Next.js paralēlā statiskā ģenerēšana: vairāku maršrutu veidošanas apgūšana mērogojamām vietnēm

Straujajā tīmekļa izstrādes pasaulē augstas veiktspējas, mērogojamu vietņu nodrošināšana ir vissvarīgākā. Next.js, populārs React ietvars, piedāvā jaudīgas funkcijas, lai to sasniegtu, un viena no izcilākajām iespējām ir paralēlā statiskā ģenerēšana (PSG). Šis emuāra ieraksts padziļināti aplūko PSG, koncentrējoties uz tās spēju efektīvi veidot vairākus maršrutus vienlaikus, ievērojami samazinot būvēšanas laiku un uzlabojot vietnes veiktspēju. Mēs izpētīsim vairāku maršrutu veidošanas koncepciju, salīdzināsim to ar tradicionālo statisko ģenerēšanu, apspriedīsim praktiskās ieviešanas stratēģijas un izklāstīsim labākās prakses, lai optimizētu jūsu Next.js lietojumprogrammu globālai mērogojamībai.

Kas ir statiskā ģenerēšana (SSG) Next.js?

Pirms iedziļināties PSG specifikā, ir svarīgi saprast Statiskās vietņu ģenerēšanas (SSG) pamatus Next.js. SSG ir iepriekšējas renderēšanas tehnika, kurā lapas tiek ģenerētas būvēšanas laikā, radot statiskus HTML failus, kurus var pasniegt tieši lietotājiem. Šī pieeja piedāvā vairākas būtiskas priekšrocības:

• Uzlabota veiktspēja: Statiski HTML faili ir neticami ātri pasniedzami, kas nodrošina labāku lietotāja pieredzi.
• Uzlabots SEO: Meklētājprogrammas var viegli pārmeklēt un indeksēt statisku saturu, uzlabojot jūsu vietnes meklētājprogrammu rangu.
• Samazināta servera slodze: Statisku failu pasniegšana prasa minimālus servera resursus, padarot jūsu vietni mērogojamāku un rentablāku.
• Uzlabota drošība: Statiskas vietnes ir pēc būtības drošākas, jo tās katram pieprasījumam nepaļaujas uz servera puses koda izpildi.

Next.js nodrošina divas galvenās funkcijas statiskajai ģenerēšanai: getStaticProps un getStaticPaths. getStaticProps iegūst datus un nodod tos kā rekvizītus jūsu lapas komponentam būvēšanas procesa laikā. getStaticPaths definē maršrutus, kas jāģenerē statiski. Piemēram:

// pages/posts/[id].js

export async function getStaticPaths() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/posts');
  const posts = await res.json();

  const paths = posts.map((post) => ({
    params: { id: post.id.toString() },
  }));

  return {
    paths,
    fallback: false,
  };
}

export async function getStaticProps({ params }) {
  const res = await fetch(`https://api.example.com/posts/${params.id}`);
  const post = await res.json();

  return {
    props: {
      post,
    },
  };
}

function Post({ post }) {
  return (
    <div>
      <h1>{post.title}</h1>
      <p>{post.content}</p>
    </div>
  );
}

export default Post;

Šajā piemērā getStaticPaths iegūst ierakstu sarakstu no API un ģenerē maršrutus katram ierakstam, pamatojoties uz tā ID. Pēc tam getStaticProps iegūst individuālos ieraksta datus katram maršrutam.

Izaicinājums ar tradicionālo statisko ģenerēšanu

Lai gan tradicionālā SSG piedāvā ievērojamas priekšrocības, tā var kļūt par vājo vietu lielām vietnēm ar lielu maršrutu skaitu. Būvēšanas process var aizņemt ievērojamu laiku, it īpaši, ja ir iesaistīta datu ieguve. Tas var būt problemātiski:

• E-komercijas vietnēm: ar tūkstošiem produktu lapu.
• Emuāriem un ziņu vietnēm: ar lielu rakstu arhīvu.
• Dokumentācijas vietnēm: ar plašu dokumentāciju.

Tradicionālās statiskās ģenerēšanas secīgā daba, kur maršruti tiek veidoti viens pēc otra, ir galvenais šīs palēnināšanās cēlonis.

Iepazīstinām ar paralēlo statisko ģenerēšanu (PSG)

Paralēlā statiskā ģenerēšana (PSG) risina tradicionālās SSG ierobežojumus, izmantojot paralēlisma spēku. Tā vietā, lai veidotu maršrutus secīgi, PSG ļauj Next.js veidot vairākus maršrutus vienlaicīgi, dramatiski samazinot kopējo būvēšanas laiku.

PSG pamatideja ir sadalīt būvēšanas darba slodzi starp vairākiem procesiem vai pavedieniem. To var panākt ar dažādām metodēm, piemēram:

• Procesu sazarojums (Forking): Vairāku bērnu procesu izveide, no kuriem katrs apstrādā maršrutu apakškopu.
• Pavedienu izmantošana (Threading): Pavedienu izmantošana vienā procesā, lai veiktu vienlaicīgas būvēšanas.
• Izkliedētā skaitļošana: Būvēšanas darba slodzes sadalīšana starp vairākām mašīnām.

Paralelizējot būvēšanas procesu, PSG var ievērojami uzlabot būvēšanas laiku, īpaši vietnēm ar lielu maršrutu skaitu. Iedomājieties scenāriju, kur vietnes ar 1000 maršrutiem būvēšana, izmantojot tradicionālo SSG, aizņem 1 stundu. Ar PSG, ja varat izmantot 10 vienlaicīgus procesus, būvēšanas laiku potenciāli varētu samazināt līdz aptuveni 6 minūtēm (pieņemot lineāru mērogojamību).

Kā ieviest paralēlo statisko ģenerēšanu Next.js

Lai gan Next.js nepiedāvā iebūvētu risinājumu PSG, ir vairākas pieejas, ko varat izmantot, lai to ieviestu:

1. `p-map` izmantošana vienlaicīgai datu iegūšanai

Viens no biežākajiem vājajiem punktiem statiskajā ģenerēšanā ir datu ieguve. Izmantojot bibliotēku, piemēram, `p-map`, jūs varat iegūt datus vienlaicīgi, paātrinot getStaticProps procesu.

// pages/products/[id].js
import pMap from 'p-map';

export async function getStaticPaths() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/products');
  const products = await res.json();

  const paths = products.map((product) => ({
    params: { id: product.id.toString() },
  }));

  return {
    paths,
    fallback: false,
  };
}

export async function getStaticProps({ params }) {
  // Simulate fetching product data
  const fetchProduct = async (id) => {
    const res = await fetch(`https://api.example.com/products/${id}`);
    return res.json();
  };

  const product = await fetchProduct(params.id);

  return {
    props: {
      product,
    },
  };
}

function Product({ product }) {
  return (
    <div>
      <h1>{product.name}</h1>
      <p>{product.description}</p>
    </div>
  );
}

export default Product;

Lai gan šis piemērs tieši neparalelizē pašu maršruta ģenerēšanu, tas paralelizē datu iegūšanu getStaticProps ietvaros, kas var ievērojami uzlabot būvēšanas laiku, kad datu ieguve ir galvenais vājais punkts.

2. Pielāgots skripts ar Node.js un bērnu procesiem

Lai iegūtu smalkāku kontroli, varat izveidot pielāgotu Node.js skriptu, kas izmanto bērnu procesus, lai paralelizētu visu būvēšanas procesu. Šī pieeja ietver maršrutu saraksta sadalīšanu daļās un katras daļas piešķiršanu atsevišķam bērna procesam.

Šeit ir konceptuāls iesaistīto soļu izklāsts:

1. Ģenerēt maršrutu sarakstu: Izmantojiet getStaticPaths vai līdzīgu mehānismu, lai ģenerētu pilnīgu maršrutu sarakstu, kas jāģenerē statiski.
2. Sadalīt maršrutus daļās: Sadaliet maršrutu sarakstu mazākās daļās, katrā ietverot pārvaldāmu maršrutu skaitu. Optimālais daļas izmērs būs atkarīgs no jūsu aparatūras un lapu sarežģītības.
3. Izveidot bērnu procesus: Izmantojiet Node.js child_process moduli, lai izveidotu vairākus bērnu procesus.
4. Piešķirt daļas bērnu procesiem: Piešķiriet katru maršrutu daļu bērna procesam.
5. Izpildīt Next.js būvēšanas komandu bērnu procesos: Katrā bērna procesā izpildiet Next.js būvēšanas komandu (piem., next build) ar specifisku konfigurāciju, kas ierobežo būvēšanu līdz piešķirtajai maršrutu daļai. Tas varētu ietvert vides mainīgo iestatīšanu vai pielāgotas Next.js konfigurācijas izmantošanu.
6. Pārraudzīt bērnu procesus: Pārraugiet bērnu procesus, lai konstatētu kļūdas un pabeigšanu.
7. Apkopot rezultātus: Kad visi bērnu procesi ir veiksmīgi pabeigti, apkopojiet rezultātus (piem., ģenerētos HTML failus) un veiciet nepieciešamo pēcapstrādi.

Šī pieeja prasa sarežģītāku skriptu rakstīšanu, bet piedāvā lielāku kontroli pār paralelizācijas procesu.

3. Būvēšanas rīku un uzdevumu izpildītāju izmantošana

Rīkus, piemēram, `npm-run-all` vai `concurrently`, var arī izmantot, lai paralēli palaistu vairākas Next.js būvēšanas komandas, lai gan šī pieeja varētu nebūt tik efektīva kā pielāgots skripts, kas īpaši pārvalda maršrutu daļas.

// package.json
{
  "scripts": {
    "build:part1": "next build",
    "build:part2": "next build",
    "build:parallel": "concurrently \"npm run build:part1\" \"npm run build:part2\""
  }
}

Šī ir vienkāršāka pieeja, bet prasa rūpīgu vides mainīgo vai citu mehānismu pārvaldību, lai nodrošinātu, ka katra būvēšanas "daļa" ģenerē pareizo lapu apakškopu.

Paralēlās statiskās ģenerēšanas optimizācija

PSG ieviešana ir tikai pirmais solis. Lai maksimāli izmantotu tās priekšrocības, apsveriet šādas optimizācijas metodes:

• Optimizēt datu iegūšanu: Pārliecinieties, ka jūsu datu iegūšanas loģika ir pēc iespējas efektīvāka. Izmantojiet kešatmiņas stratēģijas, optimizējiet datubāzes vaicājumus un samaziniet tīklā pārsūtīto datu apjomu.
• Optimizēt attēlu optimizāciju: Optimizējiet savus attēlus, lai samazinātu to faila izmēru un uzlabotu ielādes laiku. Next.js nodrošina iebūvētas attēlu optimizācijas iespējas, kuras jums vajadzētu izmantot.
• Koda sadalīšana: Ieviesiet koda sadalīšanu, lai sadalītu savu lietojumprogrammu mazākos gabalos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas var uzlabot jūsu vietnes sākotnējo ielādes laiku.
• Kešatmiņas stratēģijas: Ieviesiet kešatmiņas stratēģijas, lai saglabātu bieži piekļūstamus datus un samazinātu pieprasījumu skaitu jūsu aizmugursistēmai.
• Resursu piešķiršana: Rūpīgi apsveriet katram paralēlajam procesam piešķirto resursu daudzumu (CPU, atmiņa). Pārmērīga resursu piešķiršana var izraisīt konkurenci un samazināt kopējo veiktspēju.
• Pārraudzīt būvēšanas veiktspēju: Nepārtraukti pārraugiet savu būvēšanas veiktspēju, lai identificētu vājās vietas un uzlabojumu jomas. Izmantojiet būvēšanas pārraudzības rīkus un analizējiet būvēšanas žurnālus, lai gūtu ieskatu būvēšanas procesā.

Labākās prakses paralēlajai statiskajai ģenerēšanai

Lai nodrošinātu veiksmīgu PSG ieviešanu, ievērojiet šīs labākās prakses:

• Sāciet ar veiktspējas bāzes līniju: Pirms PSG ieviešanas izveidojiet veiktspējas bāzes līniju, izmērot savas vietnes būvēšanas laiku, izmantojot tradicionālo SSG. Tas ļaus jums kvantitatīvi novērtēt PSG priekšrocības.
• Ieviesiet PSG pakāpeniski: Nemēģiniet ieviest PSG visai savai vietnei uzreiz. Sāciet ar nelielu maršrutu apakškopu un pakāpeniski paplašiniet ieviešanu, kad iegūstat pārliecību un identificējat potenciālās problēmas.
• Rūpīgi pārbaudiet: Rūpīgi pārbaudiet savu vietni pēc PSG ieviešanas, lai nodrošinātu, ka visi maršruti tiek ģenerēti pareizi un nav veiktspējas regresiju.
• Dokumentējiet savu ieviešanu: Dokumentējiet savu PSG ieviešanu, ieskaitot pamatojumu jūsu dizaina izvēlēm, ieviešanas soļus un jebkādas specifiskas konfigurācijas vai optimizācijas, ko esat veicis.
• Apsveriet inkrementālo statisko reģenerāciju (ISR): Saturam, kas bieži tiek atjaunināts, apsveriet iespēju izmantot Inkrementālo statisko reģenerāciju (ISR) kopā ar PSG. ISR ļauj jums reģenerēt statiskas lapas fonā, nodrošinot, ka jūsu vietnei vienmēr ir jaunākais saturs, neprasot pilnīgu pārbūvi.
• Izmantojiet vides mainīgos: Izmantojiet vides mainīgos būvēšanas procesa konfigurēšanai (piem., paralēlo procesu skaits, API galapunkti). Tas nodrošina elastību un vieglu būvēšanas konfigurācijas pielāgošanu, nemainot kodu.

Reālās pasaules piemēri paralēlajai statiskajai ģenerēšanai

Lai gan konkrētas ieviešanas var atšķirties, šeit ir daži hipotētiski piemēri, kas ilustrē PSG priekšrocības dažādos scenārijos:

• E-komercijas vietne: E-komercijas vietnei ar 10 000 produktu lapām būvēšanas laiks, izmantojot tradicionālo SSG, ir 5 stundas. Ieviešot PSG ar 20 paralēliem procesiem, būvēšanas laiks tiek samazināts līdz aptuveni 15 minūtēm, ievērojami paātrinot izvietošanas procesu un ļaujot biežāk atjaunināt produktu informāciju.
• Ziņu vietne: Ziņu vietnei ar lielu rakstu arhīvu ir nepieciešams pārbūvēt visu vietni katru reizi, kad tiek publicēti jauni raksti. Izmantojot PSG, pārbūves laiks tiek samazināts no vairākām stundām līdz dažām minūtēm, ļaujot vietnei ātri publicēt jaunākās ziņas un sekot līdzi aktuālajiem notikumiem.
• Dokumentācijas vietne: Dokumentācijas vietne ar simtiem tehnisko dokumentācijas lapu ievieš PSG, lai uzlabotu būvēšanas laiku un atvieglotu izstrādātājiem iespēju dot savu ieguldījumu dokumentācijā. Ātrāki būvēšanas laiki veicina biežākus atjauninājumus un uzlabojumus dokumentācijā, kas nodrošina labāku lietotāja pieredzi izstrādātājiem.

Alternatīvas pieejas: Inkrementālā statiskā reģenerācija (ISR)

Kamēr PSG koncentrējas uz sākotnējās būvēšanas paātrināšanu, Inkrementālā statiskā reģenerācija (ISR) ir saistīta tehnika, kuru ir vērts apsvērt. ISR ļauj jums statiski ģenerēt lapas pēc sākotnējās būvēšanas. Tas ir īpaši noderīgi saturam, kas bieži mainās, jo tas ļauj atjaunināt vietni, neprasot pilnīgu pārbūvi.

Ar ISR jūs norādāt atkārtotas validācijas laiku (sekundēs) savā getStaticProps funkcijā. Pēc šī laika perioda beigām Next.js nākamā pieprasījuma laikā fonā reģenerēs lapu. Tas nodrošina, ka jūsu lietotāji vienmēr redz jaunāko satura versiju, vienlaikus gūstot labumu no statiskās ģenerēšanas veiktspējas priekšrocībām.

export async function getStaticProps() {
  // ... fetch data

  return {
    props: {
      data,
    },
    revalidate: 60, // Regenerate this page every 60 seconds
  };
}

ISR un PSG var izmantot kopā, lai izveidotu augsti optimizētu vietni. PSG var izmantot sākotnējai būvēšanai, savukārt ISR var izmantot, lai uzturētu saturu aktuālu.

Biežākās kļūdas, no kurām jāizvairās

PSG ieviešana var būt sarežģīta, un ir svarīgi apzināties potenciālās kļūdas:

• Resursu konkurence: Pārāk daudzu paralēlu procesu palaišana var izraisīt resursu konkurenci (piem., CPU, atmiņa, diska I/O), kas faktiski var palēnināt būvēšanas procesu. Ir svarīgi rūpīgi pielāgot paralēlo procesu skaitu, pamatojoties uz jūsu aparatūru un lapu sarežģītību.
• Sacensību apstākļi (Race conditions): Ja jūsu būvēšanas process ietver rakstīšanu koplietojamos resursos (piem., failu sistēmā, datu bāzē), jums jābūt uzmanīgiem, lai izvairītos no sacensību apstākļiem. Izmantojiet atbilstošus bloķēšanas mehānismus vai transakciju operācijas, lai nodrošinātu datu konsekvenci.
• Būvēšanas sarežģītība: PSG ieviešana var ievērojami palielināt jūsu būvēšanas procesa sarežģītību. Ir svarīgi rūpīgi izstrādāt savu ieviešanu un to pamatīgi dokumentēt.
• Izmaksu apsvērumi: Atkarībā no jūsu infrastruktūras (piem., mākoņdatošanas būvēšanas serveri), vairāku paralēlu procesu palaišana var palielināt jūsu būvēšanas izmaksas. Ir svarīgi ņemt vērā šīs izmaksas, novērtējot PSG priekšrocības.

Rīki un tehnoloģijas paralēlajai statiskajai ģenerēšanai

Vairāki rīki un tehnoloģijas var palīdzēt ieviest PSG:

• Node.js `child_process` modulis: Bērnu procesu izveidei un pārvaldībai.
• `p-map`: Vienlaicīgai datu iegūšanai.
• `concurrently` un `npm-run-all`: Vairāku npm skriptu paralēlai palaišanai.
• Docker: Jūsu būvēšanas vides konteinerizācijai un konsekvences nodrošināšanai dažādās mašīnās.
• CI/CD platformas (piem., Vercel, Netlify, GitHub Actions): Jūsu būvēšanas un izvietošanas procesa automatizācijai.
• Būvēšanas pārraudzības rīki (piem., Datadog, New Relic): Jūsu būvēšanas veiktspējas pārraudzībai un vājo vietu identificēšanai.

Statiskās ģenerēšanas nākotne

Statiskā ģenerēšana ir strauji mainīga joma, un mēs varam sagaidīt turpmākus sasniegumus nākamajos gados. Dažas potenciālās nākotnes tendences ietver:

• Gudrāka paralelizācija: Nākotnes Next.js versijas varētu automātiski paralelizēt statisko ģenerēšanu, pamatojoties uz jūsu lietojumprogrammas īpašībām un jūsu aparatūru.
• Integrācija ar izkliedētās skaitļošanas platformām: PSG varētu tikt vēl vairāk integrēta ar izkliedētās skaitļošanas platformām, ļaujot jums izmantot mākoņdatošanas jaudu, lai paātrinātu jūsu būvēšanas procesu.
• Uzlabotas kešatmiņas stratēģijas: Varētu tikt izstrādātas sarežģītākas kešatmiņas stratēģijas, lai vēl vairāk optimizētu statiski ģenerētu vietņu veiktspēju.
• Mākslīgā intelekta vadīta optimizācija: Mākslīgais intelekts (AI) varētu tikt izmantots, lai automātiski optimizētu būvēšanas procesu, identificējot vājās vietas un ierosinot uzlabojumus.

Secinājums

Paralēlā statiskā ģenerēšana ir jaudīga tehnika augstas veiktspējas, mērogojamu vietņu veidošanai ar Next.js. Veidojot vairākus maršrutus vienlaikus, PSG var ievērojami samazināt būvēšanas laiku un uzlabot vietnes veiktspēju, īpaši lielām vietnēm ar lielu maršrutu skaitu. Lai gan PSG ieviešana prasa rūpīgu plānošanu un izpildi, ieguvumi var būt ievērojami.

Izprotot šajā emuāra ierakstā izklāstītos jēdzienus, metodes un labākās prakses, jūs varat efektīvi izmantot PSG, lai optimizētu savu Next.js lietojumprogrammu globālai mērogojamībai un nodrošinātu izcilu lietotāja pieredzi. Tā kā tīmeklis turpina attīstīties, tādu metožu kā PSG apgūšana būs izšķiroša, lai paliktu priekšā konkurentiem un veidotu vietnes, kas spēj apmierināt globālas auditorijas prasības. Atcerieties nepārtraukti pārraudzīt savu būvēšanas veiktspēju, pielāgot savas stratēģijas pēc nepieciešamības un izpētīt jaunus rīkus un tehnoloģijas, lai vēl vairāk optimizētu savu statiskās ģenerēšanas procesu.