17 SSR：使用 React.js 开发 Serverless 服务端渲染应用

今天我想和你聊一聊怎么用 Serverless 开发一个服务端渲染（SSR）应用。

对前端工程师来说，Serverless 最大的应用场景之一就是开发服务端渲染（SSR）应用。因为传统的服务端渲染应用要由前端工程师负责服务器的运维，但往往前端工程师并不擅长这一点，基于 Serverless 开发服务端渲染应用的话，就可以减轻这个负担。希望你学完今天的内容之后，能够学会如何去使用 Serverless 开发一个服务端渲染应用。

话不多说，我们开始今天的学习。

基于 Serverless 的服务端渲染架构

现在的主流前端框架是 React.js、Vue.js 等，基于这些框架开发的都是单页应用，其渲染方式都是客户端渲染：代码开发完成后，构建出一个或多个 JS 资源，页面渲染时加载这些 JS 资源，然后再执行 JS 渲染页面。虽然这些框架可以极大提升前端开发效率，但也带来了一些新的问题。

• 不利于 SEO： 页面源码不再是HTML，而是渲染 HTML 的 JavaScript，这就导致搜索引擎爬虫难以解析其中的内容；

• 初始化性能差： 通常单元应用的 JS 文件体积都比较大、加载耗时比较长，导致页面白屏。

为了解决这些问题，很多框架和开发者就开始尝试服务端渲染的方式：页面加载时，由服务端先生成 HTML 返回给浏览器，浏览器直接渲染 HTML。在传统的服务端渲染架构中，通常需要前端同学使用 Node.js 去实现一个服务端的渲染应用。在应用内，每个请求的 path 对应着服务端的每个路由，由该路由实现对应 path 的 HTML 文档渲染：

传统服务端渲染架构

对前端工程师来说，要实现一个服务端渲染应用，通常面临着一些问题：

• 部署服务端渲染应用需要购买服务器，并配置服务器环境，要对服务器进行运维；

• 需要关注业务量，考虑有没有高并发场景、服务器有没有扩容机制；

• 需要实现负载均衡、流量控制等复杂后端能力等。

开篇我也提到，而且是服务端的工作，很多前端同学都不擅长，好在有了 Serverless。

用 Serverless 做服务端渲染，就是将以往的每个路由，都拆分为一个个函数，再在 FaaS 上部署对应的函数，这样用户请求的 path，对应的就是每个单独的函数。通过这种方式，就将运维操作转移到了 FaaS 平台，前端同学开发服务端渲染应用，就再也不用关心服务端程序的运维部署了。并且在 FaaS 平台中运行的函数，天然具有弹性伸缩的能力，你也不用担心流量波峰波谷了。

基于 Serverless 的服务选渲染架构

如图所示，FaaS 函数接收请求后直接执行代码渲染出 HTML 并返回给浏览器，这是最基本的架构，虽然它可以满足大部分场景，但要追求极致的性能，你通常要加入缓存。

进阶版基于 Serverless 的服务端渲染架构

首先我们会使用 CDN 做缓存，基于 CDN 的缓存可以减少函数执行次数，进而避免函数冷启动带来的性能损耗。如果 CDN 中没有 SSR HTML 页面的缓存，则继续由网关处理请求，网关再去触发函数执行。

函数首先会判读缓存数据库中是否有 SSR HTML 的缓存，如果有直接返回；如果没有再渲染出 HTML 并返回。基于数据库的缓存，可以减少函数渲染 HTML 的时间，从而页面加载提升性能。

讲了这么多，具体怎么基于 Serverless 实现一个服务端渲染应用呢？

实现一个 Serverless 的服务端渲染应用

在 16 讲中，我们实现了一个内容管理系统的 Restful API，但没有前端界面，所以今天我们的目标就基于 Serverless 实现一个内容管理系统的前端界面（如图所示）。

该应用主要包含两个页面：

• 首页，展示文章列表；

• 详情页，展示文章详情。

为了方便你进行实践，我为你提供了一份示例代码，你可以直接下载并使用：

# 下载代码
$ git clone https://github.com/nodejh/serverless-class
# 进入服务端渲染应用目录
$ cd 16/serverless-ssr-cms

代码结构如下：

.
├── config.js
├── f.yml
├── package-lock.json
├── package.json
├── src
│   ├── api.ts
│   ├── config
│   │   └── config.default.ts
│   ├── configuration.ts
│   ├── index.ts
│   ├── interface
│   │   ├── detail.ts
│   │   └── index.ts
│   ├── mock
│   │   ├── detail.ts
│   │   └── index.ts
│   ├── render.ts
│   └── service
│       ├── detail.ts
│       └── index.ts
├── tsconfig.json
├── tsconfig.lint.json
└── web
    ├── @types
    │   └── global.d.ts
    ├── common.less
    ├── components
    │   ├── layout
    │   │   ├── index.less
    │   │   └── index.tsx
    │   └── title
    │       ├── index.less
    │       └── index.tsx
    ├── interface
    │   ├── detail-index.ts
    │   ├── index.ts
    │   └── page-index.ts
    ├── pages
    │   ├── detail
    │   │   ├── fetch.ts
    │   │   ├── index.less
    │   │   └── render$id.tsx
    │   └── index
    │       ├── fetch.ts
    │       ├── index.less
    │       └── render.tsx
    └── tsconfig.json

文件很多，不过不用担心，你只需重点关注 web/pages/ 和 src/service 两个目录：

• web/ 目录中主要是前端页面的代码， web/pages/ 中的文件分别对应着我们要实现的 index（首页）和 detail（详情页）两个页面，这两个页面会使用到 components 目录中的公共组件；

• src/ 目录中主要是后端代码，src/service 目录中的 index.ts  和 detail.ts 则定义了两个页面分别需要用到的接口，为了简单起见，接口数据我使用了 src/mock/ 目录中的 mock 数据。

当我一个人又负责前端页面也负责后端接口的开发时，通常习惯先实现接口，再开发前端页面，这样方便调试。接下来就让我们看一下具体是怎么实现的。

首页接口的实现

其源码在 src/service/index.ts 文件中，代码如下：

// src/service/index.ts
import { provide } from '@midwayjs/faas'
import { IApiService } from '../interface'
import mock from '../mock'
@provide('ApiService')
export class ApiService implements IApiService {
  async index (): Promise<any> {
    return await Promise.resolve(mock)
  }
}

这段代码实现了一个 ApiService 类以及 index 方法，该方法会返回首页的文章列表。数据结构如下：

{
    "data":[
        {
            "id":"3f8a198c-60a2-11eb-8932-9b95cd7afc2d",
            "title":"开篇词：Serverless 大热，程序员面临的新机遇与挑战",
            "content":"可能你会认为 Serverless 是最近两年兴起的技术......",
            "date":"2020-12-23"
        },
        {
            "id":"5158b100-5fee-11eb-9afa-9b5f85523067",
            "title":"基础入门：编写你的第一个 Serverless 应用",
            "content":"学习一门新技术，除了了解其基础概念，更重要的是把理论转化为实践...",
            "date":"2020-12-29"
        }
    ]
}

在进行服务端渲染时，你可以通过 ctx 获取到 ApiService 实例，进而调用其中的方法，获取文章列表数据。此外，ApiService 也会被 src/api.ts 调用，src/api.ts 则直接对外提供了 HTTP 接口。

首页页面的实现

有了接口后，我们就可以继续实现首页的前端页面了。首页页面的代码在 web/pages/ 目录中，该目录下有三个文件：

• fetch.ts，获取首页数据；

• render.tsx 首页页面 UI 组件代码；

• index.less 样式代码。

首先来看一下 fetch.ts：

// web/pages/index/fetch.ts
import { IFaaSContext } from 'ssr-types'
import { IndexData } from '@/interface'
interface IApiService {
  index: () => Promise
}
export default async (ctx: IFaaSContext<{
  apiService?: IApiService
}>) => {
  const data = __isBrowser__ ? await (await window.fetch('/api/index')).json() : await ctx.apiService?.index()
  return {
    indexData: data
  }
}

这段代码的逻辑比较简单，核心点在第 10 行，如果是浏览器，就用浏览器自带的 fetch 方法请求/api/index接口获取数据；如果不是浏览器，即服务端渲染，可以直接调用 apiService 中的 index 方法。获取到数据后，将其存入 state.indexData 中，这样在 UI 组件中就可以使用了。
首页的 UI 组件 render.tsx 代码如下：

// web/pages/index/render.tsx
import React, { useContext } from "react";
import { SProps, IContext } from "ssr-types";
import Navbar from "@/components/navbar";
import Header from "@/components/header";
import Item from "@/components/item";
import { IData } from "@/interface";
import styles from "./index.less";
export default (props: SProps) => {
  const { state } = useContext>(window.STORE_CONTEXT);
  return (
    <div>
      <Navbar {...props} isHomePage={true}>Navbar>
      <Header>Header>
      <div className={styles.container}>
        {state?.indexData?.data.map((item) => (
          <Item
            {...props}
            id={item.id}
            key={item.id}
            title={item.title}
            content={item.content}
            date={item.date}
          >Item>
        ))}
      div>
    div>
  );
};

在 UI 组件中，我们可以通过 useContext 获取刚才由 fetch.ts 存入 state 的数据，然后利用数据渲染 UI。UI 组件主要由三部分组成。

• Navbar：导航条。

• Header：页面标题。

• Item：每篇文章的简介。

详情页接口的实现

完成了首页后，就可以实现详情页了。详情页与首页整体类似，区别就在于详情页需要传入参数查询某条数据。

详情页接口在 src/service/detail.ts 中 ，代码如下所示：

// src/service/detail.ts
import { provide } from '@midwayjs/faas'
import { IApiDetailService } from '../interface/detail'
import mock from '../mock/detail'
@provide('ApiDetailService')
export class ApiDetailService implements IApiDetailService {
  async index (id): Promise<any> {
    return await Promise.resolve(mock.data[id])
  }
}

在这段代码中，我们实现了一个 ApiDetailService 类以及 index 方法，index 方法的如参 id 即文章 ID，然后根据文章 ID 从 mock 数据中查询文章详情。

文章详情数据如下：

{
    "title":"Serverless 大热，程序员面临的新机遇与挑战",
    "wordCount":2540,
    "readingTime":10,
    "date":"2020-12-23 12:00:00",
    "content":"可能你会认为 Serverless 是最近两年兴起的技术，实际上，Serverless 概念从 2012 年就提出来了，随后 AWS 在 2014 年推出了第一款 Serverless 产品 Lambda，开启了 Serverless 元年... "
}

详情页页面的实现

和首页一样，详情页也包含数据请求、UI 组件和样式代码三个文件。

数据请求代码文件的命名和首页一样，都是 fetch.ts。与首页不同的是，详情页我们需要从上下文（服务端渲染场景）或 URL 中（浏览器场景）获取到文章 ID，然后根据文章 ID 获取文章详情数据。代码如下：

import { RouteComponentProps } from "react-router";
export default async (ctx) => {
  let data;
  if (__isBrowser__) {
    const id = (ctx as RouteComponentProps<{ id: string }>).match.params.id;
    data = await (await window.fetch(`/api/detail/${id}`)).json()
  } else {
    const id = /detail\/(.*)(\?|\/)?/.exec(ctx.req.path)[1];
    data = await ctx.apiDeatilservice.index(id);
  }

return {
detailData: data,
};
};

详情页的 UI 组件名称为render$id.tsx的文件，$id表示该组件的参数是 id，这样访问 /detail/ 这个路由（id 是变量）时，就会匹配到 web/pages/detail/render$id.tsx 这个页面了。

render$id.tsx详细代码如下：

import React, { useContext } from "react";
import { IContext, SProps } from "ssr-types";
import { Data } from "@/interface";
import Navbar from "@/components/navbar";
import Content from "@/components/content";
import Title from "@/components/title";
import Tip from "@/components/tip";
import styles from "./index.less";
export default (props: SProps) => {
  const { state } = useContext>(window.STORE_CONTEXT);
  return (
    <div>
      <Navbar {...props}>Navbar>
      <div className={styles.container}>
        <Title>{state?.detailData?.title}Title>
        <Tip
          date={state?.detailData?.date}
          wordCount={state?.detailData?.wordCount}
          readingTime={state?.detailData?.readingTime}
        />
        <Content>{state?.detailData?.content}Content>
      div>
    div>
  );
};

详情页的 UI 组件由四部分组成。

• Navbar：导航条。

• Title：文章标题。

• Tip：文章发布时间、字数等提示。

• Content：文章内容。

应用部署

代码开发完成后，你可以通过下面的命令在本地启动应用：

$ npm start
...
[HPM] Proxy created: /asset-manifest  -> http://127.0.0.1:8000
 Server is listening on http://localhost:3000

应用启动后就可以打开浏览器输入 http://localhost:3000 查看效果了。
在本地开发测试完成后，接下来就需要将其部署到函数计算。你可以运行 npm run deploy 命令进部署：

$ npm run deploy
...
service  serverless-ssr-cms deploy success
......
The assigned temporary domain is http://41506101-1457216987974698.test.functioncompute.com，expired at 2021-02-04 00:35:01, limited by 1000 per day.
......
Deploy success

npm run deploy其实是执行了构建代码和部署应用两个步骤，这两个步骤都是在本机执行的。但这就存在一个隐藏风险，如果团队同学本地开发环境不同，就可能导致构建产物不同，进而导致部署到线上的代码存在风险。所以更好的实践是：实现一个业务的持续集成流程，统一构建部署。

应用部署成功后，会自动创建一个测试的域名，例如http://41506101-1457216987974698.test.functioncompute.com，我们可以打开该域名查看最终效果。

讲到这儿，基于 Serverless 的服务端渲染应用就开发完成了。

总结

总的来说，基于 Serverless 的服务端渲染应用实现也比较简单。如果你想要追求更好的用户体验，我也建议你对核心业务做服务端渲染的优化。基于 Serverless 的服务端渲染，可以让我们不用再像以前一样担心服务器的运维和扩容，大大提高了生产力。同时有了服务端渲染后，我也建议你完善业务的持续集成流程，将整个研发链路打通，降低代码构建发布的风险，提升从开发到测试再到部署的效率。

当然，要达到页面的极致体验，我们还需要做很多工作，比如：

• 将静态资源部署到 CDN，提升资源加载速度；

• 针对页面进行缓存，减少函数冷启动对性能的影响；

• 对服务端异常进行降级处理等等。

但不管我们用不用 Serverless，都需要做这些工作。关于这一讲，我想要强调以下几点：

• 基于 Serverless 的服务端渲染应用，可以让我们不用关心服务器的运维，应用也天然具有弹性；

• 基于 Serverless 开发服务端渲染应用，建议你完善业务的持续集成流程；

• 要达到页面的极致性能，还需要考虑将静态资源部署到 CDN、对页面进行缓存等技术；

• 对于服务端渲染应用，建议你完善业务的服务降级能力，进一步提高稳定性。

最后，我给你的作业是，实现一个服务端渲染应用。 我们下一讲见。

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