教你如何搭建一个超完美的服务端渲染开发环境
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Github地址: https://github.com/chikara-chan/react-isomorphic-boilerplate
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
- SEO，让搜索引擎更容易读取页面内容
- 首屏渲染速度更快（重点），无需等待js文件下载执行的过程
- 更易于维护，服务端和客户端可以共享某些代码
思考
- 如何实现组件同构？
- 如何保持前后端应用状态一致？
- 如何解决前后端路由匹配问题？
- 如何处理服务端对静态资源的依赖？
- 如何配置两套不同的环境（开发环境和产品环境）？
- 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(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 = (
"/" component={Common}>
"explore" component={Explore} />
"about" component={About} />
)
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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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
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
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 (
{isMounted && <DevTools/>}
)
}
}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
