实现ssr服务端渲染的方法步骤
前言
前段时间寻思做个个人网站，然后就立马行动了。 个人网站如何实现选择什么技术方案，自己可以*决定。 刚好之前有大致想过服务端渲染，加载速度快，还有seo挺适合个人网站的。 所以就自己造了个*用koa+react来实现ssr服务端渲染。
什么是ssr
最初听说有单页面的服务端渲染的时候，就理解为类似传统的服务端路由+模板渲染，只是需要用单页面应用的框架写。后面寻思这样好像有点傻，再一了解，原来只是在首次加载的时候，后端进行当前路径页面的组件渲染和数据请求，组装成html返回给前端，用户就能很快看到看到页面，当html中的js资源加载完成后，剩下执行和运行的就是一般的单页面应用。 所以ssr是后端模板渲染和单页面的组合。 ssr有两种模式，单页面和非单页面模式，第一种是后端首次渲染的单页面应用，第二种是完全使用后端路由的后端模版渲染模式。他们区别在于使用后端路由的程度。
优势
ssr的两个明显的优势：首次加载快和seo。 为什么说首次加载快呢。 一个普通的单页面应用，首次加载的时候需要把所有相关的静态资源加载完毕，然后核心js才会开始执行，这个过程就会消耗一定的时间，接着还会请求网络接口，最终才能完全渲染完成。
ssr模式下，后端拦截到路由，找到对应组件，准备渲染组件，所有的js资源在本地，排除了js资源的网络加载时间，接着只需要对当前路由的组件进行渲染，而页面的ajax请求，可能在同一台服务器上，如果是的话速度也会快很多。最后后端把渲染好的页面反回给前端。 注意：页面能很快的展示出来，但是由于当前返回的只是单纯展示的dom、css，其中的js相关的事件等在客户端其实并没有绑定，所以最终还是需要js加载完以后，对当前的页面再进行一次渲染，称为同构。 所以ssr就是更快的先展示出页面的内容，先让用户能够看到。 为什么seo友好呢，因为搜索引擎爬虫在爬取页面信息的时候，会发送http请求来获取网页内容，而我们服务端渲染首次的数据是后端返回的，返回的时候已经是渲染好了title，内容等信息，便于爬虫抓取内容。
如何实现
大致对ssr有了一个了解，我们现在需要对实现整理一下大致实现思路和流程。
1.选择一个单页面框架（我目前选择的是react）
2.选择node服务端框架（我目前选择的是koa2）
3.实现核心逻辑，让node服务端能够路由和渲染单页面组件（这一点分为很多小实现点，后面说）
4.优化开发和发布环境自动化构建工具（webpack）
开始实现之前创建一个react-ssr项目，项目下创建client和server目录用于写客户端和服务端代码，webpack目录用于weppack文件配置。
1.react应用
安装react依赖，在client中创建好一个基础的react文件夹结构，并写好一个可以运行的有路由配置的应用，client文件目录如下：
2.server应用
安装koa和相关依赖，在server中创建好一个基础的服务端文件夹结构，并写好一个简单的可运行的后端应用服务。server文件夹如下：
3.核心实现
因为有仓库代码就不对基础代码做解释，现在我们有一个可以单独运行的react单页面应用和一个后端应用，他们都有各自的路由。接下来我们做改造，实现ssr的单页面模式（非单页面模式仅仅是做部分调整，因此这里只讲实现单页面模式）。
核心实现分为以下几步：
1） 后端拦截路由，根据路径找到需要渲染的react页面组件x
2）调用组件x初始化时需要请求的接口，同步获取到数据后，使用react的rendertostring方法对组件进行渲染，使其渲染出节点字符串。
3）后端获取基础html文件，把渲染出的节点字符串插入到body之中，同时也可以操作其中的title，script等节点。返回完整的html给客户端。
4）客户端获取后端返回的html，展示并加载其中的js，最后完成react同构。
1）我们在客户端写react的时候，router常规的会定义一个数组，存放组件和对应的path，然后注册路由，如下：
上面说过，实现ssr就是实现单页面应用+首次服务端渲染，所以我们本身就是做的一个单页面应用。 现在实现了单页面应用，需要实现首次服务端渲染。 服务端的应用启动以后，接受到url请求，比如访问 http://localhost:9999/ ,后端服务获取到当前的path为/，这个时候我们就希望后端找到配置path为‘/'的上图的index组件，对其进行渲染。 我们在client的router文件夹中建立两个js文件index和pages：
pages 里配置路由路径和组件的映射，代码大致如下，使其能被客户端路由和服务端路由同时使用。
在server路由中代码大致是这样的，在服务端获取到get请求以后，匹配路径，如果路径path是有映射页面组件的，获取到此组件并渲染，这就是我们的第一步：后端拦截路由，根据路径找到需要渲染的react页面组件。
2）如上图，匹配到组件以后，执行了组件的getinitialprops方法（和nextjs的命名保持一致），此方法是一个封装的静态方法，主要用于获取初始化所需要的ajax数据，在服务端会同步获取，而后通过ssrdata参数传入组件prorps并执行组件渲染。 此方法在客户端依然是异步请求。 这一步比较重要，为什么我们需要一个静态方法，而不是直接把请求写在willmount中呢。 因为在服务端使用rendertostring渲染组件时，生命周期只会执行到willmount之后的第一次render，在willmount内部，请求是异步的，第一次render完成的时候，异步的数据都没有获取到，这个时候rendertostring就已经返回了。 那我们页面的初始化数据就没有了，返回的html不是我们所期望的。 因此定义了一个静态方法，在组件实例化之前获取到这个方法，同步执行，数据获取完成后，通过props把数据传入给组件进行渲染。 那么这个方法是如何实现的呢？ 我们根据代码截图来看base.js：
首先在client的pages里新建一个base组件，base继承react.component，所有pages里的页面组件都需要继承这个base，base有一个静态方法getinitialprops，此方法主要是返回组件初始化需要的异步数据。 如果有初始化的ajax请求，就应该重写在此方法里，并且return数据对象。 constructor判断了页面组件是否有初始化定义的state静态方法，有的话传递给组件实例化的state对象，如果props有传入ssrdata，把ssrdata传递值给组件state对象。 base中的componentwillmount会判断是否还需要去执行getinitialprops方法，如果在服务端渲染的时候，数据已经在组件实例化之前同步获取并传入了props，所以忽略。 如果在客户端环境，分两种情况，第一种：用户第一次进到页面，这时候是服务端去请求的数据，服务端获取到数据后在服务端渲染组件，同时也会把数据存放在html的script代码中，定义一个全局变量ssrdata,如下图，react在注册单页面应用并且同构的时候会把全局ssrdata传递给页面组件，这个时候页面组件在客户端同构渲染的时候，就可以延续使用服务端之前的数据，这样也保持了同构的一致性，也避免了一次重复请求。 第二种情况：就是当前用户在单页面之中切换路由，这样就没有服务端渲染，那么就执行getinitialprops方法，把数据直接返回给state，几乎等同于在willmount中执行请求。 这样封装我们就可以用一套代码兼容服务端渲染和单页面渲染。
client/app.js
再看看如何写页面组件，下面是页面组件index的截图，index继承base，定义了静态state，组件constructor方法会把此对象传递给组件实例化的state对象中，之所以用静态方法来写默认数据，是想保证定义的默认state先传递给实例对象的state，接口请求传递的props数据后传递给实例对象的state。 为什么不直接写state属性而要加static，因为state属性会执行在constructor之后，这样会覆盖constructor定义的state，也就是会覆盖我们getinitialprops返回的数据。
注意：在服务端渲染环境下，执行rendertostring的时候，组件会被实例化，并且返回字符串形式的dom，这个过程react组件的生命周期只会执行到willmount之后的render。
3）我们写好一个html文件，大致如下。 当前已经渲染出了相应的节点字符串，后端需要返回html文本，内容应该包含标题，节点和最后需要加载的打包好的js，依次去替换html占位部分。
index.html
server/router.js
4）最后客户端js加载完成后，会运行react，并且执行同构方法reactdom.hydrate，而不是平时用的reactdom.render。
以下是首次渲染过程大致流程图，点击查看大图
css处理
现在我们已经完成了最核心的逻辑，但是有一个问题。 我发现在后端渲染组件的时候，style-loader会报错，style-loader会找到组件依赖的css，并在组件加载时，把style载入到html header中，但是我们在服务端渲染的时候，没有window对象，因此style-loader内部代码会报错。 服务端webpack需要移除style-loader，用其他方法代替，后来我把样式赋值给组件静态变量，然后通过服务端渲染一并返回给前端，但是有个问题，我只能拿到当前组件的样式，子组件的样式没办法拿到，如果要给子组件再添加静态方法，再想办法去取，那就太麻烦了。 后来我找到了一个库isomorphic-style-loader可以支持我们想要的功能，看了下它的源码和使用方法，通过高阶函数把样式赋值给组件，然后利用react的context，拿到当前需要渲染的所有组件的样式，最后把style插入到html中，这样解决了子组件样式无法导入的问题。 但是我觉得有点麻烦，首先需要定义所有组件的高阶函数和引入这个库，然后在router之中需要写相关代码收集style，最后插入到html中。 后来我定义了一个processssrstyle方法，入参是style文件，逻辑是判断环境，如果是服务端把style加载到当前组件的dom中，如果是客户端就不处理（因为客户端有style-loader）。 实现和使用非常简单，如下：
processssrstyle.js
使用：
服务端返回html的内容如下，用户马上能够看到完整的页面样式，而当客户端react同构完成后，dom会被替换为纯dom，因为processssrstyle方法在客户端不会输出style，最终style-loader执行后header中也会有样式，，页面不会出现不一致的变化，对于用户来说这一切都是无感的。
至此，最核心的功能已经实现，但是在后来的开发中，我发现事情还并没有那么简单，因为开发环境似乎太不友好了，开发效率低，需要手动重启。
开发环境
先说说最初的开发环境如何工作：
- npm run dev启动开发环境
- webpack.client-dev.js打包服务端代码,代码会被打包到dist/server中
- webpack.server-dev.js打包客户端代码,代码会被打包到dist/client中
- 启动服务端应用，端口9999
- 启动webpack-dev-server， 端口8888
webpack打包后，启动了两个服务，一个是服务端的app应用、端口为9999，一个是客户端的dev-server、端口为8888，dev-server会监听和打包client代码，可以在客户端代码更新的时候，实时热更新前端代码。 当访问localhost:9999时，server会返回html，我们的server返回的html中的js脚本路径是指向的dev-serve端口的地址，如下图。 也就是说，客户端的程序和服务端的程序被分别打包，并且运行两个不同的端口服务。
在生产环境下，因为不需要dev-server去监听和热更新，因此只一个服务就足够， 如下图，服务端注册静态资源文件夹：
server/app.js
目前的构建系统，区分了生产环境和开发环境，现在的开发环境构建是没有什么问题的。 但是开发环境问题就比较明显，存在的最大问题是服务端没有热更新或者重新打包重启。 这样会导致很多问题，最严重的就是前端已经更新了组件，但是服务端并没有更新，所以在同构的时候会出现不一致，就会导致报错，有些报错会影响运行，解决办法只有重启。 这样的开发体验是无法忍受的。 后来我开始考虑做服务端的热更新。
监听、打包、重启
最初我的方法是监听修改，打包然后重启应用。 还记得我们的client/router/pages.js文件吗，客户端和服务端的路由都引入了这个文件，所以服务端和客户端的打包依赖都有pages.js，因此所有pages的组件相关的依赖都可以被客户端和服务端监听，当一个组件更新了，dev-server已经帮助我们监听和热更新了客户端代码，现在我们要自己来处理以下如何更新和重启服务端代码。 其实方法很简单，就是在服务端打包配置里开启监听，然后在插件配置中，写一个重启的插件，插件代码如下：
当webpack首次运行之后，插件会启动一个子进程，运行app.js，当文件发生变动后，再次编译，判断是否有子进程，如果有杀掉子进程，然后重启子进程，这样就实现了自动重启。 因为客户端和服务端是两个不同的打包服务和配置，当文件被修改，他们同时会重新编译，为了保证编译后运行符合预期，要保证服务端先编译完成，客户端后编译完成，所以在客户端的watch配置里，增加一点延迟，如下图，默认是300毫秒，所以服务端是300毫秒后执行编译，而客户端是1000毫秒后执行编译。
现在解决了重启问题，但是我觉得还不够，因为在开发的大部分时间里pages.js中组件，也就是展示端的代码更新频率会很高，如果老是去重启编译后端的代码，我觉得效率太低。 因此我觉得再做一次优化。
抽离client/router/pages单独打包
流程应该是这样的，增加一个webpack.server-dev-pages.js配置文件，单独监听和打包出dist/pages，服务端代码判断如果是开发环境，在路由监听方法中每次执行都重新获取dist/pages包，服务端监听配置忽略client文件夹。 看起来有点懵逼，其实最终的效果就是当pages中依赖的组件发生了更新，webpack.server-dev-pages.js重新编译并打包到dist/pages中，服务端app不编译和重启，只需要在服务端app路由中重新获取最新的dist/pages包，就保证了服务应用更新了所有客户端组件，而服务端应用并不会编译和重启。 当服务端本身的代码发生了修改，还是会自动编译和重启。 所以最终我们的开发环境需要启动3个打包配置
- webpack.server-dev-pages
- webpack.server-dev
- webpack.client-dev
server/router，如何清除和更新pages包
至此，比较满意的开发环境基本实现了。 后来又觉得每次更新css都需要去重新打包后端的pages也没有必要，加上同构的时候css不一致，仅仅只有警告，没有实质影响，因此我在server-dev-pages中忽略了less文件（因为我用的less）。 这样会导致一个问题，因为没有更新pages，所以页面会刷新时会先展示旧的样式，然后同构完成又立马变成新样式，在开发环境中这一瞬间是可以接受的，也不影响什么。 但是避免了无谓的编译。
没有做的事情
- 封装成一个更有包裹性的三方脚手架
- css作用域控制
- 封装性更强的webpack配置
- 开发环境下，图片路径会出现不一致
最初做自己小站的目的是学习，加上自己使用，因此有太多个性的东西。 从自己的小站中抽离了出来，已经删去了很多包和代码，只为了让他人更能快速理解其中的核心代码。 代码中有很多注释都能帮助他人理解，如果大家想使用当前库开发一个自己的小站，是完全可以的，也可以帮助大家更好的理解它。 如果是用于商业项目，推荐nextjs。 css没有做作用域控制，因此如果想隔离作用域，手动添加上层css隔离，比如.index{ ..... }包裹一层，或者尝试自己引入三方包。 webpack通用的配置可以封装成一个文件，然后在每个文件里引入，再个性修改。 但是之前看其他代码的时候发现，这种方法，会增加阅读难度，加上本身配置内容不多，所以不做封装，看起来更直观。 开发环境下，图片路径会出现不一致，比如客户端地址请求地址是localhost...assets/xx.jpg,而服务端是assets/xx.jpg，可能会有警告，但是不影响。 因为只是一个是绝对路径，一个是相对路径。
最后
对于这次的ssr服务端渲染的实现还是挺满意的，也花费了挺多时间。 感受下加载速度吧，欢迎访问大诗人小站，https://dashiren.cn/ 。 部分页面有接口请求，比如https://dashiren.cn/space，加载速度依然很快。
仓库已经准备好，下载下来试试吧，安装依赖后，运行命令即可。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持。