React Flight'i lahtimõtestamine: serverikomponente toitev serialiseeritav protokoll

Veebiarenduse maailm on pidevas arengus. Aastaid oli valitsevaks paradigmaks üheleheküljeline rakendus (SPA), kus kliendile saadetakse minimaalne HTML-kest, mis seejärel hangib andmeid ja renderdab kogu kasutajaliidese JavaScripti abil. Kuigi see mudel on võimas, tõi see kaasa väljakutseid, nagu suured paketifailid, klient-server andmekosed ja keeruline olekuhaldus. Vastuseks sellele on kogukonnas toimumas märkimisväärne nihe tagasi serverikesksete arhitektuuride poole, kuid kaasaegse vimkaga. Selle evolutsiooni esirinnas on Reacti meeskonna murranguline funktsioon: Reacti serverikomponendid (RSC).

Aga kuidas need komponendid, mis töötavad eranditult serveris, ilmuvad võluväel ja integreeruvad sujuvalt kliendipoolsesse rakendusse? Vastus peitub vähemtuntud, kuid kriitiliselt olulises tehnoloogias: React Flight. See ei ole API, mida te igapäevaselt otse kasutate, kuid selle mõistmine on võti kaasaegse Reacti ökosüsteemi täieliku potentsiaali avamiseks. See postitus viib teid sügavale React Flight'i protokolli, demüstifitseerides mootorit, mis toidab järgmise põlvkonna veebirakendusi.

Mis on Reacti serverikomponendid? Kiire meeldetuletus

Enne kui me protokolli lahkama hakkame, tuletame lühidalt meelde, mis on Reacti serverikomponendid ja miks need on olulised. Erinevalt traditsioonilistest Reacti komponentidest, mis töötavad brauseris, on RSC-d uut tüüpi komponendid, mis on loodud töötama eranditult serveris. Nad ei saada kunagi oma JavaScripti koodi kliendile.

See ainult serveris toimuv täitmine pakub mitmeid mängu muutvaid eeliseid:

Null-suurusega pakett: Kuna komponendi kood ei lahku kunagi serverist, ei lisa see midagi teie kliendipoolsele JavaScripti paketile. See on tohutu võit jõudluse seisukohalt, eriti keerukate, andmemahukate komponentide puhul.
Otsene juurdepääs andmetele: RSC-d saavad otse juurde pääseda serveripoolsetele ressurssidele, nagu andmebaasid, failisüsteemid või sisemised mikroteenused, ilma et oleks vaja paljastada API lõpp-punkti. See lihtsustab andmete pärimist ja välistab klient-server päringute kosed.
Automaatne koodi tükeldamine: Kuna saate dünaamiliselt valida, milliseid komponente serveris renderdada, saate tegelikult automaatse koodi tükeldamise. Brauserisse saadetakse ainult interaktiivsete kliendikomponentide kood.

On ülioluline eristada RSC-sid serveripoolsest renderdamisest (SSR). SSR eelrenderdab kogu teie Reacti rakenduse serveris HTML-stringiks. Klient saab selle HTML-i, kuvab selle ja laadib seejärel alla kogu JavaScripti paketi, et lehte 'hüdreerida' ja muuta see interaktiivseks. Seevastu RSC-d renderdavad spetsiaalseks, abstraktseks kasutajaliidese kirjelduseks – mitte HTML-iks –, mis seejärel voogedastatakse kliendile ja sobitatakse olemasoleva komponendipuuga. See võimaldab palju granuleeritumat ja tõhusamat uuendusprotsessi.

Sissejuhatus React Flight'i: põhiprotokoll

Niisiis, kui serverikomponent ei saada HTML-i ega oma JavaScripti, mida see siis saadab? Siin tulebki mängu React Flight. React Flight on spetsiaalselt loodud serialiseerimisprotokoll, mis on mõeldud renderdatud Reacti komponendipuu edastamiseks serverist kliendile.

Mõelge sellest kui spetsialiseeritud, voogedastatavast JSON-i versioonist, mis mõistab Reacti primitiive. See on 'traadivorming', mis ületab lõhe teie serverikeskkonna ja kasutaja brauseri vahel. Kui renderdate RSC-d, ei genereeri React HTML-i. Selle asemel genereerib see andmevoo React Flight'i vormingus.

Miks mitte lihtsalt kasutada HTML-i või JSON-it?

Loomulik küsimus on, miks leiutada täiesti uus protokoll? Miks me ei võiks kasutada olemasolevaid standardeid?

Miks mitte HTML? HTML-i saatmine on SSR-i valdkond. Probleem HTML-iga on see, et see on lõplik esitus. See kaotab komponendi struktuuri ja konteksti. Te ei saa lihtsalt integreerida uusi voogedastatud HTML-i tükke olemasolevasse, interaktiivsesse kliendipoolsesse Reacti rakendusse ilma täieliku lehe uuesti laadimiseta või keerulise DOM-i manipuleerimiseta. React peab teadma, millised osad on komponendid, millised on nende props'id ja kus asuvad interaktiivsed 'saared' (kliendikomponendid).
Miks mitte standardne JSON? JSON on suurepärane andmete jaoks, kuid see ei suuda loomupäraselt esitada kasutajaliidese komponente, JSX-i ega selliseid kontseptsioone nagu Suspense'i piirid. Võiksite proovida luua JSON-skeemi komponendipuu esitamiseks, kuid see oleks sõnaohtlik ja ei lahendaks probleemi, kuidas esitada komponenti, mida on vaja dünaamiliselt laadida ja kliendis renderdada.

React Flight loodi nende spetsiifiliste probleemide lahendamiseks. See on loodud olema:

Serialiseeritav: Võimeline esindama kogu komponendipuud, sealhulgas props'e ja olekut.
Voogedastatav: Kasutajaliidest saab saata tükkidena, võimaldades kliendil alustada renderdamist enne, kui kogu vastus on kättesaadav. See on Suspense'iga integreerimise jaoks fundamentaalne.
Reacti-teadlik: Sellel on esmaklassiline tugi Reacti kontseptsioonidele nagu komponendid, kontekst ja kliendipoolse koodi laisklaadimine.

Kuidas React Flight töötab: samm-sammuline ülevaade

React Flight'i kasutamise protsess hõlmab koordineeritud tantsu serveri ja kliendi vahel. Käime läbi päringu elutsükli rakenduses, mis kasutab RSC-sid.

Serveris

Päringu algatamine: Kasutaja navigeerib teie rakenduse lehele (nt Next.js App Routeri leht).
Komponentide renderdamine: React alustab selle lehe serverikomponentide puu renderdamist.
Andmete pärimine: Puud läbides kohtab see komponente, mis pärivad andmeid (nt `async function MyServerComponent() { ... }`). See ootab nende andmepäringute lõpuleviimist.
Serialiseerimine Flight'i voogu: HTML-i tootmise asemel genereerib Reacti renderdaja tekstivoo. See tekst on React Flight'i andmekoormus. Iga komponendipuu osa – `div`, `p`, tekstistring, viide kliendikomponendile – kodeeritakse selles voos kindlasse vormingusse.
Vastuse voogedastamine: Server ei oota kogu puu renderdamise lõpuni. Niipea kui esimesed kasutajaliidese tükid on valmis, hakkab see Flight'i andmekoormust kliendile HTTP kaudu voogedastama. Kui see kohtab Suspense'i piiri, saadab see kohatäitja ja jätkab peatatud sisu renderdamist taustal, saates selle hiljem samas voos, kui see on valmis.

Kliendis

Voo vastuvõtmine: Brauseris olev Reacti käituskeskkond võtab vastu Flight'i voo. See ei ole üks dokument, vaid pidev juhiste voog.
Parssimine ja sobitamine: Kliendipoolne Reacti kood parsib Flight'i voogu tükkhaaval. See on nagu komplekti jooniste saamine kasutajaliidese ehitamiseks või uuendamiseks.
Puu rekonstrueerimine: Iga juhise jaoks uuendab React oma virtuaalset DOM-i. See võib luua uue `div`-i, sisestada teksti või – mis kõige tähtsam – tuvastada kliendikomponendi kohatäitja.
Kliendikomponentide laadimine: Kui voog sisaldab viidet kliendikomponendile (märgistatud "use client" direktiiviga), sisaldab Flight'i andmekoormus teavet selle kohta, millist JavaScripti paketti alla laadida. Seejärel hangib React selle paketi, kui see pole juba vahemälus.
Hüdreerimine ja interaktiivsus: Kui kliendikomponendi kood on laaditud, renderdab React selle määratud kohas ja hüdreerib selle, lisades sündmuste kuulajad ja muutes selle täielikult interaktiivseks. See protsess on väga sihipärane ja toimub ainult lehe interaktiivsete osade puhul.

See voogedastuse ja valikulise hüdreerimise mudel on sügavalt tõhusam kui traditsiooniline SSR-mudel, mis nõuab sageli kogu lehe "kõik või mitte midagi" hüdreerimist.

React Flight'i andmekoormuse anatoomia

Et React Flight'i tõeliselt mõista, aitab vaadata selle toodetud andmete vormingut. Kuigi te tavaliselt selle toorväljundiga otse ei suhtle, paljastab selle struktuuri nägemine, kuidas see töötab. Andmekoormus on reavahetusega eraldatud JSON-i sarnaste stringide voog. Iga rida ehk tükk esindab teabeosa.

Vaatleme lihtsat näidet. Kujutage ette, et meil on selline serverikomponent:

app/page.js (serverikomponent)


<!-- Eeldame, et see on koodiplokk päris blogis -->
async function Page() {
  const userData = await fetchUser(); // Pärib { name: 'Alice' }
  return (
    <div>
      <h1>Welcome, {userData.name}</h1>
      <p>Here is your dashboard.</p>
      <InteractiveButton text="Click Me" />
    </div>
  );
}

Ja kliendikomponent:

components/InteractiveButton.js (kliendikomponent)


<!-- Eeldame, et see on koodiplokk päris blogis -->
'use client';

import { useState } from 'react';

export default function InteractiveButton({ text }) {
  const [count, setCount] = useState(0);
  return (
    <button onClick={() => setCount(count + 1)}>
      {text} ({count})
    </button>
  );
}

React Flight'i voog, mis saadetakse serverist kliendile selle kasutajaliidese jaoks, võib välja näha umbes selline (lihtsustatud selguse huvides):


<!-- React Flight'i voo lihtsustatud näide -->
M1:{"id":"./components/InteractiveButton.js","chunks":["chunk-abcde.js"],"name":"default"}
J0:["$","div",null,{"children":[["$","h1",null,{"children":["Welcome, ","Alice"]}],["$","p",null,{"children":"Here is your dashboard."}],["$","@1",null,{"text":"Click Me"}]]}]

Lahkame seda krüptilist väljundit:

`M`-read (mooduli metaandmed): Rida, mis algab `M1:`-ga, on mooduli viide. See ütleb kliendile: "Komponent, millele viitab ID `@1`, on faili `./components/InteractiveButton.js` vaikeeksport. Selle laadimiseks peate alla laadima JavaScripti faili `chunk-abcde.js`." Nii käsitletakse dünaamilisi importimisi ja koodi tükeldamist.
`J`-read (JSON-andmed): Rida, mis algab `J0:`-ga, sisaldab serialiseeritud komponendipuud. Vaatame selle struktuuri: `["$","div",null,{...}]`.
Sümbol `$` : See on spetsiaalne identifikaator, mis tähistab Reacti elementi (põhimõtteliselt JSX). Vorming on tavaliselt `["$", tüüp, võti, props]`.
Komponendipuu struktuur: Näete HTML-i pesastatud struktuuri. `div`-il on `children` prop, mis on massiiv, mis sisaldab `h1`, `p` ja veel ühte Reacti elementi.
Andmete integreerimine: Pange tähele, et nimi `"Alice"` on otse voogu põimitud. Serveri andmepäringu tulemus serialiseeritakse otse kasutajaliidese kirjeldusse. Klient ei pea teadma, kuidas need andmed hangiti.
Sümbol `@` (kliendikomponendi viide): Kõige huvitavam osa on `["$","@1",null,{"text":"Click Me"}]`. `@1` on viide. See ütleb kliendile: "Selles kohas puus peate renderdama kliendikomponendi, mida kirjeldavad mooduli metaandmed `M1`. Ja kui te selle renderdate, andke talle edasi need props'id: `{ text: 'Click Me' }`."

See andmekoormus on täielik juhiste komplekt. See ütleb kliendile täpselt, kuidas konstrueerida kasutajaliidest, millist staatilist sisu kuvada, kuhu paigutada interaktiivsed komponendid, kuidas laadida nende koodi ja milliseid props'e neile edasi anda. Kõik see tehakse kompaktses, voogedastatavas vormingus.

React Flight'i protokolli peamised eelised

Flight'i protokolli disain võimaldab otse RSC paradigma peamisi eeliseid. Protokolli mõistmine teeb selgeks, miks need eelised on võimalikud.

Voogedastus ja sisseehitatud Suspense

Kuna protokoll on reavahetusega piiritletud voog, saab server saata kasutajaliidese renderdamise ajal. Kui komponent on peatatud (nt ootab andmeid), saab server saata voogu kohatäitja juhise, saata ülejäänud lehe kasutajaliidese ja seejärel, kui andmed on valmis, saata samas voos uue juhise kohatäitja asendamiseks tegeliku sisuga. See pakub esmaklassilist voogedastuskogemust ilma keerulise kliendipoolse loogikata.

Serveriloogika null-suurusega pakett

Andmekoormust vaadates näete, et `Page` komponendi enda koodi pole olemas. Andmete pärimise loogika, keerukad ärilised arvutused või sõltuvused, nagu suured teegid, mida kasutatakse ainult serveris, on täielikult puudu. Voog sisaldab ainult selle loogika *väljundit*. See on RSC-de "null-suurusega paketi" lubaduse alusmehhanism.

Andmete pärimise kolokatsioon

`userData` päring toimub serveris ja ainult selle tulemus (`'Alice'`) serialiseeritakse voogu. See võimaldab arendajatel kirjutada andmete pärimise koodi otse komponendi sisse, mis seda vajab – kontseptsioon, mida tuntakse kolokatsioonina. See muster lihtsustab koodi, parandab hooldatavust ja välistab klient-server kosed, mis vaevavad paljusid SPA-sid.

Valikuline hüdreerimine

Protokolli selge eristus renderdatud HTML-elementide ja kliendikomponentide viidete (`@`) vahel on see, mis võimaldab valikulist hüdreerimist. Kliendipoolne Reacti käituskeskkond teab, et ainult `@` komponendid vajavad interaktiivseks muutumiseks vastavat JavaScripti. See võib ignoreerida puu staatilisi osi, säästes märkimisväärseid arvutusressursse lehe esmasel laadimisel.

React Flight vs. alternatiivid: globaalne perspektiiv

Et hinnata React Flight'i uuenduslikkust, on kasulik võrrelda seda teiste lähenemistega, mida kasutatakse ülemaailmses veebiarenduse kogukonnas.

vs. traditsiooniline SSR + hüdreerimine

Nagu mainitud, saadab traditsiooniline SSR täieliku HTML-dokumendi. Klient laadib seejärel alla suure JavaScripti paketi ja "hüdreerib" kogu dokumendi, lisades sündmuste kuulajad staatilisele HTML-ile. See võib olla aeglane ja habras. Üksainus viga võib takistada kogu lehe interaktiivseks muutumist. React Flight'i voogedastatav ja valikuline olemus on selle kontseptsiooni vastupidavam ja jõudsam areng.

vs. GraphQL/REST API-d

Levinud segaduskoht on see, kas RSC-d asendavad andme-API-sid nagu GraphQL või REST. Vastus on ei; nad on teineteist täiendavad. React Flight on protokoll kasutajaliidese puu serialiseerimiseks, mitte üldotstarbeline andmepäringu keel. Tegelikult kasutab serverikomponent sageli serveris GraphQL-i või REST API-d oma andmete hankimiseks enne renderdamist. Peamine erinevus on see, et see API-kõne toimub serverite vahel, mis on tavaliselt palju kiirem ja turvalisem kui kliendi ja serveri vaheline kõne. Klient saab lõpliku kasutajaliidese Flight'i voo kaudu, mitte toorandmeid.

vs. teised kaasaegsed raamistikud

Ka teised globaalse ökosüsteemi raamistikud tegelevad serveri-kliendi jaotusega. Näiteks:

Astro saared: Astro kasutab sarnast 'saare' arhitektuuri, kus suurem osa saidist on staatiline HTML ja interaktiivsed komponendid laaditakse individuaalselt. Kontseptsioon on analoogne kliendikomponentidega RSC maailmas. Kuid Astro saadab peamiselt HTML-i, samas kui React saadab struktureeritud kirjelduse kasutajaliidesest Flight'i kaudu, mis võimaldab sujuvamat integreerimist kliendipoolse Reacti olekuga.
Qwik ja jätkatavus (Resumability): Qwik kasutab teistsugust lähenemist, mida nimetatakse jätkatavuseks. See serialiseerib kogu rakenduse oleku HTML-i, nii et klient ei pea käivitamisel koodi uuesti täitma (hüdreerima). See võib 'jätkata' sealt, kus server pooleli jäi. React Flight ja valikuline hüdreerimine püüavad saavutada sarnast kiire interaktiivsuseni jõudmise eesmärki, kuid teistsuguse mehhanismi kaudu, laadides ja käivitades ainult vajaliku interaktiivse koodi.

Praktilised mõjud ja parimad praktikad arendajatele

Kuigi te ei kirjuta React Flight'i andmekoormusi käsitsi, mõjutab protokolli mõistmine seda, kuidas peaksite ehitama kaasaegseid Reacti rakendusi.

Võtke omaks `"use server"` ja `"use client"`

Raamistikes nagu Next.js on `"use client"` direktiiv teie peamine tööriist serveri ja kliendi vahelise piiri kontrollimiseks. See on signaal ehitussüsteemile, et komponenti ja selle lapsi tuleks käsitleda interaktiivse saarena. Selle kood pakitakse ja saadetakse brauserisse ning React Flight serialiseerib sellele viite. Seevastu selle direktiivi puudumine (või `"use server"` kasutamine serveritoimingute jaoks) hoiab komponente serveris. Valdage seda piiri, et ehitada tõhusaid rakendusi.

Mõelge komponentides, mitte lõpp-punktides

RSC-dega võib komponent ise olla andmekonteiner. Selle asemel, et luua API lõpp-punkt `/api/user` ja kliendipoolne komponent, mis sellest andmeid pärib, saate luua ühe serverikomponendi ``, mis pärib andmed sisemiselt. See lihtsustab arhitektuuri ja julgustab arendajaid mõtlema kasutajaliidesest ja selle andmetest kui ühtsest, sidusast tervikust.

Turvalisus on serveripoolne mure

Kuna RSC-d on serverikood, on neil serveriõigused. See on võimas, kuid nõuab distsiplineeritud lähenemist turvalisusele. Kogu andmetele juurdepääs, keskkonnamuutujate kasutamine ja suhtlus sisemiste teenustega toimub siin. Suhtuge sellesse koodi sama rangusega kui mis tahes taustaprogrammi API-sse: puhastage kõik sisendid, kasutage andmebaasipäringute jaoks ettevalmistatud lauseid ja ärge kunagi paljastage tundlikke võtmeid ega saladusi, mida võidakse serialiseerida Flight'i andmekoormusesse.

Uue tehnoloogiapinu silumine

Silumine muutub RSC maailmas. Kasutajaliidese viga võib pärineda serveripoolsest renderdamisloogikast või kliendipoolsest hüdreerimisest. Peate olema mugav kontrollima nii oma serveri logisid (RSC-de jaoks) kui ka brauseri arendajakonsooli (kliendikomponentide jaoks). Ka võrgu (Network) vahekaart on olulisem kui kunagi varem. Saate uurida toorest Flight'i vastusevoogu, et näha täpselt, mida server kliendile saadab, mis võib olla vigade otsimisel hindamatu väärtusega.

Veebiarenduse tulevik koos React Flight'iga

React Flight ja selle võimaldatud serverikomponentide arhitektuur esindavad fundamentaalset ümbermõtestamist sellest, kuidas me veebi jaoks ehitame. See mudel ühendab endas mõlema maailma parimad küljed: komponentidel põhineva kasutajaliidese arenduse lihtsa ja võimsa arendajakogemuse ning traditsiooniliste serveris renderdatud rakenduste jõudluse ja turvalisuse.

Selle tehnoloogia küpsedes võime oodata veelgi võimsamate mustrite tekkimist. Serveritoimingud (Server Actions), mis võimaldavad kliendikomponentidel kutsuda esile turvalisi funktsioone serveris, on suurepärane näide funktsioonist, mis on ehitatud selle serveri-kliendi suhtluskanali peale. Protokoll on laiendatav, mis tähendab, et Reacti meeskond saab tulevikus lisada uusi võimalusi, ilma et see rikuks põhimudelit.

Kokkuvõte

React Flight on Reacti serverikomponentide paradigma nähtamatu, kuid asendamatu selgroog. See on kõrgelt spetsialiseeritud, tõhus ja voogedastatav protokoll, mis tõlgib serveris renderdatud komponendipuu juhiste komplektiks, mida kliendipoolne Reacti rakendus suudab mõista ja kasutada rikkaliku, interaktiivse kasutajaliidese ehitamiseks. Komponentide ja nende kulukate sõltuvuste viimisega kliendilt serverisse võimaldab see kiiremaid, kergemaid ja võimsamaid veebirakendusi.

Arendajatele üle maailma ei ole React Flight'i olemuse ja toimimise mõistmine pelgalt akadeemiline harjutus. See pakub olulist mentaalset mudelit rakenduste arhitektuuriks, jõudluse kompromisside tegemiseks ja probleemide silumiseks selles uues serveripõhiste kasutajaliideste ajastul. Nihe on toimumas ja React Flight on protokoll, mis sillutab teed edasi.