React Server Components: Streaming i Selektywna Hydratacja - Kompleksowy Przewodnik

React Server Components (RSC) stanowią zmianę paradygmatu w sposobie, w jaki budujemy aplikacje React, oferując znaczną poprawę wydajności i doświadczeń użytkownika. Przenosząc renderowanie komponentów na serwer, RSC umożliwiają szybsze początkowe ładowanie strony, zmniejszenie ilości JavaScriptu po stronie klienta i lepsze SEO. Ten przewodnik przedstawia kompleksowy przegląd RSC, zgłębiając koncepcje streamingu i selektywnej hydratacji oraz demonstrując ich praktyczne zastosowanie w nowoczesnym tworzeniu stron internetowych.

Czym są React Server Components?

Tradycyjnie aplikacje React w dużej mierze opierają się na renderowaniu po stronie klienta (CSR). Przeglądarka pobiera pakiety JavaScript, wykonuje je, a następnie renderuje interfejs użytkownika. Ten proces może prowadzić do opóźnień, zwłaszcza na wolniejszych sieciach lub urządzeniach. Renderowanie po stronie serwera (SSR) zostało wprowadzone, aby rozwiązać ten problem, gdzie początkowy HTML jest renderowany na serwerze i wysyłany do klienta, co poprawia First Contentful Paint (FCP). Jednak SSR wciąż wymaga hydratacji całej aplikacji po stronie klienta, co może być kosztowne obliczeniowo.

React Server Components oferują inne podejście. Pozwalają one, aby pewne części aplikacji były renderowane bezpośrednio na serwerze, nigdy nie będąc wysyłane do klienta jako JavaScript. Skutkuje to kilkoma kluczowymi korzyściami:

• Zmniejszona ilość JavaScriptu po stronie klienta: Mniej JavaScriptu do pobrania, sparsowania i wykonania oznacza szybsze początkowe ładowanie strony i lepszą wydajność, szczególnie na urządzeniach o niskiej mocy.
• Poprawiona wydajność: Komponenty serwerowe mogą mieć bezpośredni dostęp do zasobów backendowych, eliminując potrzebę wywołań API od klienta i zmniejszając opóźnienia.
• Ulepszone SEO: Renderowany na serwerze HTML jest łatwo indeksowalny przez wyszukiwarki, co prowadzi do lepszych rankingów SEO.
• Uproszczony rozwój: Deweloperzy mogą pisać komponenty, które płynnie integrują się z zasobami backendowymi bez skomplikowanych strategii pobierania danych.

Kluczowe cechy Komponentów Serwerowych:

• Wykonywanie tylko na serwerze: Komponenty serwerowe działają wyłącznie na serwerze i nie mogą używać API specyficznych dla przeglądarki, takich jak window czy document.
• Bezpośredni dostęp do danych: Komponenty serwerowe mogą bezpośrednio uzyskiwać dostęp do baz danych, systemów plików i innych zasobów backendowych.
• Zero JavaScriptu po stronie klienta: Nie przyczyniają się do rozmiaru pakietu JavaScript po stronie klienta.
• Deklaratywne pobieranie danych: Pobieranie danych może być obsługiwane bezpośrednio w komponencie, co sprawia, że kod jest czystszy i łatwiejszy do zrozumienia.

Zrozumienie Streamingu

Streaming to technika, która pozwala serwerowi wysyłać fragmenty interfejsu użytkownika do klienta, gdy tylko stają się dostępne, zamiast czekać na wyrenderowanie całej strony. To znacznie poprawia postrzeganą wydajność aplikacji, zwłaszcza w przypadku złożonych stron z wieloma zależnościami danych. Pomyśl o tym jak o oglądaniu strumienia wideo – nie musisz czekać, aż cały film się pobierze, zanim zaczniesz oglądać; możesz zacząć, gdy tylko dostępna będzie wystarczająca ilość danych.

Jak działa Streaming z React Server Components:

1. Serwer rozpoczyna renderowanie początkowej powłoki strony, która może zawierać statyczną treść i komponenty zastępcze.
2. Gdy dane stają się dostępne, serwer przesyła strumieniowo wyrenderowany HTML dla różnych części strony do klienta.
3. Klient stopniowo aktualizuje interfejs użytkownika za pomocą przesyłanej treści, zapewniając szybsze i bardziej responsywne doświadczenie użytkownika.

Zalety Streamingu:

• Szybszy Time to First Byte (TTFB): Początkowy HTML jest wysyłany do klienta znacznie szybciej, skracając początkowy czas ładowania.
• Poprawiona postrzegana wydajność: Użytkownicy widzą treść pojawiającą się na ekranie wcześniej, nawet jeśli cała strona nie jest jeszcze w pełni wyrenderowana.
• Lepsze doświadczenie użytkownika: Streaming tworzy bardziej angażujące i responsywne doświadczenie użytkownika.

Przykład Streamingu:

Wyobraź sobie kanał mediów społecznościowych. Dzięki streamingowi podstawowy układ i kilka pierwszych postów mogą być wyrenderowane i natychmiast wysłane do klienta. Gdy serwer pobiera więcej postów z bazy danych, są one przesyłane strumieniowo do klienta i dołączane do kanału. Pozwala to użytkownikom na znacznie szybsze rozpoczęcie przeglądania kanału, bez czekania na załadowanie wszystkich postów.

Selektywna Hydratacja

Hydratacja to proces uczynienia renderowanego na serwerze HTML interaktywnym po stronie klienta. W tradycyjnym SSR cała aplikacja jest hydratowana, co może być procesem czasochłonnym. Selektywna hydratacja z kolei pozwala na hydratację tylko tych komponentów, które muszą być interaktywne, co dodatkowo zmniejsza ilość JavaScriptu po stronie klienta i poprawia wydajność. Jest to szczególnie przydatne na stronach z mieszanką treści statycznej i interaktywnej.

Jak działa Selektywna Hydratacja:

1. Serwer renderuje początkowy HTML dla całej strony.
2. Klient selektywnie hydratuje tylko interaktywne komponenty, takie jak przyciski, formularze i elementy interaktywne.
3. Komponenty statyczne pozostają niehydratowane, co zmniejsza ilość JavaScriptu wykonywanego po stronie klienta.

Zalety Selektywnej Hydratacji:

• Zmniejszona ilość JavaScriptu po stronie klienta: Mniej JavaScriptu do wykonania oznacza szybsze początkowe ładowanie strony i lepszą wydajność.
• Poprawiony Time to Interactive (TTI): Czas potrzebny, aby strona stała się w pełni interaktywna, jest skrócony, co zapewnia lepsze doświadczenie użytkownika.
• Zoptymalizowane wykorzystanie zasobów: Zasoby klienta są wykorzystywane bardziej efektywnie, ponieważ hydratowane są tylko niezbędne komponenty.

Przykład Selektywnej Hydratacji:

Rozważ stronę produktu w sklepie internetowym. Opis produktu, zdjęcia i oceny to zazwyczaj treść statyczna. Jednak przycisk „Dodaj do koszyka” i selektor ilości są interaktywne. Dzięki selektywnej hydratacji tylko przycisk „Dodaj do koszyka” i selektor ilości muszą być hydratowane, podczas gdy reszta strony pozostaje niehydratowana, co prowadzi do szybszych czasów ładowania i lepszej wydajności.

Łączenie Streamingu i Selektywnej Hydratacji

Prawdziwa moc React Server Components leży w połączeniu streamingu i selektywnej hydratacji. Przesyłając strumieniowo początkowy HTML i selektywnie hydratując tylko interaktywne komponenty, można osiągnąć znaczną poprawę wydajności i stworzyć prawdziwie responsywne doświadczenie użytkownika.

Wyobraź sobie aplikację typu dashboard z wieloma widżetami. Dzięki streamingowi podstawowy układ dashboardu może być wyrenderowany i natychmiast wysłany do klienta. Gdy serwer pobiera dane dla każdego widżetu, przesyła strumieniowo wyrenderowany HTML do klienta, a klient selektywnie hydratuje tylko interaktywne widżety, takie jak wykresy i tabele danych. Pozwala to użytkownikom na znacznie szybsze rozpoczęcie interakcji z dashboardem, bez czekania na załadowanie i hydratację wszystkich widżetów.

Praktyczna Implementacja z Next.js

Next.js to popularny framework React, który zapewnia wbudowane wsparcie dla React Server Components, streamingu i selektywnej hydratacji, co ułatwia implementację tych technologii w twoich projektach. Next.js 13 i nowsze wersje przyjęły RSC jako kluczową funkcję.

Tworzenie Komponentu Serwerowego w Next.js:

Domyślnie, komponenty w katalogu app projektu Next.js są traktowane jako Komponenty Serwerowe. Nie musisz dodawać żadnych specjalnych dyrektyw ani adnotacji. Oto przykład:

            // app/components/MyServerComponent.js
import { getData } from './data';

async function MyServerComponent() {
  const data = await getData();

  return (
    <div>
      <h2>Data from Server</h2>
      <ul>
        {data.map(item => (
          <li key={item.id}>{item.name}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default MyServerComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie MyServerComponent pobiera dane bezpośrednio z serwera za pomocą funkcji getData. Ten komponent zostanie wyrenderowany na serwerze, a wynikowy HTML zostanie wysłany do klienta.

Tworzenie Komponentu Klienckiego w Next.js:

Aby stworzyć Komponent Kliencki, musisz dodać dyrektywę "use client" na początku pliku. Informuje to Next.js, aby renderował komponent po stronie klienta. Komponenty Klienckie mogą używać API specyficznych dla przeglądarki i obsługiwać interakcje użytkownika.

            // app/components/MyClientComponent.js
"use client";

import { useState } from 'react';

function MyClientComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={() => setCount(count + 1)}>Increment</button>
    </div>
  );
}

export default MyClientComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie MyClientComponent używa hooka useState do zarządzania stanem komponentu. Ten komponent zostanie wyrenderowany po stronie klienta, a użytkownik będzie mógł z nim wchodzić w interakcję.

Mieszanie Komponentów Serwerowych i Klienckich:

Możesz mieszać Komponenty Serwerowe i Klienckie w swojej aplikacji Next.js. Komponenty Serwerowe mogą importować i renderować Komponenty Klienckie, ale Komponenty Klienckie nie mogą bezpośrednio importować Komponentów Serwerowych. Aby przekazać dane z Komponentu Serwerowego do Komponentu Klienckiego, możesz przekazać je jako propsy.

            // app/page.js
import MyServerComponent from './components/MyServerComponent';
import MyClientComponent from './components/MyClientComponent';

async function Page() {
  return (
    <div>
      <MyServerComponent />
      <MyClientComponent />
    </div>
  );
}

export default Page;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie komponent Page jest Komponentem Serwerowym, który renderuje zarówno MyServerComponent, jak i MyClientComponent.

Pobieranie Danych w Komponentach Serwerowych:

Komponenty Serwerowe mogą bezpośrednio uzyskiwać dostęp do zasobów backendowych bez potrzeby wywołań API od klienta. Możesz użyć składni async/await, aby pobierać dane bezpośrednio w komponencie.

            // app/components/MyServerComponent.js

async function getData() {
  const res = await fetch('https://api.example.com/data');
  if (!res.ok) {
    throw new Error('Failed to fetch data');
  }
  return res.json();
}

async function MyServerComponent() {
  const data = await getData();

  return (
    <div>
      <h2>Data from Server</h2>
      <ul>
        {data.map(item => (
          <li key={item.id}>{item.name}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default MyServerComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie funkcja getData pobiera dane z zewnętrznego API. Komponent MyServerComponent oczekuje na wynik funkcji getData i renderuje dane w interfejsie użytkownika.

Praktyczne Przykłady i Zastosowania

React Server Components, streaming i selektywna hydratacja są szczególnie dobrze dopasowane do następujących typów aplikacji:

• Strony e-commerce: Strony produktów, strony kategorii i koszyki zakupowe mogą skorzystać z szybszych początkowych ładowań stron i poprawionej wydajności.
• Strony o dużej zawartości treści: Blogi, serwisy informacyjne i strony z dokumentacją mogą wykorzystać streaming do szybszego dostarczania treści i poprawy SEO.
• Dashboardy i panele administracyjne: Złożone dashboardy z wieloma widżetami mogą skorzystać z selektywnej hydratacji, aby zmniejszyć ilość JavaScriptu po stronie klienta i poprawić interaktywność.
• Platformy mediów społecznościowych: Kanały, profile i osie czasu mogą używać streamingu do progresywnego dostarczania treści i poprawy doświadczeń użytkownika.

Przykład 1: Międzynarodowa strona e-commerce

Strona e-commerce sprzedająca produkty na całym świecie może używać RSC do pobierania szczegółów produktu bezpośrednio z bazy danych w oparciu o lokalizację użytkownika. Statyczne części strony (opisy produktów, zdjęcia) są renderowane na serwerze, podczas gdy interaktywne elementy (przycisk dodawania do koszyka, selektor ilości) są hydratowane po stronie klienta. Streaming zapewnia, że użytkownik szybko widzi podstawowe informacje o produkcie, podczas gdy pozostała treść ładuje się w tle.

Przykład 2: Globalna platforma informacyjna

Platforma informacyjna skierowana do globalnej publiczności może używać RSC do pobierania artykułów z różnych źródeł w oparciu o język i region użytkownika. Streaming pozwala stronie internetowej na szybkie dostarczenie początkowego układu strony i nagłówków, podczas gdy pełne artykuły ładują się w tle. Selektywna hydratacja może być użyta do hydratacji interaktywnych elementów, takich jak sekcje komentarzy i przyciski udostępniania w mediach społecznościowych.

Najlepsze Praktyki Używania React Server Components

Aby w pełni wykorzystać potencjał React Server Components, streamingu i selektywnej hydratacji, rozważ następujące najlepsze praktyki:

• Identyfikuj Komponenty Serwerowe i Klienckie: Dokładnie przeanalizuj swoją aplikację i określ, które komponenty mogą być renderowane na serwerze, a które muszą być renderowane po stronie klienta.
• Optymalizuj pobieranie danych: Używaj wydajnych technik pobierania danych, aby zminimalizować ilość danych przesyłanych z serwera do klienta.
• Wykorzystaj buforowanie (caching): Wdrażaj strategie buforowania, aby zmniejszyć obciążenie serwera i poprawić wydajność.
• Monitoruj wydajność: Używaj narzędzi do monitorowania wydajności, aby identyfikować i rozwiązywać wszelkie wąskie gardła wydajnościowe.
• Stopniowe ulepszanie (Progressive Enhancement): Projektuj swoją aplikację tak, aby działała nawet przy wyłączonym JavaScript, zapewniając podstawowy poziom funkcjonalności wszystkim użytkownikom.

Wyzwania i Kwestie do Rozważenia

Chociaż React Server Components oferują znaczące korzyści, istnieją również pewne wyzwania i kwestie, o których należy pamiętać:

• Złożoność: Implementacja RSC może dodać złożoności do twojej aplikacji, zwłaszcza jeśli nie jesteś zaznajomiony z renderowaniem po stronie serwera i streamingiem.
• Debugowanie: Debugowanie RSC może być trudniejsze niż debugowanie tradycyjnych komponentów po stronie klienta, ponieważ musisz wziąć pod uwagę zarówno serwer, jak i klienta.
• Narzędzia: Narzędzia wokół RSC wciąż ewoluują, więc możesz napotkać pewne ograniczenia lub problemy.
• Krzywa uczenia się: Istnieje krzywa uczenia się związana ze zrozumieniem i efektywnym wdrażaniem RSC.

Podsumowanie

React Server Components, streaming i selektywna hydratacja stanowią znaczący postęp w tworzeniu stron internetowych. Przenosząc renderowanie komponentów na serwer, technologie te umożliwiają szybsze początkowe ładowanie strony, zmniejszenie ilości JavaScriptu po stronie klienta i lepsze SEO. Chociaż istnieją pewne wyzwania i kwestie do rozważenia, korzyści płynące z RSC są niezaprzeczalne i prawdopodobnie staną się one standardową częścią ekosystemu React. Przyjmując te technologie, możesz budować szybsze, bardziej wydajne i bardziej przyjazne dla użytkownika aplikacje internetowe.

Dodatkowe Zasoby

• Oficjalne Ogłoszenie React 18
• Dokumentacja Next.js App Router
• React Server Components - Patterns.dev