验收测试。
* 部署到生产环境。
从步骤上来看，无代码编程少了几个步骤。这些步骤都因为大量丰富的内部系统集成，而变得非常简单。

<>适用场景

就当前而言，无代码编程实际上是一种高度的场景预设的模式。因此，它存在一定的适用场景：

* 模型驱动开发。
* 快速 UI 构建。
* 极简的业务功能。使用这样的工具，也意味着，我们对于交互和可
* IT 资源受限。在资源受限的情况下，能快速开发出符合业务需求的应用最重要。
而从流程上来看，对于一部分的应用来说，我们并不能实现无代码编程——存在一些业务上的不同之处。因此，多数场景之下，只是实现了低代码编程。

若是想真实的无代码编程，则需要一些更特定的场景：

* 设计表格（输入数据）
* 创建报告（组织数据）
* 常规调度和自动化过程（操纵数据）
更多的场景正在探索中。

<>无代码编程的挑战

无代码编程，除了需要准备好上述的一系列基础设施，还不可避免地会遇到一系列挑战。

* 谁来写这部分代码？
* 客户端的基础设施准备。
* 服务端的服务平台搭建。
* 统一用户体验设计。设计出一系列能便利组合的组件，及对应的模板页面。与此同时，它们还能适应于不同的风格，即有多样性的主题支持。
* DevOps 流水线设计。低代码编程，依赖于一系列的自动化工具，以实现构建、调试、部署以及维护，同时还包含应用的测试。
* 领域语言设计。
*
自动化测试。如果我们的前端代码是自动生成的，那么我们还需要对它们进行测试吗？这是一个好问题，而如果代码是自动生成的，那么测试也应该是自动生成的。毕竟要在平台上，编写大量的自动化测试，以保证平台的质量。
其中，有一些部分略微复杂一些，我们大概可以探索一下。

<>谁来写这部分代码？

在我们创建这样一个平台和工具时，我们要考虑的第一个问题是，我们这个工具是为谁写的？

* 没有编程经验的人。如业务人员，他/她们对于业务系统有着非常丰富的经验。这也意味着，我们
* 有编程知识，但是没有经验的人。
* 有一定经验的开发人员。
* 有丰富经验的开发人员。对于专业的人来说，自动化就意味着缺少灵活度。甚至与自己编写相比，他/她们要花费更多的时间来修复生成的代码。
显然，对于相当有经验的开发人员而言，这个工具并不一定是他/她们所需要的。

<>客户端基础设施

从我的理解来看，它适合于快速的 MVP 构建，并且生成的代码还应该方便修改，而不是诸如早期的 DreamWeaver 或者 FrontPage 这样的工具。

而与此同时，由于面向的开发人员水平不同，我们所需要做的工具也不同：

* 支持云构建和调试。
* GUI 编程应用。
* 代码生成。
* 设计系统体系构建。组件库搭建，模板应用创建等。
* …
更难的是，容易让开发人员能接受代码生成。

<>服务端

对于一个低代码平台而言，它对应的后端应该：

* 大量可用地现有服务。身份验证、安全性、推送能力、地图等等
* 快速构建出后端服务。若是有内部 Serverless 或者 FaaS 方案，可以说是再好不过了。
* 方便与第三方服务集成。
* 灵活性。支持多语言等。
统一的后端服务 API，对于后端服务来说，我们需要一个通用的范式。所有的 API 应该按照这样的范式来设计。不过，作为一个 API
的消费方，我们可能没有这么大的权力，但是我们可以采用装饰器模式，即封装第三方 API 成统一的方式。为此，我们采用的方式，仍然是：

* 契约。诸如 Swagger UI，它可以直接创建一个简易可用的服务。
* BFF。即我们一一去按我们的需要，去封装这些第三方应用。
* 查询语言。与自己编写 BFF 相比，更简单的方式是采用：GraphQL 这样的后端查询语言，便捷性更高、模式更加灵活。
在开发前的设计期里，我们需要首先设计出对应的领域模型。

<>领域语言设计

低代码环境使用（图形）建模语言来指定整个系统、产品的行为。它意味着：

* 将数据结构、领域模式应用到程序的各个层级中。
* 将业务规则、决策融入到应用中（层级）。
这也就意味着，我们需要设计一个模型语言。而它对于我们而言，实际上是领域特定语言（DSL）。如下是一个简单的 DSL 示例，用于描述使用到的组件：
{ 'style': '', 'id': 2, 'blocks': [ { 'content': { 'content': 'content',
'title': 'hello' }, 'type': 'card' } ] }
除此，我们还需要设计对应的布局 DSL，诸如于：
H:[circle1(circle1.height)] // set aspect-ratio for circle1
HV:[circle2..5(circle1)] // use same width/height for other circles
H:|[circle1]-[circle2]-[circle3]-[circle4]-[circle5]| V:|~[circle1..5]~| //
center all circles vertically
最后，我们还需要将流代码，转换为真实的项目代码。三种类型的 DSL 结合下来，都不是一个轻松的工具。

<>原型设计

写好现有的组件，通用型接口。如常见的登录接口，。对于使用登录接口的业务来说，它们只关心三部分的内容：

* 成功登录。
* 取消登录。
* 登录失败。对于客户端而言，可以视为取消登录。对于服务端来说，则可能是密码错误、用户名不存在、账号被锁定等。
对应于以上情景，又有一些通用的逻辑处理：

* 登录成功。保存 Token，并返回历史页面。
* 登录失败。弹出一个自定义内容的提示框。
这些代码是相似的。

<>前端原型

在一些简单的前端应用里：

* 模板。只是在使用这些模板，再为这些模板设置相应的属性，绑定对应的值。
* 数据。其过程都只是在各种保存变量的值，并 CRUD 这些变量的路上。为此，我们需要一个数据处理的管道架构设计，用于处理这些值。
* 函数。事实上，我们的所有函数都只是一些管理函数，只用于处理这些对应的逻辑。
这些常见的功能都可以做成一些组件，它们对于某些应用来说，代码相应的重复。

* 无限加载页面。只需要绑定上 API，再控制一下元素的显示与隐藏即可。
*
表单。定义好字段即类型，对应的前后台逻辑都有了。除此，我们还需要为它们自定义好常见的规则，如正则表达式。而一旦表单之间有联动，那么这个组件的设计就更加麻烦了。
* 卡片式元素。
* 表单和表格展示。
* 常见图表。事实上，已经有一系列的图表工具了，我们只是在它们在基础上，进行了二次封装而已——使得它们可以变成领域语言的形式。
*
高级的响应式布局。与每个应用独立开发布局不同的是，低代码平台需要提供一套强大的自定义、响应式布局设计——即要满足移动端的通用模式，还要满足桌面版的通用模式。如对于大量数据来说，桌面端使用的是
Pagination，移动端使用的是无限滚动。
<>后端原型

事实上，对于后端来说，低成本平台意味着，代码生成及服务生成。而服务本身是有限的，既然是业务上发生了一些变化，后端服务也可能并不会发生变化。

它也意味着：

* 微服务化。每个后端服务要尽可能的小。
* API 规范化。即采用统一的 API 格式，接受统一的权限管理
* 大量的 API 服务。
*
快速集成第三方服务方案。集成第三方服务是开发应用不可避免的情况。为了应对这个问题，我们需要做准备好对应的创建服务逻辑，传入第三方服务所需要的参数，便可以直接生成我们的转发服务。
那么，问题来了，既然如此，我们是否能提供一个定制的工具呢？让每个人可以创建自己的组件流？

答案，显然是可以的。

<>概念证明

于是乎，在我最近设计的 PoC （概念证明）里，采用的是 Anguar 框架。相应的基本思想如下：

* 使用 Material Design 作为组件库，使用 CDK 的 Drag 来实现拖拽功能。每个拖拽的组件，称为 element（元素），由
ElementDispatcher 由根据数据生成对应的组件。可拖拽的部分由两部分组成：布局 + 元素。
* UI 构建完后，生成对应的 DSL，目前采用的是 JSON。毕竟数据结构是最简单的领域特定语言。
* 借由 Angular Schematics 解析这部分的 DSL，来生成相应的项目代码。
<>其它

相关开源项目：

* 拖拽式 Web 建造工具：https://grapesjs.com/ <https://grapesjs.com/>
* 基于 Flow 的编程工具：https://noflojs.org/ <https://noflojs.org/>
* DSL 布局生成器：https://github.com/ijzerenhein/autolayout.js/
<https://github.com/ijzerenhein/autolayout.js/>
* 可视化数据流编辑器：https://github.com/Gregwar/blocks.js
<https://github.com/Gregwar/blocks.js>
* 基于 React 的内容生成器：https://github.com/vigetlabs/colonel-kurtz
<https://github.com/vigetlabs/colonel-kurtz>
参考资料：

* https://www.process.st/low-code/ <https://www.process.st/low-code/>
*
https://medium.com/@stefan.dreverman/decisions-to-take-for-your-low-code-architecture-c0768b606f

<https://medium.com/@stefan.dreverman/decisions-to-take-for-your-low-code-architecture-c0768b606f>
*
https://medium.com/@stefan.dreverman/analyzing-coinmarketcap-data-with-neo4j-4930ba0068e1

<https://medium.com/@stefan.dreverman/analyzing-coinmarketcap-data-with-neo4j-4930ba0068e1>
* https://www.outsystems.com/blog/what-is-low-code.html
<https://www.outsystems.com/blog/what-is-low-code.html>
*
https://medium.com/@stefan.dreverman/starting-a-low-code-application-architecture-13170fcd6fc7

<https://medium.com/@stefan.dreverman/starting-a-low-code-application-architecture-13170fcd6fc7>
* https://www.quora.com/What-is-low-code
<https://www.quora.com/What-is-low-code>

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