Next.js Edge Runtime: serverless funkcijų optimizavimas pasaulinei auditorijai

Šiuolaikiniame skaitmeniniame pasaulyje žaibiškos žiniatinklio patirties užtikrinimas yra itin svarbus. Vartotojams jungiantis prie svetainių ir programų iš visų pasaulio kampelių, našumo optimizavimas geografiškai įvairiai auditorijai yra gyvybiškai svarbus. Populiari React karkaso sistema Next.js siūlo galingą sprendimą: Edge Runtime. Šiame tinklaraščio įraše gilinsimės į Next.js Edge Runtime ir nagrinėsime, kaip ji keičia serverless funkcijų optimizavimą, skirtą tikrai pasauliniam žiniatinkliui.

Kas yra Next.js Edge Runtime?

Next.js Edge Runtime yra lengvasvorė, serverless aplinka, leidžianti vykdyti JavaScript kodą arčiau jūsų vartotojų. Skirtingai nuo tradicinių serverless funkcijų, kurios veikia centralizuotuose duomenų centruose, Edge Runtime funkcijos yra diegiamos pasauliniame kraštinių (edge) serverių tinkle. Tai reiškia, kad jūsų kodas veikia duomenų centruose, geografiškai artimesniuose jūsų vartotojams, todėl gerokai sumažėja delsos laikas (latency) ir pagreitėja atsakymo laikas.

Įsivaizduokite tai kaip mini-serverius, strategiškai išdėstytus visame pasaulyje. Kai vartotojas Tokijuje paprašo duomenų, kodas vykdomas serveryje Tokijuje (ar netoliese), o ne serveryje, esančiame, pavyzdžiui, Jungtinėse Amerikos Valstijose. Tai drastiškai sumažina atstumą, kurį duomenys turi nukeliauti, ir tai pastebimai pagerina našumą.

Pagrindiniai Edge Runtime privalumai

• Sumažinta delsa: Vykdant kodą arčiau vartotojų, Edge Runtime sumažina tinklo delsą, todėl puslapiai įkeliami greičiau ir pagerėja vartotojo patirtis. Tai ypač svarbu vartotojams regionuose, esančiuose toli nuo jūsų pagrindinio serverio vietos.
• Pagerintas našumas: Greitesnis atsakymo laikas reiškia jautresnę ir labiau įtraukiančią vartotojo patirtį. Tai gali lemti didesnius konversijų rodiklius, didesnį vartotojų išlaikymą ir geresnes SEO pozicijas.
• Mastelio keitimas (Scalability): Edge Runtime automatiškai prisitaiko prie kintančių srauto poreikių, nereikalaujant rankinio įsikišimo. Tai užtikrina, kad jūsų programa išliks našia net ir piko metu. Pasaulinis kraštinių serverių tinklas paskirsto apkrovą, išvengiant „butelio kaklelių“ ir užtikrinant pastovų našumą visame pasaulyje.
• Kaštų optimizavimas: Naudojant paskirstytą tinklą, Edge Runtime gali optimizuoti išteklių naudojimą ir sumažinti išlaidas, susijusias su tradicine serverių infrastruktūra. Mokate tik už naudojamus išteklius, todėl nereikia brangiai kainuojančio serverių paruošimo ir priežiūros.
• Padidintas saugumas: Kraštinė kompiuterija suteikia papildomą saugumo lygį, izoliuodama jautrius duomenis ir logiką arčiau vartotojo, taip sumažinant atakų, nukreiptų į centralizuotus serverius, riziką.
• Personalizavimas: Edge Runtime leidžia dinamiškai personalizuoti turinį atsižvelgiant į vartotojo vietą, įrenginį ar kitus konteksto veiksnius. Tai leidžia jums pateikti pritaikytas patirtis, kurios rezonuoja su individualiais vartotojais, ir tai lemia didesnį įsitraukimą bei pasitenkinimą. Pavyzdžiui, galite rodyti turinį vartotojo pageidaujama kalba, atsižvelgiant į jo buvimo vietą.

Kaip veikia Edge Runtime: supaprastintas paaiškinimas

Įsivaizduokite vartotoją iš Brazilijos, lankantį el. prekybos svetainę, sukurtą su Next.js ir naudojančią Edge Runtime. Štai kaip apdorojama užklausa:

1. Vartotojo naršyklė siunčia užklausą į el. prekybos svetainę.
2. Užklausa nukreipiama į artimiausią kraštinį serverį Brazilijoje (arba netoliese esančioje vietoje Pietų Amerikoje).
3. Edge Runtime vykdo reikiamą serverless funkciją (pvz., gauna produkto duomenis, generuoja personalizuotą turinį).
4. Kraštinis serveris grąžina atsakymą tiesiai į vartotojo naršyklę.

Kadangi funkcija vykdoma arti vartotojo, duomenys keliauja daug trumpesnį atstumą, todėl atsakymo laikas yra greitesnis, palyginti su tradicinėmis serverless funkcijomis, veikiančiomis centralizuotoje vietoje.

Edge Runtime diegimas Next.js

Įjungti Edge Runtime savo Next.js programoje yra paprasta. Jums tiesiog reikia sukonfigūruoti savo API maršrutus arba middleware, kad naudotų edge vykdymo aplinką.

Pavyzdys: API maršrutas naudojant Edge Runtime

Sukurkite failą pavadinimu /pages/api/hello.js (arba /app/api/hello/route.js app kataloge):

// pages/api/hello.js

export const config = {
  runtime: 'edge',
};

export default async function handler(req) {
  return new Response(
    `Sveiki, iš Edge Runtime! (Užklausa iš: ${req.geo?.country || 'Nežinoma'})`,
    { status: 200 }
  );
}

Paaiškinimas:

• config objektas su runtime: 'edge' nurodo Next.js diegti šią funkciją į Edge Runtime.
• handler funkcija yra standartinė asinchroninė funkcija, kuri gauna užklausos objektą (req).
• Funkcija grąžina Response objektą su pranešimu, nurodančiu, kad ji veikia Edge Runtime. Taip pat parodome vartotojo šalį pagal geografinės vietos duomenis (jei yra).

Geografinės vietos duomenys: req.geo objektas suteikia prieigą prie geografinės informacijos apie vartotojo buvimo vietą, pavyzdžiui, šalį, regioną, miestą ir platumą/ilgumą. Šiuos duomenis teikia kraštinių serverių tinklas ir jie gali būti naudojami personalizuoti turinį arba optimizuoti programos elgseną pagal vartotojo vietą.

Pavyzdys: Middleware naudojant Edge Runtime

Sukurkite failą pavadinimu middleware.js (arba src/middleware.js) savo projekto šakniniame kataloge:

// middleware.js
import { NextResponse } from 'next/server'

export const config = {
  matcher: '/about/:path*',
}

export function middleware(request) {
  // Tarkime, yra „country“ slapukas:
  const country = request.cookies.get('country')?.value || request.geo?.country || 'US'

  console.log(`Middleware veikia iš: ${country}`)
  
  // Klonuojame URL
  const url = request.nextUrl.clone()

  // Pridedame „country“ ypatybės užklausos parametrą
  url.searchParams.set('country', country)

  // Perrašome į URL
  return NextResponse.rewrite(url)
}

Paaiškinimas:

• config objektas apibrėžia kelius, kuriems bus taikomas šis middleware (šiuo atveju, bet kuriam keliui po /about/).
• middleware funkcija perima užklausas ir gali modifikuoti užklausą arba atsakymą.
• Šis pavyzdys patikrina, ar yra „country“ slapukas, tada naudoja geografinės vietos duomenis, jei slapuko nėra. Jei nėra nei vieno, nei kito, pagal nutylėjimą naudojama „US“. Tada jis prideda country užklausos parametrą prie URL, taip padarydamas vartotojo buvimo vietą prieinamą about puslapiams. Middleware išspausdina pranešimą į konsolę, patvirtindamas, kad jis veikia ir iš kur veikia.

Edge Runtime panaudojimo atvejai

Edge Runtime ypač tinka įvairiems panaudojimo atvejams, įskaitant:

• Personalizavimas: Dinamiškai personalizuokite turinį pagal vartotojo vietą, įrenginį ar kitus konteksto veiksnius. Pavyzdžiui, rodykite kainas vartotojo vietine valiuta arba rekomenduokite produktus pagal jų ankstesnių pirkinių istoriją. Pasaulinis mados mažmenininkas gali rodyti drabužių variantus, tinkamus vietiniam klimatui.
• A/B testavimas: Vykdykite A/B testus ir eksperimentus, nukreipdami vartotojus į skirtingas jūsų programos versijas pagal jų buvimo vietą ar kitus kriterijus.
• Autentifikavimas: Autentifikuokite vartotojus ir apsaugokite jautrius duomenis arčiau vartotojo, taip sumažinant atakų, nukreiptų į centralizuotus autentifikavimo serverius, riziką. Pavyzdžiui, galite patikrinti JWT žetonus kraštiniame serveryje, taip sumažindami apkrovą jūsų pagrindinei autentifikavimo tarnybai.
• Vaizdų optimizavimas: Optimizuokite vaizdus skirtingiems įrenginiams ir ekrano dydžiams arčiau vartotojo, taip pagerindami puslapio įkėlimo laiką ir sumažindami pralaidumo suvartojimą. Naujienų svetainė gali pateikti skirtingas vaizdų raiškas, atsižvelgiant į vartotojo įrenginio tipą.
• Dinaminio turinio generavimas: Generuokite dinaminį turinį realiu laiku pagal vartotojų užklausas, užtikrindami, kad vartotojai visada matytų naujausią informaciją. Sporto rezultatų svetainė gali rodyti realaus laiko žaidimų atnaujinimus, gaudama duomenis iš API ir atvaizduodama juos kraštiniame serveryje.
• Nukreipimai (Redirects): Įgyvendinkite nukreipimus ir perrašymus pagal vartotojo vietą ar kitus kriterijus. Svetainė, kuri keičia prekės ženklą, galėtų naudoti kraštines funkcijas, kad sklandžiai nukreiptų vartotojus iš senų URL adresų į naujus.

Edge Runtime ir serverless funkcijos: pagrindiniai skirtumai

Nors tiek Edge Runtime, tiek tradicinės serverless funkcijos siūlo vykdymą be serverio, yra keletas esminių skirtumų, į kuriuos reikia atsižvelgti:

Savybė	Edge Runtime	Serverless funkcijos (pvz., AWS Lambda, Google Cloud Functions)
Vieta	Pasauliniu mastu paskirstytas kraštinių serverių tinklas	Centralizuoti duomenų centrai
Delsa	Mažesnė delsa dėl artumo vartotojams	Didesnė delsa dėl centralizuotos vietos
Šaltieji startai	Greitesni šaltieji startai dėl lengvasvorės aplinkos	Lėtesni šaltieji startai
Panaudojimo atvejai	Našumui kritiškos programos, personalizavimas, A/B testavimas	Bendrosios paskirties serverless kompiuterija
Kaina	Gali būti ekonomiškesnis didelio srauto programoms	Ekonomiškas mažo srauto programoms
Vykdymo aplinka (Runtime)	Apribota konkrečiomis JavaScript vykdymo aplinkomis (V8 variklis)	Palaiko įvairias kalbas ir vykdymo aplinkas

Apibendrinant, Edge Runtime puikiai tinka scenarijams, kur maža delsa ir pasaulinis našumas yra svarbiausi, o tradicinės serverless funkcijos labiau tinka bendrosios paskirties serverless kompiuterijos užduotims.

Edge Runtime apribojimai

Nors Edge Runtime siūlo reikšmingų privalumų, svarbu žinoti ir jo apribojimus:

• Vykdymo aplinkos apribojimai: Edge Runtime turi apribojimų funkcijos dydžiui ir vykdymo laikui. Funkcijos turi būti lengvasvorės ir greitai įvykdomos.
• Ribota prieiga prie išteklių: Kraštinės funkcijos gali turėti ribotą prieigą prie tam tikrų išteklių, pavyzdžiui, duomenų bazių ar failų sistemų, priklausomai nuo platformos. Duomenų prieigos modeliai turėtų būti optimizuoti, siekiant sumažinti priklausomybę nuo nuotolinių išteklių.
• Šaltieji startai: Nors paprastai greitesni nei tradicinių serverless funkcijų, šaltieji startai vis dar gali pasitaikyti, ypač retai naudojamoms funkcijoms. Apsvarstykite galimybę naudoti metodus, tokius kaip „apšildymo“ užklausos, kad sumažintumėte šaltųjų startų poveikį.
• Derinimas (Debugging): Derinti kraštines funkcijas gali būti sudėtingiau nei derinti tradicines serverless funkcijas dėl paskirstytos aplinkos pobūdžio. Naudokite registravimo (logging) ir stebėjimo įrankius problemoms nustatyti ir išspręsti.
• Sudėtingumas: Kraštinių funkcijų diegimas ir valdymas gali padidinti jūsų programos architektūros sudėtingumą. Užtikrinkite, kad jūsų komanda turėtų reikiamą patirtį ir įrankius efektyviai valdyti kraštinių funkcijų diegimus.

Geriausios praktikos Edge Runtime funkcijų optimizavimui

Norėdami maksimaliai padidinti savo Edge Runtime funkcijų našumą ir efektyvumą, apsvarstykite šias geriausias praktikas:

• Minimizuokite funkcijos dydį: Išlaikykite savo funkcijas kuo mažesnes ir lengvesnes, kad sumažintumėte šaltojo starto laiką ir pagerintumėte vykdymo greitį. Pašalinkite visas nereikalingas priklausomybes ar kodą.
• Optimizuokite duomenų gavimą: Sumažinkite API iškvietimų skaičių ir optimizuokite duomenų gavimo strategijas, kad sumažintumėte delsą. Naudokite podėliavimo (caching) mechanizmus dažnai naudojamiems duomenims saugoti.
• Naudokite efektyvius algoritmus: Taikykite efektyvius algoritmus ir duomenų struktūras, kad sumažintumėte savo funkcijų vykdymo laiką. Profiluokite savo kodą, kad nustatytumėte našumo „butelio kaklelius“ ir atitinkamai juos optimizuotumėte.
• Išnaudokite podėliavimą: Naudokite podėliavimo mechanizmus dažnai naudojamiems duomenims saugoti ir sumažinti apkrovą jūsų pagrindiniams serveriams. Sukonfigūruokite tinkamas podėlio antraštes (cache headers), kad turinys būtų efektyviai saugomas kraštinių serverių tinkle.
• Stebėkite našumą: Nuolat stebėkite savo Edge Runtime funkcijų našumą naudodami registravimo ir stebėjimo įrankius. Sekite pagrindinius rodiklius, tokius kaip delsa, klaidų dažnis ir išteklių naudojimas, kad nustatytumėte tobulinimo sritis.
• Kruopščiai testuokite: Kruopščiai testuokite savo Edge Runtime funkcijas skirtinguose regionuose ir tinklo sąlygose, kad įsitikintumėte, jog jos veikia kaip tikėtasi. Naudokite automatizuotus testavimo įrankius funkcionalumui ir našumui patvirtinti.

Tinkamos platformos pasirinkimas: Vercel ir ne tik

Vercel yra pagrindinė platforma, palaikanti Next.js ir Edge Runtime. Ji suteikia sklandžią diegimo patirtį ir glaudžiai integruojasi su Next.js karkasu. Tačiau atsiranda ir kitų platformų, kurios palaiko kraštinę kompiuteriją ir serverless funkcijas, pavyzdžiui:

• Cloudflare Workers: Cloudflare Workers siūlo panašią kraštinės kompiuterijos aplinką, kuri leidžia vykdyti JavaScript kodą Cloudflare pasauliniame tinkle.
• Netlify Functions: Netlify Functions teikia serverless funkcijas, kurias galima diegti Netlify kraštinių serverių tinkle.
• AWS Lambda@Edge: AWS Lambda@Edge leidžia paleisti Lambda funkcijas AWS kraštinėse vietose naudojant CloudFront.
• Akamai EdgeWorkers: Akamai EdgeWorkers yra serverless platforma, leidžianti paleisti kodą Akamai pasauliniame kraštinių serverių tinkle.

Renkantis platformą, atsižvelkite į tokius veiksnius kaip kainodara, funkcijos, naudojimo paprastumas ir integracija su jūsų esama infrastruktūra.

Kraštinės kompiuterijos ir serverless funkcijų ateitis

Kraštinė kompiuterija ir serverless funkcijos yra sparčiai besivystančios technologijos, kurios keičia būdą, kaip mes kuriame ir diegiame žiniatinklio programas. Mažėjant pralaidumo kainoms ir gerėjant tinklo infrastruktūrai, galime tikėtis dar daugiau programų, išnaudojančių kraštinės kompiuterijos galią, kad suteiktų žaibišką patirtį vartotojams visame pasaulyje.

Žiniatinklio kūrimo ateitis neabejotinai yra paskirstyta, kai programos veikia arčiau vartotojų ir išnaudoja kraštinės kompiuterijos galią, kad užtikrintų neprilygstamą našumą ir mastelio keitimą. Next.js Edge Runtime pritaikymas yra esminis žingsnis kuriant tikrai pasaulines žiniatinklio programas, atitinkančias šiuolaikinių vartotojų poreikius.

Išvados

Next.js Edge Runtime suteikia galingą mechanizmą serverless funkcijų optimizavimui pasaulinei auditorijai. Vykdydamas kodą arčiau vartotojų, jis žymiai sumažina delsą, pagerina našumą ir pagerina bendrą vartotojo patirtį. Nors jis turi apribojimų, daugeliui programų privalumai nusveria iššūkius, ypač toms, kurioms reikalinga maža delsa ir didelis mastelio keitimas.

Kadangi žiniatinklis tampa vis labiau pasaulinis, kraštinės kompiuterijos ir serverless funkcijų pritaikymas bus būtinas siekiant suteikti išskirtinę vartotojo patirtį. Suprasdami šiame tinklaraščio įraše išdėstytus principus ir geriausias praktikas, galite išnaudoti Next.js Edge Runtime, kad sukurtumėte tikrai pasaulines žiniatinklio programas, kurios klestėtų šiuolaikiniame konkurencingame skaitmeniniame pasaulyje. Apsvarstykite įvairias savo vartotojų geografines vietas ir kaip kraštinės funkcijos gali jiems konkrečiai padėti, taip padidinant įsitraukimą ir konversijas.