大前端时代，如何做好C 端业务下的React SSR？\n
React在中后台业务里已经很好落地了，但对于C端（给用户使用的端，比如PC/H5）业务有其特殊性，对性能要求比较苛刻，且有SEO需求。另外团队层面也希望能够统一技术栈，小伙伴们希望成长，那么如何能够完成既要、也要、还要呢？
本次分享主要围绕C端业务下得React SSR实践，会讲解各种SSR方案，包括Next.js同构开发，并以一次优化的过程作为实例进行讲解。其实这些铺垫都是在工作中做的Web框架的设计而衍生出来的总结。这里先卖个关子，自研框架基于Umi框架并支持SSR的相关内容留到广州QCon上讲，感兴趣的同学可以来5月的QCon全球软件开发大会广州站聊。下面开始正题。
曾和小弟讨论什么是SSR？他开始以为React SSR就是SSR，这是不完全对的，忽略了Server-side Render的本质。其实从早期的cgi，到PHP、ASP，jsp等server page，这些动态网页技术都是服务器端渲染的。而React SSR更多是强调基于React技术栈进行的服务器端渲染，是服务器端渲染的分类之一，本文会以React SSR为主进行讲解。
1、为什么要上SSR？
对于SSR，大家的认知大概是以下3个方面。
• SEO：强需求，被搜索引擎收录是网站的基本能力。
• C端性能：至少要保证首屏渲染效率，如果秒开率都无法保证，那么用户体验是极差的。
• 统一技术栈：目前团队以React为主，无论从团队成长，还是个人成长角度，统一技术栈的好处都是非常明显的。
诚然，以上都是大家想用SSR的原因，但对笔者来说，SSR的意义远不止如此。在技术架构升级的过程中，如果能够同时带给团队和小伙伴成长，才是两全其美的选择。目前我负责优酷PC/H5业务，在优酷落地Node.js，目前在做React SSR相关整合工作。玉伯曾讲过在All in Mobile的时代的尴尬——对于多端来说是毁灭性的灾难。\u0008押宝移动端在当时是正确的选择，但在今天获客成本过高，且移动端增速不足，最好的选择就是多端在产品细节上做
PK，PC/H5业务的生机也正在于此。
然而历史包袱如此的重，有几方面原因。1）页面年久失修；2）移动端在All in Mobile时代并没有给多端提供技术支持，PC/H5是掉队的，需要补齐App端的基本能力；3）技术栈老旧，很多页面还是采用jQuery开发的，对于团队来说，这才是最痛苦的事儿。
其实所有公司都是类似的，都是用有限资源做事，希望最少的投入带来最大化的产出。可以说，通过整合SSR一举三得，将Node.js和React一同落地，顺便将基础框架也落地升级，这样的投入产出是比较高的。
2、从CSR到SSR演进之路
SSR看起来很简单，如果细分一下，还是略微负责的，下面和我一起看一下从CSR到SSR演进之路。
客户端渲染 (CSR)
客户端渲染是目前最简单的开发方式，以React为例，CSR里所有逻辑，数据获取、模板编译、路由等都是在浏览器做的。
Webpack在工程化与构建方便提供了足够多便利，除了提供Loader和Plugin机制外，还将所有构建相关步骤都进行了封装，甚至连模块按需加载都内置，还具备Tree-shaking等能力，外加Node cluster利用多核并行构建。很明显这是非常方便的，对前端意义重大的。开发者只需要关注业务模块即可。
常见做法是本地通过Webpack打包出bundle.js，嵌入到简单的HTML模板里，然后将HTML和bundle.js都发布到CDN上。这样开发方式是目前最常见的，对于做一些内部使用的管理系统是够的。
CSR缺点也是非常明显的，首屏性能无法保障，毕竟React全家桶基础库就很大，外加业务模块，纵使按需加载，依然很难保证秒开的。
为了优化CSR性能，业界有很多最佳实践。在2018年，笔者以为React最成功的项目是CRA（create-react-app），支付宝开发的Umi其实也是类似的。他们通过内置Webpack和常见Webpack中间件，解决了Webpack过于分散的问题。通过约定目录，统一开发者的开发习惯。
与此同时，也产生了很多与时俱进的最佳实践。使用react-router结合react-loadable，更优雅的做dynamic import。在页面中切换路由时按需加载，在Webpack中做过代码分割，这是极好的实践。
以前是打包bundle是非常大的，现在以路由为切分标准，按需加载，效率自然是高的。
Umi基于react-router又进步增强了，约定页面有布局的概念。
export default { routes: [ { path: '/', component: './a' }, { path: '/list', component: './b', Routes: ['./routes/PrivateRoute.js'] }, { path: '/users', component: './users/_layout', routes: [ { path: '/users/detail', component: './users/detail' }, { path: '/users/:id', component: './users/id' } ] }, ],};这样做的好处，就有点模板引擎中include类似的效果。布局提效也是极其明显的。为了演示优化后的效果，这里以Umi为例。它首先会加载index页面，找到index布局，先加载布局，然后再加载index页面里的组件。下图加了断点，你可以很清楚的看出加载过程。
在 create-react-app（cra）和Umi类似，都是通过约定，隐藏具体实现细节，让开发者不需要关注构建。在未来，类似的封装还会有更多的封装，偏于应用层面。笔者以为前端开发成本在降低，未来有可能规模化的，因为框架一旦稳定，就有大量培训跟进，导致规模化开发。这是把双刃剑，能满足企业开发和招人的问题，但也在创新探索领域上了枷锁。
预渲染(Prerending)
SPA(单页面应用)的主要内容都依赖于JavaScript(bundle.js)的执行，当首页HTML下载下来的时候，并不是完整的页面，而是浏览器里加载HTML并JavaScript文件才能完成渲染。用户在访问的时候体验会很好，但是对于搜索引擎是不好收录的，因为它们不能执行JavaScript，这种场景下预渲染(Prerending)就派上用场了，它可以帮忙把页面渲染完成之后再返回给爬虫工具，我们的页面也就能被解析到了。
CSR是由bundle.js来控制渲染的，所以它外层的HTML都很薄。对于首屏渲染来说，如果能够先展示一部分布局内容，然后在走CSR的其他加载，效果会更好。另外业内有太多类似的事件了，比如用less写css，coffee写js，用markdown写博客，都是需要编译一次才能使用的。比如Jekyll/Hexo等著名项目，它们都非常好用。那么基于React技术，也必然会做预处理的，Gatsby/Next.js都有类似的功能。将React组建编译成HTML，可以编译全部，也可以只编译布局，对于页面性能来说，预渲染是非常简单的提升手段。其原理JSX模板和Webpack stats结合，进行预编译。
• 编译全部：纯静态页面。
• 只编译布局：对于SPA类项目是非常好，当然多页应用也可以只编译布局的。
生成纯HTML，可以直接放到CDN上，这是简单的静态渲染。如果不直接生成HTML，由Node.js来接管，那么就可以转换为简单的SSR。
无论CSR还是静态渲染，都不得不面对数据获取问题。如果bundle.js加载完成，Ajax再获取的话，整个过程还要增加50ms以上的交互时间。如果预先能够得到数据，肯定是更好的。
类似上图中的数据，放在Node.js层去获取，并注入到页面，是服务器端渲染最常用的手段，当然，服务器端远不止这么简单。
服务器端（SSR）
纯服务器渲染其实很简单，就是服务器向浏览器写入HTML。典型的CGI或ASP、PHP、JSP这些都算，其核心原理就是模板+数据，最终编译为HTML并写入到浏览器。
第一种方式是直接将HTML写入到浏览器，具体如下。
上图中的renderToString是react SSR的API，可以理解成将React组件编译成HTML字符串，通俗点，可以理解React就是当模板使用。在服务器向浏览器写入的第一个字节，就是TTFB时间，然后网络传输时间，然后浏览器渲染，一般关注首屏渲染。如果一次将所有HTML写入到浏览器，可能会比较大，在编译React组件和网络传输时间上会比较长，渲染时间也会拉长。
第二种方式是就采用Bigpipe进行分块传输，虽然Bigpipe是一个相对比较”古老“的技术，但在实战中还是非常好用的。在Node.js里，默认res.write就支持分块传输，所以使用Node.js做Bigpipe是非常合适的，在去哪儿的PC业务里就大量使用这种方式。
以上2种方法都是服务器渲染，在没有客户端bundle.js助力的情况下，第一种情况除了首屏后懒加载外，客户端能做的事儿不多。第二种情况下，还是有手段可以用的，比如在分块里写入脚本，可以做的的事情还是很多的。
res.write(\u0026quot;\u0026lt;script\u0026gt;alert('something')\u0026lt;/script\u0026gt;\u0026quot;)渐进混搭法（Progressive Rehydration）
渐进混搭法是将CSR和SSR一起使用的方式。SSR负责接口请求和首屏渲染，并客户端准备数据或配合完成某些生命周期的操作。
首先，在服务器端生成布局文件，用于首屏渲染，在布局文件里会嵌入bundle.js。当页面加载bundle.js成功后，客户端渲染就开始了。通常客户端渲染过程都会在domReady之前，所以优化效果是极其明显的。
Bigpipe可以使用在分块里写入脚本，在React SSR里也可以使用renderToNodeStream搞定。React 16现在支持直接渲染到节点流。渲染到流可以减少你的内容的第一个字节（TTFB）的时间，在文档的下一部分生成之前，将文档的开头至结尾发送到浏览器。当内容从服务器流式传输时，浏览器将开始解析HTML文档。渲染到流的另一个好处是能够响应。 实际上，这意味着如果网络被备份并且不能接受更多的字节，则渲染器会获得信号并暂停渲染，直到堵塞清除。这意味着您的服务器使用更少的内存，并更加适应I / O条件，这两者都可以帮助您的服务器处于具有挑战性的条件。
最简单的示例，你只需要stream.pipe(res, { end: false })。
// 服务器端// using Expressimport { renderToNodeStream } from \u0026quot;react-dom/server\u0026quot;import MyPage from \u0026quot;./MyPage\u0026quot;app.get(\u0026quot;/\u0026quot;, (req, res) =\u0026gt; { res.write(\u0026quot;\u0026lt;!DOCTYPE HTML\u0026gt;\u0026lt;HTML\u0026gt;\u0026lt;head\u0026gt;\u0026lt;title\u0026gt;My Page\u0026lt;/title\u0026gt;\u0026lt;/head\u0026gt;\u0026lt;body\u0026gt;\u0026quot;); res.write(\u0026quot;\u0026lt;div id='content'\u0026gt;\u0026quot;); const stream = renderToNodeStream(\u0026lt;MyPage/\u0026gt;); stream.pipe(res, { end: false }); stream.on('end', () =\u0026gt; { res.write(\u0026quot;\u0026lt;/div\u0026gt;\u0026lt;/body\u0026gt;\u0026lt;/HTML\u0026gt;\u0026quot;); res.end(); });});当MyPage组件的HTML片段写到浏览器里，你需要通过hydrate进行绑定。
// 浏览器端import { hydrate } from \u0026quot;react-dom\u0026quot;import MyPage from \u0026quot;./MyPage\u0026quot;hydrate(\u0026lt;MyPage/\u0026gt;, document.getElementById(\u0026quot;content\u0026quot;))至此，你大概能够了解React SSR的原理了。服务器编译后的组件更多的是偏于HTML模板，而具体事件和vdom操作需要依赖前端bundle.js做，即前端hydrate时需要做的事儿。
可是，如果有多个组件，需要写入多次流呢？使用renderToString就简单很多，普通模板的方式，流却使得这种玩法变得很麻烦。
React SSR里还有一个新增API：renderToNodeStream，结合Stream也能实现Bigpipe一样的效果，而且可以有效的提高TTFB时间。
伪代码
const stream1 = renderToNodeStream(\u0026lt;MyPage/\u0026gt;);const stream2 = renderToNodeStream(\u0026lt;MyTab/\u0026gt;);res.write(stream1)res.write(stream2)res.end()如果每个React组件都用renderToNodeStream编译，并写入浏览器，那么流的优势就极其明显了，边读边写，都是内存操作，效率非常高。后端写入一个React组件，前端就hydrate绑定一下，如此循环往复，其做法和Bigpipe如出一辙。
Next.js同构开发
Node.js成熟的标志是以MEAN架构开始替换LAMP。在MEAN之后，很多关于同构的探索层出不穷，比如Meteor，将同构进程的非常彻底，使用JavaScript搞定前后端，开创性的提出了Realtime、Date on the Wire、Database Everywhere、Latency Compensation，零部署等特性，其核心还是围绕Full Stack Reactivity做的，这里不展开。简言之，当数据发生改变的时候，所有依赖该数据的地方自动发生相应的改变。本身这些概念是很牛的，参与的开发者也都很牛，但问题是过于超前了。熟悉Node.js又熟悉前端的人那时候还没那么多，所以前期开发是非常快的，但一旦遇到问题，调试和解决的成本高，过程是非常难受的。所以至今发布了Meteor 1.8也是不温不火的情况。
Next.js是一个轻量级的React应用框架。这里需要强调一下，它不只是React服务端渲染框架。它几乎覆盖了CSR和SSR的绝大部分场景。Next.js自己实现的路由，然后react-loadable进行按照路由进行代码分割，整体效果是非常不错的。Next.js约定组件写法，在React组件上，增加静态的getInitialProps方法，用于API请求处理之用。这样做，相当于将API和渲染分开，API获得的结果作为props传给React组件，可以说，这种设计确实很赞，可圈可点。
Nextjs式的一键开启CSR和SSR，比如下面这段代码。
import React from 'react'import Link from 'next/link'import 'isomorphic-unfetch'export default class Index extends React.Component { static async getInitialProps () { // eslint-disable-next-line no-undef const res = await fetch('https://api.github.com/repos/zeit/next.js') const json = await res.json() return { stars: json.stargazers_count } } render () { return ( \u0026lt;div\u0026gt; \u0026lt;p\u0026gt;Next.js has {this.props.stars} \u0026lt;/p\u0026gt; \u0026lt;Link prefetch href='/preact'\u0026gt; \u0026lt;a\u0026gt;How about preact?\u0026lt;/a\u0026gt; \u0026lt;/Link\u0026gt; \u0026lt;/div\u0026gt; ) }}在scr/pages/*.js都是遵守文件名即path的做法。内部使用react-router封装。在执行过程中
- loadGetInitialProps()，获得执行getInitialProps静态方法的返回值props
- 将props传给src/pages/*.js里标准react组件的props
优点
- 静态方法，不用创建对象即可直接执行。
- 利用组建自身的props传值，与状态无关，简单方便。
- SSR和CSR代码是一份，便于维护
Next.js的做法成为行业最佳实践并不为过，通过简单的用法，可有效的提高首屏渲染，但对于复杂度较高的情况是很难覆盖的。毕竟页面里用到的API不会那么理想，后端支持力度也是有限的，另外前端自己组合API并不是每个团队都有这样的能力，那么要解此种情况就只有2个选择：1）在SSR里实现，2）自建API中间层。
自建API中间层是最好的方式，但如果不方便，集成在SSR里也是可以的。利用Bigpipe和React做好SSR组合，能够完成更强大的能力。限于篇幅，具体实践留在QCon全球软件开发大会（广州站）上分享吧。
3、性能问题
用SSR最大的问题是场景区分，如果区分不好，还是非常容易有性能问题的。上面5种渲染方式里，预渲染里可以使用服务器端路由，此时无任何问题，就当普通的静态托管服务就好，如果在递进一点，你可以把它理解成是Web模板渲染。这里重点讲一下混搭法和纯SSR。
混搭法通常只有简单请求，能玩的事情有限。一般是Node.js请求接口，然后渲染首屏，在正常情况性能很好的，TTFB很好，整体rt也很短，使用于简单的场景。此时最怕API组装，如果是几个API组合在一起，然后在返回首屏，就会导致rt很长，性能下降的非常明显。当然，也可以解，你需要加缓存策略，减少不必要的网络请求，将结果放到Redis里。另外将一些个性化需求，比如千人千面的推荐放到页面中做懒加载。
如果是纯服务器渲染，那么要求会更加苛刻，有时rt有10几秒，甚至更长，此时要保证QPS还是有很大难度的。除了合并接口，对接口进行缓存，还能做的就是对页面模块进行分级处理，从布局，核心展示模块，以及其他模块。
除了上面这些业务方法外，剩下的就是Node.js自身的性能调优了。比如内存溢出，耗时函数定位等，cpu采样等，推荐使用成熟的alinode和node-clinic。毕竟Node.js专项性能调优模块过多，不如直接用这种套装方案。
4、未来
Node.js在大前端布局里意义重大，除了基本构建和Web服务外，这里我还想讲2点。首先它打破了原有的前端边界，之前应用开发只分前端和API开发。但通过引入Node.js做BFF这样的API Proxy中间层，使API开发也成了前端的工作范围，让后端同学专注于开发RPC服务，很明显这样明确的分工是极好的。其次，在前端开发过程中，有很多问题不依赖服务器端是做不到的，比如场景的性能优化，在使用React后，导致bundle过大，首屏渲染时间过长，而且存在SEO问题，这时候使用Node.js做SSR就是非常好的。
当然，前端开发使用Node.js还是存在一些成本，要了解运维等技能，会略微复杂一些，不过也有解决方案，比如Servlerless就可以降级运维成本，又能完成前端开发。直白点讲，在已有Node.js拓展的边界内，降级运维成本，提高开发的灵活性，这一定会是一个大趋势。
未来，API Proxy层和SSR都真正的落在Servlerless，对于前端的演进会更上一层楼。向前是SSR渲染，先后是API包装，攻防兼备，提效利器，自然是趋势。
作者简介
狼叔（网名i5ting），现为阿里巴巴前端技术专家，Node.js 技术布道者，Node全栈公众号运营者，曾就职于去哪儿、新浪、网秦，做过前端、后端、数据分析，是一名全栈技术的实践者。目前负责BU的Node.js和基础框架开发，即将出版Node.js《狼书》3卷。同时，狼叔将作为QCon全球软件开发大会（广州站）的讲师，分享「C端服务端渲染（SSR）和性能优化实践」，感兴趣的同学可以关注下。