React服务端渲染和同构的实现

背景

第一阶段

很久以前, 一个网站的开发还是前端和服务端在一个项目来维护, 可能是用php+jquery.
那时候的页面渲染是放在服务端的, 也就是用户访问一个页面a的时候, 会直接访问服务端路由, 由服务端来渲染页面然后返回给浏览器。

也就是说网页的所有内容都会一次性被写在html里, 一起送给浏览器。
这时候你右键点击查看网页源代码, 可以看到所有的代码; 或者你去查看html请求, 查看"预览", 会发现他就是一个完整的网页。

第二阶段

但是慢慢的人们觉得上面这种方式前后端协同太麻烦, 耦合太严重, 严重影响开发效率和体验。
于是随着vue/react的横空出世, 人们开始习惯了纯客户端渲染的spa.

这时候的html中只会写入一些主脚本文件, 没有什么实质性的内容. 等到html在浏览器端解析后, 执行js文件, 才逐步把元素创建在dom上。
所以你去查看网页源代码的时候, 发现根本没什么内容, 只有各种脚本的链接。

第三阶段

后来人们又慢慢的觉得, 纯spa对SEO非常不友好, 并且白屏时间很长。
对于一些活动页, 白屏时间长代表了什么? 代表了用户根本没有耐心去等待页面加载完成.

所以人们又想回到服务端渲染, 提高SEO的效果, 尽量缩短白屏时间.

那难道我们又要回到阶段一那种人神共愤的开发模式吗? 不, 我们现在有了新的方案, 新的模式, 叫做同构。

所谓的同构理解为：同种结构的不同表现形态, 同一份react代码, 分别在两端各执行一遍。

创建一个服务端渲染应用

renderToString

首先来看看他是个什么东西

React服务端渲染和同构的实现

它可以渲染一个react元素/组件到页面中，而且只能用到服务端
所以spa react-dom -> render 相对应的就是spa react-dom/server -> renderToString整一个Hello World

//MyServer.js
const { renderToString } = require('react-dom/server');
const React = require('react');
const express = require('express');//commonJS方式引入

var app = express();
const PORT = 3000;

const App = class extends React.PureComponent {
    render(){
        return React.createElement('h1',null,'Hello World!');
    }
}

app.get('/',function(req,res){
    const content = renderToString(React.createElement(App));//渲染成HTML
    res.send(content);//返回结果
})

app.listen(PORT,() => {
    console.log(`server is listening on ${PORT}`);
})

启动服务端之后，手动网页访问本地对应的端口

React服务端渲染和同构的实现

可以看到，返回的就是hello world，这就是一个服务端应用！

webpack配置

应用写好之后，需要浏览器端的webpack配置

const path = require('path');
const nodeExternals = require('webpack-node-externals');//打包的时候不打包node_modules
const CopyWebpackPlugin = require('copy-webpack-plugin');

module.exports = {
  entry:{
    index:path.resolve(__dirname,'../server.js')
  },
  mode:'development',
  target:'node',//不将node自带的诸如path、fs这类的包打进去,一定要是node
  devtool: 'cheap-module-eval-source-map',//source-map配置相关，这块可以理解为提供更快的打包性能
  output:{
    filename:'[name].js',
    path:path.resolve(__dirname,'../dist/server')//常用输出路径
  },
  externals:[nodeExternals()], //不将node_modules里面的包打进去 
  resolve:{
    alias:{
      '@':path.resolve(__dirname,'../src')
    },
    extensions:['.js']
  },
  module:{//babel转化配置
    rules:[{
      test:/\.js$/,
      use:'babel-loader',
      exclude:/node_modules/
    }]
  },
  plugins: [//一般应用都会有的public目录，直接拷贝到dist目录下
    new CopyWebpackPlugin([{
      from:path.resolve(__dirname,'../public'),
      to:path.resolve(__dirname,'../dist')
    }])
  ]
}

cli用习惯了，写配置有点折磨，写好之后要怎么去使用呢？package.json配置运行脚本：

"scripts": {
    "build:server": "webpack --config build/webpack-server.config.js --watch",
    "server": "nodemon dist/server/index.js"
  }

那么，先打个包

React服务端渲染和同构的实现

可以看到，已经打包出来了一大堆看不懂的东西
这个时候，运行起来即可
到现在写了这么多配置，其实只是为了让服务端支持一下浏览器端基本的运行配置/环境

给h1标签绑定一个click事件

import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';

const express = require('express');
const app = express();

const App = class extends React.PureComponent{
  handleClick=(e)=>{
    alert(e.target.innerHTML);
  }
  render(){
    return <h1 onClick={this.handleClick}>Hello World!</h1>;
  }
};

app.get('/',function(req,res){
  const content = renderToString(<App/>);
  console.log(content);
  res.send(content);
});
app.listen(3000);

这个时候如果你去跑一下，会发现点击的时候，根本没反应！
这个时候稍微想一下，renderToString是把元素转成字符串而已，事件什么的根本没有绑定

这个时候同构就来了！

那么同构就是：
同一份代码, 在服务端跑一遍, 就生成了html
同一份代码, 在客户端跑一遍, 就能响应各种用户操作
所以需要将App单独提取出来

src/app.js

import React from 'react';

class App extends React.PureComponent{
    handleClick=(e)=>{
        alert(e.target.innerHTML);
    }
    render(){
        return <h1 onClick={this.handleClick}>Hello World!</h1>;
    }
};

export default App;

src/index.js

就跟正常spa应用一样的写法

import React from 'react';
import {render} from 'react-dom';
import App from './app';
render(<App/>,document.getElementById("root"));

build/webpack-client.config.js

处理客户端代码的打包逻辑

const path = require('path');
module.exports = {
  entry:{
    index:path.resolve(__dirname,'../src/index.js')//路径修改
  },
  mode:'development',
  /*target:'node',客户端不需要此配置了昂*/
  devtool: 'cheap-module-eval-source-map',
  output:{
    filename:'[name].js',
    path:path.resolve(__dirname,'../dist/client')//路径修改
  },
  resolve:{
    alias:{
      '@':path.resolve(__dirname,'../src')
    },
    extensions:['.js']
  },
  module:{
    rules:[{
      test:/\.js$/,
      use:'babel-loader',
      exclude:/node_modules/
    }]
  }
}

运行脚本也给他添加一下

"build:client": "webpack --config build/webpack-client.config.js --watch"

运行一下

npm run build:client

server引用打包好的客户端资源

import express from 'express';
import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';
import App from  './src/app';
const app = express();

app.use(express.static("dist"))

app.get('/',function(req,res){
  const content = renderToString(<App/>);
  res.send(`
        <!doctype html>
        <html>
            <title>ssr</title>
            <body>
                <div id="root">${content}</div>
                <script src="https://www.freexyz.cn/client/index.js"></script>
            </body> 
        </html>
    `);//手动创建根节点，把App标签内容引进来
});
app.listen(3000);

再来测试一下，这时候发现页面渲染没问题, 并且也能响应用户操作, 比如点击事件了.

hydrate
经过上面的5步, 看起来没问题了, 但是我们的控制台会输出一些warnning

Warning: render(): Calling ReactDOM.render() to hydrate server-rendered markup will stop working in React v18. Replace the ReactDOM.render() call with ReactDOM.hydrate() if you want React to attach to the server HTML.

ReactDOM.hydrate()和ReactDOM.render()的区别就是：

ReactDOM.render()会将挂载dom节点的所有子节点全部清空掉，再重新生成子节点。

ReactDOM.hydrate()则会复用挂载dom节点的子节点，并将其与react的virtualDom关联上。

也就是说ReactDOM.render()会将服务端做的工作全部推翻重做，而ReactDOM.hydrate()在服务端做的工作基础上再进行深入的操作.

所以我们修改一下客户端的入口文件src/index.js, 将render修改为hydrate

import React from 'react';
import { hydrate } from 'react-dom';
import App from './app';
hydrate(<App/>,document.getElementById("root"));

同构流程总结

服务端根据React代码生成html
客户端发起请求, 收到服务端发送的html, 进行解析和展示
客户端加载js等资源文件
客户端执行js文件, 完成hydrate操作
客户端接管整体应用

路由

在客户端渲染时, React提供了BrowserRouter和HashRouter来供我们处理路由, 但是他们都依赖window对象, 而在服务端是没有window的。
但是react-router提供了StaticRouter, 为我们的服务端渲染做服务。
接下来我们模拟添加几个页面, 实现一下路由的功能。

构造Login和User两个页面

//src/pages/login/index.js
import React from 'react';
export default class Login extends React.PureComponent{
  render(){
    return <div>登陆</div>
  }
}

//src/pages/user/index.js
import React from 'react';
export default class User extends React.PureComponent{
  render(){
    return <div>用户</div>
  }
}

添加服务端路由

//server.js
import express from 'express';
import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';
import {StaticRouter,Route} from 'react-router';//服务端使用静态路由
import Login from '@/pages/login';
import User from '@/pages/user';
const app = express();
app.use(express.static("dist"))
app.get('*',function(req,res){
    const content = renderToString(<div>
    <StaticRouter location={req.url}>
      <Route exact path="/user" component={User}></Route>
      <Route exact path="/login" component={Login}></Route>
    </StaticRouter>
  </div>);
  res.send(`
        <!doctype html>
        <html>
            <title>ssr</title>
            <body>
                <div id="root">${content}</div>
                <script src="https://www.freexyz.cn/client/index.js"></script>
            </body>
        </html>
    `);
});
app.listen(3000);

这个时候会发现一个现象，在页面上通过url修改路由到Login的时候，界面上登录两个字一闪即逝，这是为啥呢？
因为虽然服务端路由配置好了，也确实模块嵌入进来了，但是！！！客户端还没有进行处理

添加客户端路由

//src/index.js
import React from 'react';
import { hydrate } from 'react-dom';
import App from './app';
import { BrowserRouter as Router, Route } from 'react-router-dom';
import User from './pages/user';
import Login from './pages/login';

hydrate(
    <Router>
        <Route path="/" component={App}>
        <Route exact path="/user" component={User}></Route>
        <Route exact path="/login" component={Login}></Route>
    </Route>
  </Router>,
  document.getElementById("root")
);

分别访问一下/user和/login，发现已经可以正常渲染了，但是！！！明明是一样的映射规则，只是路由根组件不一样，还要写两遍也太折磨了，于是有了接下来的路由同构

路由同构

既要在客户端写一遍路由, 也要在服务端写一遍路由, 有没有什么方法能只写一遍? 就像app.js一样?
所以我们先找一下两端路由的异同：

共同点：路径和组件的映射关系是相同的
不同点：路由引用的组件不一样, 或者说实现的方式不一样

路径和组件之间的关系可以用抽象化的语言去描述清楚，也就是我们所说路由配置化。
最后我们提供一个转换器，可以根据我们的需要去转换成服务端或者客户端路由。

//新建src/pages/notFound/index.js
import React from 'react';
export default ()=> <div>404</div>

路由配置文件

//src/router/routeConfig.js
import Login from '@/pages/login';
import User from '@/pages/user';
import NotFound from '@/pages/notFound';

export default [{
  type:'redirect',//触发重定向时，统一回到user
  exact:true,
  from:'/',
  to:'/user'
},{
  type:'route',
  path:'/user',
  exact:true,
  component:User
},{
  type:'route',
  path:'/login',
  exact:true,
  component:Login
},{
  type:'route',
  path:'*',
  component:NotFound
}]

router转换器

import React from 'react';
import { createBrowserHistory } from "history";
import {Route,Router,StaticRouter,Redirect,Switch} from 'react-router';
import routeConfig from  './routeConfig';

const routes = routeConfig.map((conf,index)=>{
//路由分发，遍历路由，判断type走对应的逻辑
  const {type,...otherConf} = conf;
  if(type==='redirect'){
    return <Redirect  key={index} {...otherConf}/>;
  }else if(type ==='route'){
    return <Route  key={index} {...otherConf}></Route>;
  }
});

export const createRouter = (type)=>(params)=>{//区分server/client，因为创建方式不一样
//params用以处理重定向问题
  if(type==='client'){
    const history = createBrowserHistory();
    return <Router history={history}>
      <Switch>
        {routes}
      </Switch>
    </Router>
  }else if(type==='server'){
    // const {location} = params;
    return <StaticRouter {...params}>
       <Switch>
        {routes}
      </Switch>
    </StaticRouter>
  }
}

客户端入口

//src/index.js
import React from 'react';
import { hydrate } from 'react-dom';
import App from './app';

hydrate(
  <App />,
  document.getElementById("root")
);

客户端 app.js

//src/app.js
import React from 'react';
import { createRouter } from './router'

class App extends React.PureComponent{
    render(){
        return createRouter('client')();
    }
};

export default App;

服务端入口

//server.js
import express from 'express';
import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';
import { createRouter } from './src/router'

const app = express();
app.use(express.static("dist"))
app.get('*',function(req,res){
  const content = renderToString(createRouter('server')({location:req.url}) );
  res.send(`
        <!doctype html>
        <html>
            <title>ssr</title>
            <body>
                <div id="root">${content}</div>
                <script src="https://www.freexyz.cn/client/index.js"></script>
            </body>
        </html>
    `);
});
app.listen(3000);

重定向问题

这里我们从/重定向到/user的时候, 可以看到html返回的内容和实现页面渲染的内容是不一样的。
这代表重定向操作是客户端来完成的, 而我们期望的是先访问index.html请求, 返回302, 然后出现一个新的user.html请求
https://v5.reactrouter.com/web/api/StaticRouter react提供了一种重定向的处理方式

import express from 'express';
import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';
import { createRouter } from './src/router'

const app = express();
app.use(express.static("dist"))
app.get('*',function(req,res){
  const context = {};
  const content = renderToString(createRouter('server')({location:req.url, context}) );
  //当Redirect被使用时，context.url将包含重新向的地址
  if(context.url){
    //302
    res.redirect(context.url);
  }else{
    res.send(`
        <!doctype html>
        <html>
            <title>ssr</title>
            <body>
                <div id="root">${content}</div>
                <script src="https://www.freexyz.cn/client/index.js"></script>
            </body>
        </html>
    `);
  }
});
app.listen(3000);

这时候我们再测试一下, 就会发现符合预期, 出现了两个请求, 一个302, 一个user.html

404问题

我们随便输入一个不存在的路由, 发现内容是如期返回了404, 但是请求确实200的, 这是不对的.

//server.js
import express from 'express';
import React from 'react';
import {renderToString} from 'react-dom/server';
import { createRouter } from './src/router'

const app = express();
app.use(express.static("dist"))
app.get('*',function(req,res){
  const context = {};
  const content = renderToString(createRouter('server')({location:req.url, context}) );
  //当Redirect被使用时，context.url将包含重新向的地址
  if(context.url){
    //302
    res.redirect(context.url);
  }else{
    if(context.NOT_FOUND) res.status(404);//判断是否设置状态码为404
    res.send(`
        <!doctype html>
        <html>
            <title>ssr</title>
            <body>
                <div id="root">${content}</div>
                <script src="https://www.freexyz.cn/client/index.js"></script>
            </body>
        </html>
    `);
  }
});
app.listen(3000);

routeConfig.js

//routeConfig.js
import React from 'react';

//改造前
component:NotFound
//改造后
render:({staticContext})=>{//接收并判断属性，决定是否渲染404页面
    if (staticContext) staticContext.NOT_FOUND = true;
    return <NotFound/>
}

到此，完整的功能已经实现！

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React服务端渲染和同构的实现

目录

背景

第一阶段

第二阶段

第三阶段

创建一个服务端渲染应用

同构流程总结

路由

路由同构

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