服务端渲染的探索与实践
服务端渲染(SSR)近两年炒得很火热,相信各位同学对这个名词多少有所耳闻。本节我们将围绕“是什么”(服务端渲染的运行机制)、“为什么”(服务端渲染解决了什么性能问题 )、“怎么做”(服务端渲染的应用实例与使用场景)这三个点,对服务端渲染进行探索。
服务端渲染是一个相对的概念,它的对立面是“客户端渲染”。在运行机制解析这部分,我们会借力客户端渲染的概念,来帮大家理解服务端渲染的工作方式。基于对工作方式的了解,再去深挖它的原理与优势。
任何知识点都不是“一座孤岛”,服务端渲染的实践往往与当下流行的前端技术(譬如 Vue,React,Redux 等)紧密结合。本节下半场将以 React 和 Vue 下的服务端渲染实现为例,为大家呈现一个完整的 SSR 实现过程。
服务端渲染的运行机制
相对于服务端渲染,同学们普遍对客户端渲染接受度更高一些,所以我们先从大家喜闻乐见的客户端渲染说起。
客户端渲染
客户端渲染模式下,服务端会把渲染需要的静态文件发送给客户端,客户端加载过来之后,自己在浏览器里跑一遍 JS,根据 JS 的运行结果,生成相应的 DOM。这种特性使得客户端渲染的源代码总是特别简洁,往往是这个德行:
<!doctype html>
<html>
<head>
<title>我是客户端渲染的页面</title>
</head>
<body>
<div id='root'></div>
<script src='index.js'></script>
</body>
</html>
根节点下到底是什么内容呢?你不知道,我不知道,只有浏览器把 index.js 跑过一遍后才知道,这就是典型的客户端渲染。
页面上呈现的内容,你在 html 源文件里里找不到——这正是它的特点。
服务端渲染
服务端渲染的模式下,当用户第一次请求页面时,由服务器把需要的组件或页面渲染成 HTML 字符串,然后把它返回给客户端。客户端拿到手的,是可以直接渲染然后呈现给用户的 HTML 内容,不需要为了生成 DOM 内容自己再去跑一遍 JS 代码。
使用服务端渲染的网站,可以说是“所见即所得”,页面上呈现的内容,我们在 html 源文件里也能找到。
比如知乎就是典型的服务端渲染案例:
zhihu.com 返回的 HTML 文件已经是可以直接进行渲染的内容了。
服务端渲染解决了什么性能问题
事实上,很多网站是出于效益的考虑才启用服务端渲染,性能倒是在其次。
假设 A 网站页面中有一个关键字叫“前端性能优化”,这个关键字是 JS 代码跑过一遍后添加到 HTML 页面中的。那么客户端渲染模式下,我们在搜索引擎搜索这个关键字,是找不到 A 网站的——搜索引擎只会查找现成的内容,不会帮你跑 JS 代码。A 网站的运营方见此情形,感到很头大:搜索引擎搜不出来,用户找不到我们,谁还会用我的网站呢?为了把“现成的内容”拿给搜索引擎看,A 网站不得不启用服务端渲染。
但性能在其次,不代表性能不重要。服务端渲染解决了一个非常关键的性能问题——首屏加载速度过慢。在客户端渲染模式下,我们除了加载 HTML,还要等渲染所需的这部分 JS 加载完,之后还得把这部分 JS 在浏览器上再跑一遍。这一切都是发生在用户点击了我们的链接之后的事情,在这个过程结束之前,用户始终见不到我们网页的庐山真面目,也就是说用户一直在等!相比之下,服务端渲染模式下,服务器给到客户端的已经是一个直接可以拿来呈现给用户的网页,中间环节早在服务端就帮我们做掉了,用户岂不“美滋滋”?
服务端渲染的应用实例
下面我们先来看一下在一个 React 项目里,服务端渲染是怎么实现的。本例中,我们使用 Express 搭建后端服务。
项目中有一个叫做 VDom 的 React 组件,它的内容如下。
VDom.js:
mport React from 'react'
const VDom = () => {
return <div>我是一个被渲染为真实DOM的虚拟DOM</div>
}
export default VDom
在服务端的入口文件中,我引入这个组件,对它进行渲染:
import express from 'express'
import React from 'react'
import { renderToString } from 'react-dom/server'
import VDom from './VDom'
// 创建一个express应用
const app = express()
// renderToString 是把虚拟DOM转化为真实DOM的关键方法
const RDom = renderToString(<VDom />)
// 编写HTML模板,插入转化后的真实DOM内容
const Page = `
<html>
<head>
<title>test</title>
</head>
<body>
<span>服务端渲染出了真实DOM: </span>
${RDom}
</body>
</html>
`
// 配置HTML内容对应的路由
app.get('/index', function(req, res) {
res.send(Page)
})
// 配置端口号
const server = app.listen(8000)
根据我们的路由配置,当我访问 http://localhost:8000/index 时,就可以呈现出服务端渲染的结果了:
我们可以看到,VDom 组件已经被 renderToString 转化为了一个内容为
那么 Vue 是如何实现服务端渲染的呢?
其实是一个套路,我这里基于 Vue SSR 指南 中官方给出的例子为大家讲解 Vue 中的实现思路(思路见注释)。
该示例直接将 Vue 实例整合进了服务端的入口文件中:
const Vue = require('vue')
// 创建一个express应用
const server = require('express')()
// 提取出renderer实例
const renderer = require('vue-server-renderer').createRenderer()
server.get('*', (req, res) => {
// 编写Vue实例(虚拟DOM节点)
const app = new Vue({
data: {
url: req.url
},
// 编写模板HTML的内容
template: `<div>访问的 URL 是: {{ url }}</div>`
})
// renderToString 是把Vue实例转化为真实DOM的关键方法
renderer.renderToString(app, (err, html) => {
if (err) {
res.status(500).end('Internal Server Error')
return
}
// 把渲染出来的真实DOM字符串插入HTML模板中
res.end(`
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><title>Hello</title></head>
<body>${html}</body>
</html>
`)
})
})
server.listen(8080)
大家对比一下 React 项目中的注释内容,是不是发现这两段代码从本质上来说区别不大呢?
以上两个小🌰,为大家演示了基本的服务端渲染实现流程。
实际项目比这些复杂很多,但万变不离其宗。强调的只有两点:一是这个 renderToString() 方法;二是把转化结果“塞”进模板里的这一步。这两个操作是服务端渲染的灵魂操作。在虚拟 DOM“横行”的当下,服务端渲染不再是早年 JSP 里简单粗暴的字符串拼接过程,它还要求这一端要具备将虚拟 DOM 转化为真实 DOM 的能力。与其说是“把 JS 在服务器上先跑一遍”,不如说是“把 Vue、React 等框架代码先在 Node 上跑一遍”。
服务端渲染的应用场景
打眼一看,这个服务端渲染给浏览器省了这么多事儿,性能肯定是质的飞跃啊!喜闻乐见!但是大家打开自己经常访问的那些网页看一看,会发现仍然有许多网站压根儿不用服务端渲染——看来这个东西也不是万能的。
根据我们前面的描述,不难看出,服务端渲染本质上是本该浏览器做的事情,分担给服务器去做。这样当资源抵达浏览器时,它呈现的速度就快了。乍一看好像很合理:浏览器性能毕竟有限,服务器多牛逼!能者多劳,就该让服务器多干点活!
但仔细想想,在这个网民遍地的时代,几乎有多少个用户就有多少台浏览器。用户拥有的浏览器总量多到数不清,那么一个公司的服务器又有多少台呢?我们把这么多台浏览器的渲染压力集中起来,分散给相比之下数量并不多的服务器,服务器肯定是承受不住的。
这样分析下来,服务端渲染也并非万全之策。在实践中,我一般会建议大家先忘记服务端渲染这个事情——服务器稀少而宝贵,但首屏渲染体验和 SEO 的优化方案却很多——我们最好先把能用的低成本“大招”都用完。除非网页对性能要求太高了,以至于所有的招式都用完了,性能表现还是不尽人意,这时候我们就可以考虑向老板多申请几台服务器,把服务端渲染搞起来了~