Vue SSR基础介绍与实践

什么是SSR

页面的渲染流程:

  1. 浏览器通过请求得到一个HTML文本;
  2. 渲染进程解析HTML文本,构建DOM树;
  3. 解析HTML的同时,如果遇到内联样式或者样式脚本,则下载并构建样式规则(stytle rules),若遇到JavaScript脚本,则会下载执行脚本;
  4. DOM树和样式规则构建完成之后,渲染进程将两者合并成渲染树(render tree);
  5. 渲染进程开始对渲染树进行布局,生成布局树(layout tree);
  6. 渲染进程对布局树进行绘制,生成绘制记录;
  7. 渲染进程的对布局树进行分层,分别栅格化每一层,并得到合成帧;
  8. 渲染进程将合成帧信息发送给GPU进程显示到页面中;

可以看到,页面的渲染其实就是浏览器将HTML文本转化为页面帧的过程。而如今我们大部分WEB应用都是使用 JavaScript 框架(Vue、React、Angular)进行页面渲染的,也就是说,在执行 JavaScript 脚本的时候,HTML页面已经开始解析并且构建DOM树了,JavaScript 脚本只是动态的改变 DOM 树的结构,使得页面成为希望成为的样子,这种渲染方式叫动态渲染,也可以叫客户端渲染(client side rende);

那么什么是服务端渲染(server side render)?顾名思义,服务端渲染就是在浏览器请求页面URL的时候,服务端将我们需要的HTML文本组装好,并返回给浏览器,这个HTML文本被浏览器解析之后,不需要经过 JavaScript 脚本的执行,即可直接构建出希望的 DOM 树并展示到页面中。这个服务端组装HTML的过程,叫做服务端渲染;

SSR定义与由来

Web1.0

在没有AJAX的时候,也就是web1.0时代,几乎所有应用都是服务端渲染(此时服务器渲染非现在的服务器渲染),那个时候的页面渲染大概是这样的,浏览器请求页面URL,然后服务器接收到请求之后,到数据库查询数据,将数据丢到后端的组件模板(php、asp、jsp等)中,并渲染成HTML片段,接着服务器在组装这些HTML片段,组成一个完整的HTML,最后返回给浏览器,这个时候,浏览器已经拿到了一个完整的被服务器动态组装出来的HTML文本,然后将HTML渲染到页面中,过程没有任何JavaScript代码的参与。

客户端渲染

在WEB1.0时代,服务端渲染看起来是一个当时的最好的渲染方式,但是随着业务的日益复杂和后续AJAX的出现,也渐渐开始暴露出了WEB1.0服务器渲染的缺点。

  • 每次更新页面的一小的模块,都需要重新请求一次页面,重新查一次数据库,重新组装一次HTML
  • 前端JavaScript代码和后端(jsp、php、jsp)代码混杂在一起,使得日益复杂的WEB应用难以维护

而且那个时候,根本就没有前端工程师这一职位,前端js的活一般都由后端同学 jQuery 一把梭。但是随着前端页面渐渐地复杂了之后,后端开始发现js好麻烦,虽然很简单,但是坑太多了,于是让公司招聘了一些专门写js的人,也就是前端,这个时候,前后端的鄙视链就出现了,后端鄙视前端,因为后端觉得js太简单,无非就是写写页面的特效(JS),切切图(CSS),根本算不上是真正的程序员。

随之 nodejs 的出现,前端看到了翻身的契机,为了摆脱后端的指指点点,前端开启了一场前后端分离的运动,希望可以脱离后端独立发展。前后端分离,表面上看上去是代码分离,实际上是为了前后端人员分离,也就是前后端分家,前端不再归属于后端团队。

前后端分离之后,网页开始被当成了独立的应用程序(SPA,Single Page Application),前端团队接管了所有页面渲染的事,后端团队只负责提供所有数据查询与处理的API,大体流程是这样的:首先浏览器请求URL,前端服务器直接返回一个空的静态HTML文件(不需要任何查数据库和模板组装),这个HTML文件中加载了很多渲染页面需要的 JavaScript 脚本和 CSS 样式表,浏览器拿到 HTML 文件后开始加载脚本和样式表,并且执行脚本,这个时候脚本请求后端服务提供的API,获取数据,获取完成后将数据通过JavaScript脚本动态的将数据渲染到页面中,完成页面显示。

这一个前后端分离的渲染模式,也就是客户端渲染(CSR)。

服务端渲染的利弊

相比于客户端渲染,服务端渲染有什么优势?

好处

  • 利于SEO

    有利于SEO,其实就是有利于爬虫来爬你的页面,然后在别人使用搜索引擎搜索相关的内容时,你的网页排行能靠得更前,这样你的流量就有越高。那为什么服务端渲染更利于爬虫爬你的页面呢?其实,爬虫也分低级爬虫和高级爬虫。

  • 低级爬虫:只请求URL,URL返回的HTML是什么内容就爬什么内容。

  • 高级爬虫:请求URL,加载并执行JavaScript脚本渲染页面,爬JavaScript渲染后的内容。

    也就是说,低级爬虫对客户端渲染的页面来说,简直无能为力,因为返回的HTML是一个空壳,它需要执行 JavaScript 脚本之后才会渲染真正的页面。而目前像百度、谷歌、微软等公司,有一部分年代老旧的爬虫还属于低级爬虫,使用服务端渲染,对这些低级爬虫更加友好一些。

  • 白屏时间更短

    相对于客户端渲染,服务端渲染在浏览器请求URL之后已经得到了一个带有数据的HTML文本,浏览器只需要解析HTML,直接构建DOM树就可以。而客户端渲染,需要先得到一个空的HTML页面,这个时候页面已经进入白屏,之后还需要经过加载并执行 JavaScript、请求后端服务器获取数据、JavaScript 渲染页面几个过程才可以看到最后的页面。特别是在复杂应用中,由于需要加载 JavaScript 脚本,越是复杂的应用,需要加载的 JavaScript 脚本就越多、越大,这会导致应用的首屏加载时间非常长,进而降低了体验感。

缺点

并不是所有的WEB应用都必须使用SSR,这需要开发者自己来权衡,因为服务端渲染会带来以下问题:

  • 代码复杂度增加。为了实现服务端渲染,应用代码中需要兼容服务端和客户端两种运行情况,而一部分依赖的外部扩展库却只能在客户端运行,需要对其进行特殊处理,才能在服务器渲染应用程序中运行。
  • 需要更多的服务器负载均衡。由于服务器增加了渲染HTML的需求,使得原本只需要输出静态资源文件的nodejs服务,新增了数据获取的IO和渲染HTML的CPU占用,如果流量突然暴增,有可能导致服务器down机,因此需要使用响应的缓存策略和准备相应的服务器负载。
  • 涉及构建设置和部署的更多要求。与可以部署在任何静态文件服务器上的完全静态单页面应用程序 (SPA) 不同,服务器渲染应用程序,需要处于 Node.js server 运行环境。

Vue SSR

实现一个基础的SSR应用

核心使用createSSRApp和express实现:

javascript 复制代码
import { createSSRApp } from 'vue';

export function createApp() {
  return createSSRApp({
    data: () => ({ count: 1 }),
    template: `<div @click="count++">{{ count }}</div>`,
  });
}
javascript 复制代码
import express from 'express';
import { renderToString } from 'vue/server-renderer';
import { createApp } from './app.js';

const server = express();

server.get('/', (req, res) => {
  const app = createApp();

  renderToString(app).then(html => {
    res.send(`
    <!DOCTYPE html>
    <html>
      <head>
        <title>Vue SSR Example</title>
        <script type="importmap">
          {
            "imports": {
              "vue": "https://unpkg.com/vue@3/dist/vue.esm-browser.js"
            }
          }
        </script>
        <script type="module" src="/client.js"></script>
      </head>
      <body>
        <div id="app">${html}</div>
      </body>
    </html>
    `);
  });
});

server.use(express.static('.'));

server.listen(3000, () => {
  console.log('ready');
});

常见方案

Nuxt

Nuxt 是一个构建于 Vue 生态系统之上的全栈框架,它为编写 Vue SSR 应用提供了丝滑的开发体验。更棒的是,你还可以把它当作一个静态站点生成器来用!我们强烈建议你试一试。
Quasar

Quasar 是一个基于 Vue 的完整解决方案,它可以让你用同一套代码库构建不同目标的应用,如 SPA、SSR、PWA、移动端应用、桌面端应用以及浏览器插件。除此之外,它还提供了一整套 Material Design 风格的组件库。
Vite SSR

Vite 提供了内置的 Vue 服务端渲染支持,但它在设计上是偏底层的。如果你想要直接使用 Vite,可以看看 vite-plugin-ssr,一个帮你抽象掉许多复杂细节的社区插件。

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