精华 教你如何搭建一个超完美的React.js服务端渲染开发环境
发布于 3 天前 作者 chikara-chen 399 次浏览 来自 分享

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目录

  • 前言
  • 服务端渲染好处
  • 思考
  • 原理
  • 同构方案
  • 状态管理方案
  • 路由方案
  • 静态资源处理方案
  • 动态加载方案
  • 优化方案
  • 部署方案
  • 其它
  • 结尾

前言

前段时间公司有一个产品需求要求使用Node.js中间层来做服务端渲染，于是翻遍了整个技术社区，没有找到一个特别合适的脚手架，作为一个有追求的前端攻城狮，决定自己去搭建一套最完美的服务端渲染开发环境，期间踩过无数的坑，前前后后差不多折腾了三周时间。

服务端渲染好处

  1. SEO，让搜索引擎更容易读取页面内容
  2. 首屏渲染速度更快（重点），无需等待js文件下载执行的过程
  3. 更易于维护，服务端和客户端可以共享某些代码

思考

  1. 如何实现组件同构？
  2. 如何保持前后端应用状态一致？
  3. 如何解决前后端路由匹配问题？
  4. 如何处理服务端对静态资源的依赖？
  5. 如何配置两套不同的环境（开发环境和产品环境）？
  6. 如何划分更合理的项目目录结构？

由于服务端渲染配置的复杂性，大部分人望而止步，而本文的目的就在于教你如何搭建一套优雅的服务端渲染开发环境，从开发打包部署优化到上线。

原理

一个服务端渲染的同构web应用架构图大致如上图所示，得力于Node.js的发展与流行，Javascript成为了一门同构语言，这意味着我们只需写一套代码，可以同时在客户端与服务端执行。

同构方案

这里我们采用React技术体系做同构，由于React本身的设计特点，它是以Virtual DOM的形式保存在内存中，这是服务端渲染的前提。

对于客户端，通过调用ReactDOM.render方法把Virtual DOM转换成真实DOM最后渲染到界面。

import { render } from 'react-dom'
import App from './App'

render(<App />, document.getElementById('root'))

对于服务端，通过调用ReactDOMServer.renderToString方法把Virtual DOM转换成HTML字符串返回给客户端，从而达到服务端渲染的目的。

import { renderToString } from 'react-dom/server'
import App from './App'

async function(ctx) {
    await ctx.render('index', {
        root: renderToString(<App />)
    })
}

状态管理方案

我们选择Redux来管理React组件的非私有组件状态，并配合社区中强大的中间件Devtools、Thunk、Promise等等来扩充应用。当进行服务端渲染时，创建store实例后，还必须把初始状态回传给客户端，客户端拿到初始状态后把它作为预加载状态来创建store实例，否则，客户端上生成的markup与服务端生成的markup不匹配，客户端将不得不再次加载数据，造成没必要的性能消耗。

服务端

import { renderToString } from 'react-dom/server'
import { Provider } from 'react-redux'
import { createStore } from 'redux'
import App from './App'
import rootReducer from './reducers'

const store = createStore(rootReducer)

async function(ctx) {
    await ctx.render('index', {
        root: renderToString(
            <Provider store={store}>
                <App />
            </Provider>
        ),
        state: store.getState()
    })
}

HTML

<body>
    <div id="root"><%- root %></div>
    <script>
        window.REDUX_STATE = <%- JSON.stringify(state) %>
    </script>
</body>

客户端

import { render } from 'react-dom'
import { Provider } from 'react-redux'
import { createStore } from 'redux'
import App from './App'
import rootReducer from './reducers'

const store = createStore(rootReducer, window.REDUX_STATE)

render(
    <Provider store={store}>
        <App />
    </Provider>, 
    document.getElementById('root')
)

路由方案

客户端路由的好处就不必多说了，客户端可以不依赖服务端，根据hash方式或者调用history API，不同的URL渲染不同的视图，实现无缝的页面切换，用户体验极佳。但服务端渲染不同的地方在于，在渲染之前，必须根据URL正确找到相匹配的组件返回给客户端。 React Router为服务端渲染提供了两个API：

  • match 在渲染之前根据URL匹配路由组件
  • RoutingContext 以同步的方式渲染路由组件

服务端

import { renderToString } from 'react-dom/server'
import { Provider } from 'react-redux'
import { createStore } from 'redux'
import { match, RouterContext } from 'react-router'
import rootReducer from './reducers'
import routes from './routes'

const store = createStore(rootReducer)

async function clientRoute(ctx, next) {
    let _renderProps

    match({routes, location: ctx.url}, (error, redirectLocation, renderProps) => {
        _renderProps = renderProps
    })

    if (_renderProps) {
        await ctx.render('index', {
            root: renderToString(
                <Provider store={store}>
                    <RouterContext {..._renderProps} />
                </Provider>
            ),
            state: store.getState()
        })
    } else {
        await next()
    }
}

客户端

import { Route, IndexRoute } from 'react-router'
import Common from './Common'
import Home from './Home'
import Explore from './Explore'
import About from './About'

const routes = (
    <Route path="/" component={Common}>
        <IndexRoute component={Home} />
        <Route path="explore" component={Explore} />
        <Route path="about" component={About} />
    </Route>
)

export default routes

静态资源处理方案

在客户端中，我们使用了大量的ES6/7语法，jsx语法，css资源，图片资源，最终通过webpack配合各种loader打包成一个文件最后运行在浏览器环境中。但是在服务端，不支持import、jsx这种语法，并且无法识别对css、image资源后缀的模块引用，那么要怎么处理这些静态资源呢？我们需要借助相关的工具、插件来使得Node.js解析器能够加载并执行这类代码，下面分别为开发环境和产品环境配置两套不同的解决方案。

开发环境

  1. 首先引入babel-polyfill这个库来提供regenerator运行时和core-js来模拟全功能ES6环境。
  2. 引入babel-register，这是一个require钩子，会自动对require命令所加载的js文件进行实时转码，需要注意的是，这个库只适用于开发环境。
  3. 引入css-modules-require-hook，同样是钩子，只针对样式文件，由于我们采用的是CSS Modules方案，并且使用SASS来书写代码，所以需要node-sass这个前置编译器来识别扩展名为.scss的文件，当然你也可以采用LESS的方式，通过这个钩子，自动提取className哈希字符注入到服务端的React组件中。
  4. 引入asset-require-hook，来识别图片资源，对小于8K的图片转换成base64字符串，大于8k的图片转换成路径引用。
// Provide custom regenerator runtime and core-js
require('babel-polyfill')

// Javascript required hook
require('babel-register')({presets: ['es2015', 'react', 'stage-0']})

// Css required hook
require('css-modules-require-hook')({
    extensions: ['.scss'],
    preprocessCss: (data, filename) =>
        require('node-sass').renderSync({
            data,
            file: filename
        }).css,
    camelCase: true,
    generateScopedName: '[name]__[local]__[hash:base64:8]'
})

// Image required hook
require('asset-require-hook')({
    extensions: ['jpg', 'png', 'gif', 'webp'],
    limit: 8000
})

产品环境

对于产品环境，我们的做法是使用webpack分别对客户端和服务端代码进行打包。客户端代码打包这里不多说，对于服务端代码，需要指定运行环境为node，并且提供polyfill，设置__filename和__dirname为true，由于是采用CSS Modules，服务端只需获取className，而无需加载样式代码，所以要使用css-loader/locals替代css-loader加载样式文件

// webpack.config.js
{
    target: 'node',
    node: {
        __filename: true,
        __dirname: true
    },
    module: {
        loaders: [{
            test: /\.js$/,
            exclude: /node_modules/,
            loader: 'babel',
            query: {presets: ['es2015', 'react', 'stage-0']}
        }, {
            test: /\.scss$/,
            loaders: [
                'css/locals?modules&camelCase&importLoaders=1&localIdentName=[hash:base64:8]',
                'sass'
            ]
        }, {
            test: /\.(jpg|png|gif|webp)$/,
            loader: 'url?limit=8000'
        }]
    }
}

动态加载方案

对于大型Web应用程序来说，将所有代码打包成一个文件不是一种优雅的做法，特别是对于单页面应用，用户有时候并不想得到其余路由模块的内容，加载全部模块内容，不仅增加用户等待时间，而且会增加服务器负荷。Webpack提供一个功能可以拆分模块，每一个模块称为chunk，这个功能叫做Code Splitting。你可以在你的代码库中定义分割点，调用require.ensure，实现按需加载，而对于服务端渲染，require.ensure是不存在的，因此需要判断运行环境，提供钩子函数。

重构后的路由模块为

// Hook for server
if (typeof require.ensure !== 'function') {
    require.ensure = function(dependencies, callback) {
        callback(require)
    }
}

const routes = {
    childRoutes: [{
        path: '/',
        component: require('./common/containers/Root').default,
        indexRoute: {
            getComponent(nextState, callback) {
                require.ensure([], require => {
                    callback(null, require('./home/containers/App').default)
                }, 'home')
            }
        },
        childRoutes: [{
            path: 'explore',
            getComponent(nextState, callback) {
                require.ensure([], require => {
                    callback(null, require('./explore/containers/App').default)
                }, 'explore')
            }
        }, {
            path: 'about',
            getComponent(nextState, callback) {
                require.ensure([], require => {
                    callback(null, require('./about/containers/App').default)
                }, 'about')
            }
        }]
    }]
}

export default routes

优化方案

提取第三方库，命名为vendor

vendor: ['react', 'react-dom', 'redux', 'react-redux']

所有js模块以chunkhash方式命名

output: {
    filename: '[name].[chunkhash:8].js',
    chunkFilename: 'chunk.[name].[chunkhash:8].js',
}

提取公共模块，manifest文件起过渡作用

new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
    names: ['vendor', 'manifest'],
    filename: '[name].[chunkhash:8].js'
})

提取css文件，以contenthash方式命名

new ExtractTextPlugin('[name].[contenthash:8].css')

模块排序、去重、压缩

new webpack.optimize.OccurrenceOrderPlugin(), // webpack2 已移除
new webpack.optimize.DedupePlugin(), // webpack2 已移除
new webpack.optimize.UglifyJsPlugin({
    compress: {warnings: false},
    comments: false
})

使用babel-plugin-transform-runtime取代babel-polyfill，可节省大量文件体积 需要注意的是，你不能使用最新的内置实例方法，例如数组的includes方法

{
    presets: ['es2015', 'react', 'stage-0'],
    plugins: ['transform-runtime']
}

最终打包结果

Paste_Image.png

部署方案

对于客户端代码，将全部的静态资源上传至CDN服务器 对于服务端代码，则采用pm2部署，这是一个带有负载均衡功能的Node应用的进程管理器，支持监控、日志、0秒重载，并可以根据有效CPU数目以cluster的方式启动最大进程数目

pm2 start ./server.js -i 0

Paste_Image.png

其它

提升开发体验

对于客户端代码，可以使用Hot Module Replacement技术，并配合koa-webpack-dev-middleware，koa-webpack-hot-middleware两个中间件，与传统的BrowserSync不同的是，它可以使我们不用通过刷新浏览器的方式，让js和css改动实时更新反馈至浏览器界面中。

app.use(convert(devMiddleware(compiler, {
    noInfo: true,
    publicPath: config.output.publicPath
})))
app.use(convert(hotMiddleware(compiler)))

对于服务端代码，则使用nodemon监听代码改动，来自动重启node服务器，相比supervisor，更加灵活轻量，内存占用更少，可配置性更高。

nodemon ./server.js --watch server

对于React组件状态管理，使用Redux DevTools这个中间件，它可以跟踪每一个状态和action，监控数据流，由于采用纯函数的编程思想，还具备状态回溯的能力。需要注意的是，React组件在服务端生命周期只执行到componentWillMount，因此要把该中间件挂载到componentDidMount方法上，避免在服务端渲染而报错。

class Root extends Component {
    constructor() {
        super()
        this.state = {isMounted: false}
    }
    componentDidMount() {
        this.setState({isMounted: true})
    }
    render() {
        const {isMounted} = this.state
        return (
            <div>
                {isMounted && <DevTools/>}
            </div>
        )
    }
}

代码风格约束

推荐使用时下最为流行的ESLint，相比其它QA工具，拥有更多，更灵活，更容易扩展的配置，无论是对个人还是团队协作，引入代码风格检查工具，百益而无一害，建议你花个一天时间尝试一遍ESLint每一项配置，再决定需要哪些配置，舍弃哪些配置，而不是直接去使用Airbnb规范，Google规范等等。

Tips: 使用fix参数可快速修复一些常见错误，在某种程度上，可以取代编辑器格式化工具

eslint test.js --fix

开发环境演示

Youtubee视频，自备梯子 https://www.youtube.com/watch?v=h3n3-v81PqY

结尾

时至今日，开源社区中并没有一个完美的服务端渲染解决方案，而当初搭建这个脚手架的目的就是从易用性出发，以最清晰的配置，用最流行的栈，组最合理的目录结构，给开发者带来最完美的开发体验，从开发打包部署优化到上线，一气呵成。即使你毫无经验，也可轻松入门服务端渲染开发。

附上源码: https://github.com/chikara-chan/react-isomorphic-boilerplate

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