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深入浅析Angular SSR

作者：世开Coding

Angular Universal 主要关注将 Angular App 如何进行服务端渲染和生成静态 HTML，对于用户交互复杂的 SPA 并不推荐使用 SSR，本文是在 Angular 14 环境中完成，有些内容对于新的 Angular 版本可能并不适用，感兴趣的朋友一起通过本文学习

你知道 Angular Universal 吗？可以帮助网站提供更好的 SEO 支持哦！

一般来说，普通的 Angular 应用是在 浏览器 中运行，在 DOM 中对页面进行渲染，并与用户进行交互。而 Angular Universal 是在 服务端 进行渲染（Server-Side Rendering，SSR），生成静态的应用程序网页，然后在客户端展示，好处是可以更快地进行渲染，在提供完整的交互之前就可以为用户提供内容展示。

本文是在 Angular 14 环境中完成，有些内容对于新的 Angular 版本可能并不适用，请参考 Angular 官方文档。

使用 SSR 的好处

对 SEO 更加友好

虽然现在包括 Google 在内的某些搜索引擎和社交媒体声称已经能支持对由 JavaScript（JS）驱动的 SPA（Single-Page Application）应用进行爬取，但是结果似乎差强人意。静态 HTML 网站的 SEO 表现还是要好于动态网站，这也是 Angular 官网所持有的观点（Angular 可是 Google 的！）。

Universal 可以生成无 JS 的静态版本的应用程序，对搜索、外链、导航的支持更好。

提高移动端的性能

某些移动端设备可能不支持 JS 或者对 JS 的支持非常有限，导致网站的访问体验非常差。这种情况下，我们需要提供无 JS 版本的应用，以便为用户提供更好的体验。

更快地展示首页

对于用户的使用体验来说，首页展示速度的快慢至关重要。根据 eBay 的数据，搜索结果的展示速度每提高 100 毫秒，“添加至购物车”的使用率就提高 0.5%。

使用了 Universal 之后，应用程序的首页会以完整的形态展示给用户，这是纯的 HTML 网页，即使不支持 JS，也可以展示。此时，网页虽然不能处理浏览器的事件，但是支持通过 routerLink 进行跳转。

这么做的好处是，我们可以先用静态网页抓住用户的注意力，在用户浏览网页的时候，同时加载整个 Angular 应用。这给了用户一个非常好的极速加载的体验。

为项目增加 SSR

Angular CLI 可以帮助我们非常便捷的将一个普通的 Angular 项目转变为一个带有 SSR 的项目。创建服务端应用只需要一个命令：

ng add @nguniversal/express-engine

建议在运行该命令之前先提交所有的改动。

这个命令会对项目做如下修改：

替换浏览器 API

由于 Universal 应用不是在浏览器中执行，因此一些浏览器的 API 或功能将不可用。例如，服务端应用是无法使用浏览器中的全局对象 window、document，navigator，location。

Angular 提供了两个可注入对象，用于在服务端替换对等的对象：Location 和 DOCUMENT。

例如，在浏览器中，我们通过 window.location.href 获取当前浏览器的地址，而改成 SSR 之后，代码如下：

import { Location } from '@angular/common';

export class AbmNavbarComponent implements OnInit{
  // ctor 中注入 Location
  constructor(private _location:Location){
    //...
  }

  ngOnInit() {
    // 打印当前地址
    console.log(this._location.path(true));
  }
}

同样，对于在浏览器使用 document.getElementById() 获取 DOM 元素，在改成 SSR 之后，代码如下：

import { DOCUMENT } from '@angular/common';

export class AbmFoxComponent implements OnInit{
  // ctor 中注入 DOCUMENT
  constructor(@Inject(DOCUMENT) private _document: Document) { }

  ngOnInit() {
    // 获取 id 为 fox-container 的 DOM
    const container = this._document.getElementById('fox-container');
  }
}

使用 URL 绝对地址

在 Angular SSR 应用中，HTTP 请求的 URL 地址必须为 绝对地址（即，以 http/https 开头的地址，不能是相对地址，如 /api/heros）。Angular 官方推荐将请求的 URL 全路径设置到 renderModule() 或 renderModuleFactory() 的 options 参数中。但是在 v14 自动生成的代码中，并没有显式调用这两个方法的代码。而通过读 Http 请求的拦截，也可以达到同样的效果。

下面我们先准备一个拦截器，假设文件位于项目的 shared/universal-relative.interceptor.ts 路径：

import { HttpHandler, HttpInterceptor, HttpRequest } from '@angular/common/http';
import { Inject, Injectable, Optional } from '@angular/core';
import { REQUEST } from '@nguniversal/express-engine/tokens';
import { Request } from 'express';

// 忽略大小写检查
const startsWithAny = (arr: string[] = []) => (value = '') => {
    return arr.some(test => value.toLowerCase().startsWith(test.toLowerCase()));
};

// http, https, 相对协议地址
const isAbsoluteURL = startsWithAny(['http', '//']);

@Injectable()
export class UniversalRelativeInterceptor implements HttpInterceptor {
    constructor(@Optional() @Inject(REQUEST) protected request: Request) { }

    intercept(req: HttpRequest<any>, next: HttpHandler) {
        // 不是绝对地址的 URL
        if (!isAbsoluteURL(req.url)) {
            let protocolHost: string;
            if (this.request) {
                // 如果注入的 REQUEST 不为空，则从注入的 SSR REQUEST 中获取协议和地址
                protocolHost = `${this.request.protocol}://${this.request.get(
                    'host'
                )}`;
            } else {
                // 如果注入的 REQUEST 为空，比如在进行 prerender build：
                // 这里需要添加自定义的地址前缀，比如我们的请求都是从 abmcode.com 来。
                protocolHost = 'https://www.abmcode.com';
            }
            const pathSeparator = !req.url.startsWith('/') ? '/' : '';
            const url = protocolHost + pathSeparator + req.url;
            const serverRequest = req.clone({ url });
            return next.handle(serverRequest);

        } else {
            return next.handle(req);
        }
    }
}
import { HttpHandler, HttpInterceptor, HttpRequest } from '@angular/common/http';
import { Inject, Injectable, Optional } from '@angular/core';
import { REQUEST } from '@nguniversal/express-engine/tokens';
import { Request } from 'express';

// 忽略大小写检查
const startsWithAny = (arr: string[] = []) => (value = '') => {
    return arr.some(test => value.toLowerCase().startsWith(test.toLowerCase()));
};

// http, https, 相对协议地址
const isAbsoluteURL = startsWithAny(['http', '//']);

@Injectable()
export class UniversalRelativeInterceptor implements HttpInterceptor {
    constructor(@Optional() @Inject(REQUEST) protected request: Request) { }

    intercept(req: HttpRequest<any>, next: HttpHandler) {
        // 不是绝对地址的 URL
        if (!isAbsoluteURL(req.url)) {
            let protocolHost: string;
            if (this.request) {
                // 如果注入的 REQUEST 不为空，则从注入的 SSR REQUEST 中获取协议和地址
                protocolHost = `${this.request.protocol}://${this.request.get(
                    'host'
                )}`;
            } else {
                // 如果注入的 REQUEST 为空，比如在进行 prerender build：
                // 这里需要添加自定义的地址前缀，比如我们的请求都是从 abmcode.com 来。
                protocolHost = 'https://www.abmcode.com';
            }
            const pathSeparator = !req.url.startsWith('/') ? '/' : '';
            const url = protocolHost + pathSeparator + req.url;
            const serverRequest = req.clone({ url });
            return next.handle(serverRequest);

        } else {
            return next.handle(req);
        }
    }
}

然后在 app.server.module.ts 文件中 provide 出来：

import { UniversalRelativeInterceptor } from './shared/universal-relative.interceptor';
// ... 其他 imports

@NgModule({
  imports: [
    AppModule,
    ServerModule,
    // 如果你用了 @angular/flext-layout，这里也需要引入服务端模块
    FlexLayoutServerModule, 
  ],
  providers: [
    {
      provide: HTTP_INTERCEPTORS,
      useClass: UniversalRelativeInterceptor,
      multi: true
    }
  ],
  bootstrap: [AppComponent],
})
export class AppServerModule { }

这样任何对于相对地址的请求都会自动转换为绝对地址请求，在 SSR 的场景下不会再出问题。

Prerender 预渲染静态 HTML

经过上面的步骤后，如果我们通过 npm run build:ssr 构建项目，你会发现在 dist/<your project>/browser 下面只有 index.html 文件，打开文件查看，发现其中还有 <app-root></app-root> 这样的元素，也就是说你的网页内容并没有在 html 中生成。这是因为 Angular 使用了动态路由，比如 /product/:id 这种路由，而页面的渲染结果要经过 JS 的执行才能知道，因此，Angular 使用了 Express 作为 Web 服务器，能在服务端运行时根据用户请求（爬虫请求）使用模板引擎生成静态 HTML 界面。

而 prerender（npm run prerender）会在构建时生成静态 HTML 文件。比如我们做企业官网，只有几个页面，那么我们可以使用预渲染技术生成这几个页面的静态 HTML 文件，避免在运行时动态生成，从而进一步提升网页的访问速度和用户体验。

预渲染路径配置

需要进行预渲染（预编译 HTML）的网页路径，可以有几种方式进行提供：

1.通过命令行的附加参数:

ng run <app-name>:prerender --routes /product/1 /product/2

2.如果路径比较多，比如针对 product/:id 这种动态路径，则可以使用一个路径文件：

routes.txt

/products/1
/products/23
/products/145
/products/555

然后在命令行参数指定该文件：

ng run <app-name>:prerender --routes-file routes.txt

3.在项目的 angular.json 文件配置需要的路径：

 "prerender": {
   "builder": "@nguniversal/builders:prerender",
   "options": {
     "routes": [ // 这里配置
       "/",
       "/main/home",
       "/main/service",
       "/main/team",
       "/main/contact"
     ]
   },

配置完成后，重新执行预渲染命令（npm run prerender 或者使用命令行参数则按照上面<1><2>中的命令执行），编译完成后，再打开 dist/<your project>/browser 下的 index.html 会发现里面没有 <app-root></app-root> 了，取而代之的是主页的实际内容。同时也生成了相应的路径目录以及各个目录下的 index.html 子页面文件。

SEO 优化

SEO 的关键在于对网页 title，keywords 和 description 的收录，因此对于我们想要让搜索引擎收录的网页，可以修改代码提供这些内容。

在 Angular 14 中，如果路由界面通过 Routes 配置，可以将网页的静态 title 直接写在路由的配置中：

{ path: 'home', component: AbmHomeComponent, title: '<你想显示在浏览器 tab 上的标题>' },

另外，Angular 也提供了可注入的 Title 和 Meta 用于修改网页的标题和 meta 信息：

import { Meta, Title } from '@angular/platform-browser';

export class AbmHomeComponent implements OnInit {

  constructor(
    private _title: Title,
    private _meta: Meta,
  ) { }

  ngOnInit() {
    this._title.setTitle('<此页的标题>');
    this._meta.addTags([
      { name: 'keywords', content: '<此页的 keywords，以英文逗号隔开>' },
      { name: 'description', content: '<此页的描述>' }
    ]);
  }
}

总结

Angular 作为 SPA 企业级开发框架，在模块化、团队合作开发方面有自己独到的优势。在进化到 v14 这个版本中提供了不依赖 NgModule 的独立 Component 功能，进一步简化了模块化的架构。

Angular Universal 主要关注将 Angular App 如何进行服务端渲染和生成静态 HTML，对于用户交互复杂的 SPA 并不推荐使用 SSR。针对页面数量较少、又有 SEO 需求的网站或系统，则可以考虑使用 Universal 和 SSR 技术。

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