React SSR架构Streaming Render与Selective Hydration解析
作者：Aaaaaaaaaaayou
前言
React 团队在这篇文章中介绍了 React 18 SSR 的新架构，主要用于解决之前 SSR 的几个问题：
- 必须获取到所有数据以后，才能返回内容
- 必须加载到所有 JS 代码后，才能开始进行注水
- 必须等整个应用注水完成后，才能开始进行交互
所以 React 团队提出了用流式渲染（Streaming Render）和选择性注水（Selective Hydration）来分别解决第一个和其他两个问题。
Streaming Render
以下 Demo 使用的 react 及 react-dom 版本为 16.14.0
假设我们有如下应用：
import React from 'react'
const Item = () => {
const start = Date.now()
// 人为增加该组件的渲染时间
while (Date.now() - start < 2) {}
return <li>a</li>
}
const App = () => {
return (
<ul>
List:
{[...new Array(3700)].map((_, i) => {
return <Item />
})}
</ul>
)
}
export default App
我们使用 renderToString 来进行服务端渲染：
app.get('/string', async (req, res) => {
const markup = renderToString(<App />)
res.end(`
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Demo</title>
<style>
li {
display: inline-block;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="root">${markup}</div>
</body>
</html>
`)
})
通过浏览器访问，可以看到需要等待比较长的时间页面才显示出所有内容：
我们换成 renderToNodeStream 再试一试：
app.get('/node_stream', (req, res, next) => {
res.write(`<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Demo</title>
<style>
li {
display: inline-block;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="root">`)
const stream = renderToNodeStream(<App />)
stream.pipe(res, {end: false})
stream.on('end', () => {
res.write(`</div>
</body>
</html>`)
res.end()
})
})
可以看到浏览器中先显示了一部分内容，然后才显示所有内容：
这样，当用户访问一个大型的 React 页面时，可以让其尽早地看到一部分内容，从而提供一个比较好的用户体验。
其原理主要是利用了 http 的 Transfer-Encoding: chunked 响应头。
那么，React 每次返回多少内容呢？通过断点调试可以知道，这个值是 16 KB。但是实际返回的长度可能会略大于 16 KB，因为 React 总是会完整的返回标签，比如 </li>，而不是拆成两部分 </ 和 li>。
为了能够让开发更好的控制流式渲染每次返回的内容，我们可以结合 Suspense，但是由于 16 版本不支持 SSR 使用 Suspense，所以接下来我们换成 v18.2.0 继续我们的实验。
假设我们有如下应用，期待的效果是用户先看到 List:Loading，4 秒后显示 List:a。
import React, {Suspense} from 'react'
const Item = ({index}) => {
return 'a'
}
const Comp = React.lazy(
() =>
new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve({default: Item})
}, 4000)
})
)
const App = () => {
return (
<ul>
List:
<Suspense fallback='Loading'>
<Comp />
</Suspense>
</ul>
)
}
export default App
我们先用 renderToNodeStream 试试，可以看到，页面并没有像我们所期待的那样，而是一开始显示空白，4 秒后才显示 List:a，这实际上已经失去 Streaming Render 的功能了，所以这个函数在 React 18 中被标记为了 deprecated，使用 renderToPipeableStream 来替代。更多详情请见 Upgrading to React 18 on the server。
我们换成 renderToPipealbeStream 就可以看到我们期望的效果了：
其原理也很简单，第一次返回的内容为：
<ul> List:<!--$?--><template id="B:0"></template >Loading<!--/$--> </ul>
第二次返回的内容为：
<div hidden id="S:0">a<!-- --></div>
<script>
function $RC(a, b) {
a = document.getElementById(a)
b = document.getElementById(b)
b.parentNode.removeChild(b)
if (a) {
a = a.previousSibling
var f = a.parentNode,
c = a.nextSibling,
e = 0
do {
if (c && 8 === c.nodeType) {
var d = c.data
if ('/$' === d)
if (0 === e) break
else e--
else ('$' !== d && '$?' !== d && '$!' !== d) || e++
}
d = c.nextSibling
f.removeChild(c)
c = d
} while (c)
for (; b.firstChild; ) f.insertBefore(b.firstChild, c)
a.data = '$'
a._reactRetry && a._reactRetry()
}
}
$RC('B:0', 'S:0')
</script>
其中 <script> 中的代码主要功能是将 <template id="B:0"></template>Loading 用 <div hidden id="S:0"> 中的内容来替换。
这样，React 不用等待整个应用的数据全部准备好才开始返回 HTML 内容给用户了，从而解决了第一个问题：“必须获取到所有数据以后，才能返回内容”。
Selection Hydration
以下 Demo 使用的 react 及 react-dom 版本为 18.2.0
我们改写一下我们的例子，来看看 React 是怎么解决第二个问题的：
import React, {Suspense} from 'react'
const Comp = React.lazy(() => import('./Item')) // Item.js 是一个非常大的文件，大于 600 KB
const App = () => {
return (
<ul>
<Suspense fallback='Loading...'>
<Comp />
</Suspense>
<button
style={{position: 'absolute', top: '10px', zIndex: '1'}}
onClick={() => window.alert('click!')}>
Click Me
</button>
</ul>
)
}
export default App
这个例子中 Item.js 会被单独打包成一个 chunk，我们仍然使用 renderToPipeableStream 来进行渲染，可以看到在 Item.js 这个 chunk 加载完成前，button 已经完成了注水：
这样，第二个问题：“必须加载到所有 JS 代码后，才能开始进行注水” 也解决了。
为了说明第三个问题，我们先准备一下我们的 Demo：
// App.js
import React, {Suspense} from 'react'
const Comp = React.lazy(() => import('./ExpensiveComp'))
const Button = React.lazy(() => import('./Button'))
const App = () => {
return (
<div>
<Suspense fallback={<div>Loading Comp!</div>}>
<Comp />
</Suspense>
<Suspense fallback={<div>Loading Button!</div>}>
<Button />
</Suspense>
</div>
)
}
export default App
// ExpensiveComp.js
import React from 'react'
const ExpensiveComp = () => {
return (
<ul>
{[...new Array(5)].map((_, i) => (
<Item key={i} index={i} />
))}
</ul>
)
}
const Item = ({index}) => {
const start = Date.now()
while (Date.now() - start < 1000) {}
return <li>Item ${index}</li>
}
export default ExpensiveComp
// Button.js
import React from 'react'
const Button = () => {
return (
<button
onClick={() => {
window.alert('click button!')
}}>
Button
</button>
)
}
export default Button
然后，我们在 react-dom 代码中加入一句调试的代码：
function hydrateInstance(instance, type, props, rootContainerInstance, hostContext, internalInstanceHandle, shouldWarnDev) {
console.log('hydrateInstance-precacheFiberNode', internalInstanceHandle, instance)
...
正常情况下，React 的注水过程如图所示：
但实际上，我们可以在 button 未注水完成时就点击：
是不是这样感觉有点奇怪？按照我们平时的理解，“注水”的一个重要作用就是给元素绑定事件，但是这里还未“注水”完成却可以响应事件。其秘诀还是在于 react 的事件委托机制，这里暂时先不讨论其原理。
2023-03-08 更新：第三个问题的说明有误，应该是点击 button 打断了 Comp 组件的注水过程，让 React 优先对 Button 组件进行注水。
总结
从上面的几个例子来看，解决这些问题都离不开 Suspense 这个组件，毫无疑问这是未来一个非常重要的组件，值得后续认真研究一下。
以上就是React SSR架构Streaming Render与Selective Hydration解析的详细内容，更多关于React SSR架构解析的资料请关注脚本之家其它相关文章！