Серверные компоненты React: стриминг и выборочная гидратация — подробное руководство

Серверные компоненты React (RSC) представляют собой смену парадигмы в создании React-приложений, предлагая значительные улучшения производительности и пользовательского опыта. Перенося рендеринг компонентов на сервер, RSC обеспечивают более быструю начальную загрузку страниц, уменьшение объема JavaScript на стороне клиента и улучшение SEO. Это руководство представляет собой исчерпывающий обзор RSC, исследуя концепции стриминга и выборочной гидратации, а также демонстрируя их практическое применение в современной веб-разработке.

Что такое серверные компоненты React?

Традиционно React-приложения в значительной степени полагаются на рендеринг на стороне клиента (CSR). Браузер загружает JavaScript-бандлы, выполняет их, а затем отрисовывает пользовательский интерфейс. Этот процесс может приводить к задержкам, особенно в медленных сетях или на слабых устройствах. Рендеринг на стороне сервера (SSR) был представлен для решения этой проблемы, при котором начальный HTML генерируется на сервере и отправляется клиенту, улучшая показатель First Contentful Paint (FCP). Однако SSR все равно требует гидратации всего приложения на клиенте, что может быть вычислительно затратным.

Серверные компоненты React предлагают другой подход. Они позволяют отрисовывать определенные части вашего приложения непосредственно на сервере, не отправляя их клиенту в виде JavaScript. Это приводит к нескольким ключевым преимуществам:

• Уменьшение объема JavaScript на стороне клиента: Меньше JavaScript для загрузки, парсинга и выполнения означает более быструю начальную загрузку страниц и улучшенную производительность, особенно на маломощных устройствах.
• Повышение производительности: Серверные компоненты могут напрямую обращаться к ресурсам бэкенда, устраняя необходимость в API-вызовах с клиента и уменьшая задержку.
• Улучшение SEO: Сгенерированный на сервере HTML легко индексируется поисковыми системами, что приводит к улучшению позиций в поисковой выдаче.
• Упрощение разработки: Разработчики могут писать компоненты, которые бесшовно интегрируются с ресурсами бэкенда без сложных стратегий получения данных.

Ключевые характеристики серверных компонентов:

• Выполнение только на сервере: Серверные компоненты выполняются исключительно на сервере и не могут использовать специфичные для браузера API, такие как window или document.
• Прямой доступ к данным: Серверные компоненты могут напрямую обращаться к базам данных, файловым системам и другим ресурсам бэкенда.
• Ноль JavaScript на стороне клиента: Они не увеличивают размер клиентского JavaScript-бандла.
• Декларативное получение данных: Получение данных может осуществляться непосредственно внутри компонента, что делает код чище и проще для понимания.

Понимание стриминга

Стриминг — это техника, которая позволяет серверу отправлять части пользовательского интерфейса клиенту по мере их готовности, вместо того чтобы ждать рендеринга всей страницы. Это значительно улучшает воспринимаемую производительность приложения, особенно для сложных страниц с множеством зависимостей от данных. Представьте это как просмотр потокового видео — вам не нужно ждать полной загрузки видео, чтобы начать просмотр; вы можете начать, как только будет доступно достаточно данных.

Как работает стриминг с серверными компонентами React:

1. Сервер начинает рендеринг начального каркаса страницы, который может включать статический контент и компоненты-заглушки.
2. По мере поступления данных сервер передает сгенерированный HTML для различных частей страницы клиенту в виде потока.
3. Клиент постепенно обновляет интерфейс с помощью потокового контента, обеспечивая более быстрый и отзывчивый пользовательский опыт.

Преимущества стриминга:

• Более быстрый Time to First Byte (TTFB): Начальный HTML отправляется клиенту гораздо быстрее, сокращая начальное время загрузки.
• Улучшенная воспринимаемая производительность: Пользователи видят контент на экране раньше, даже если вся страница еще не полностью отрисована.
• Лучший пользовательский опыт: Стриминг создает более вовлекающий и отзывчивый пользовательский опыт.

Пример стриминга:

Представьте себе ленту в социальной сети. С помощью стриминга базовый макет и первые несколько постов могут быть отрисованы и немедленно отправлены клиенту. По мере того как сервер извлекает больше постов из базы данных, они передаются клиенту потоком и добавляются в ленту. Это позволяет пользователям начать просматривать ленту гораздо быстрее, не дожидаясь загрузки всех постов.

Выборочная гидратация

Гидратация — это процесс превращения сгенерированного на сервере HTML в интерактивный на клиенте. В традиционном SSR гидратируется все приложение, что может быть длительным процессом. Выборочная гидратация, с другой стороны, позволяет гидратировать только те компоненты, которые должны быть интерактивными, что еще больше сокращает объем JavaScript на стороне клиента и повышает производительность. Это особенно полезно для страниц со смешанным статическим и интерактивным контентом.

Как работает выборочная гидратация:

1. Сервер генерирует начальный HTML для всей страницы.
2. Клиент выборочно гидратирует только интерактивные компоненты, такие как кнопки, формы и интерактивные элементы.
3. Статические компоненты остаются негидратированными, что уменьшает количество JavaScript, выполняемого на клиенте.

Преимущества выборочной гидратации:

• Уменьшение объема JavaScript на стороне клиента: Меньше JavaScript для выполнения означает более быструю начальную загрузку страниц и улучшенную производительность.
• Улучшение Time to Interactive (TTI): Время, необходимое для того, чтобы страница стала полностью интерактивной, сокращается, обеспечивая лучший пользовательский опыт.
• Оптимизированное использование ресурсов: Ресурсы клиента используются более эффективно, так как гидратируются только необходимые компоненты.

Пример выборочной гидратации:

Рассмотрим страницу товара в интернет-магазине. Описание товара, изображения и рейтинги обычно являются статическим контентом. Однако кнопка "Добавить в корзину" и селектор количества являются интерактивными. При выборочной гидратации необходимо гидратировать только кнопку "Добавить в корзину" и селектор количества, в то время как остальная часть страницы остается негидратированной, что приводит к более быстрой загрузке и повышению производительности.

Сочетание стриминга и выборочной гидратации

Настоящая мощь серверных компонентов React заключается в сочетании стриминга и выборочной гидратации. Передавая начальный HTML потоком и выборочно гидратируя только интерактивные компоненты, вы можете достичь значительных улучшений производительности и создать по-настоящему отзывчивый пользовательский опыт.

Представьте себе приложение-панель управления с несколькими виджетами. С помощью стриминга базовый макет панели может быть отрисован и немедленно отправлен клиенту. По мере того как сервер получает данные для каждого виджета, он передает сгенерированный HTML клиенту потоком, а клиент выборочно гидратирует только интерактивные виджеты, такие как графики и таблицы данных. Это позволяет пользователям начать взаимодействовать с панелью управления гораздо быстрее, не дожидаясь загрузки и гидратации всех виджетов.

Практическая реализация с помощью Next.js

Next.js — это популярный фреймворк для React, который обеспечивает встроенную поддержку серверных компонентов React, стриминга и выборочной гидратации, что упрощает внедрение этих технологий в ваши проекты. Next.js 13 и более поздние версии приняли RSC в качестве основной функции.

Создание серверного компонента в Next.js:

По умолчанию компоненты в директории app проекта Next.js рассматриваются как серверные компоненты. Вам не нужно добавлять какие-либо специальные директивы или аннотации. Вот пример:

            // 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
              
            
          

В этом примере MyServerComponent получает данные напрямую с сервера с помощью функции getData. Этот компонент будет отрисован на сервере, и результирующий HTML будет отправлен клиенту.

Создание клиентского компонента в Next.js:

Чтобы создать клиентский компонент, вам нужно добавить директиву "use client" вверху файла. Это указывает Next.js отрисовывать компонент на клиенте. Клиентские компоненты могут использовать специфичные для браузера API и обрабатывать взаимодействия с пользователем.

            // 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
              
            
          

В этом примере MyClientComponent использует хук useState для управления состоянием компонента. Этот компонент будет отрисован на клиенте, и пользователь сможет с ним взаимодействовать.

Смешивание серверных и клиентских компонентов:

Вы можете смешивать серверные и клиентские компоненты в вашем приложении Next.js. Серверные компоненты могут импортировать и отрисовывать клиентские компоненты, но клиентские компоненты не могут напрямую импортировать серверные. Чтобы передать данные из серверного компонента в клиентский, вы можете передать их в виде пропсов.

            // 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
              
            
          

В этом примере компонент Page является серверным компонентом, который отрисовывает как MyServerComponent, так и MyClientComponent.

Получение данных в серверных компонентах:

Серверные компоненты могут напрямую обращаться к ресурсам бэкенда без необходимости делать API-вызовы с клиента. Вы можете использовать синтаксис async/await для получения данных непосредственно внутри компонента.

            // 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
              
            
          

В этом примере функция getData получает данные из внешнего API. MyServerComponent ожидает результат выполнения функции getData и отрисовывает данные в пользовательском интерфейсе.

Реальные примеры и сценарии использования

Серверные компоненты React, стриминг и выборочная гидратация особенно хорошо подходят для следующих типов приложений:

• Сайты электронной коммерции: Страницы товаров, страницы категорий и корзины покупок могут выиграть от более быстрой начальной загрузки страниц и повышенной производительности.
• Сайты с большим объемом контента: Блоги, новостные сайты и сайты с документацией могут использовать стриминг для более быстрой доставки контента и улучшения SEO.
• Панели управления и админ-панели: Сложные панели управления с множеством виджетов могут выиграть от выборочной гидратации для уменьшения объема JavaScript на стороне клиента и улучшения интерактивности.
• Платформы социальных сетей: Ленты, профили и временные шкалы могут использовать стриминг для постепенной доставки контента и улучшения пользовательского опыта.

Пример 1: Международный сайт электронной коммерции

Сайт электронной коммерции, продающий товары по всему миру, может использовать RSC для получения информации о товарах непосредственно из базы данных на основе местоположения пользователя. Статические части страницы (описания товаров, изображения) отрисовываются на сервере, а интерактивные элементы (кнопка "добавить в корзину", селектор количества) гидратируются на клиенте. Стриминг гарантирует, что пользователь быстро увидит основную информацию о товаре, в то время как остальной контент загружается в фоновом режиме.

Пример 2: Глобальная новостная платформа

Новостная платформа, ориентированная на глобальную аудиторию, может использовать RSC для получения новостных статей из различных источников на основе языка и региона пользователя. Стриминг позволяет сайту быстро доставлять начальный макет страницы и заголовки, в то время как полные статьи загружаются в фоновом режиме. Выборочная гидратация может использоваться для гидратации интерактивных элементов, таких как разделы комментариев и кнопки для обмена в социальных сетях.

Лучшие практики использования серверных компонентов React

Чтобы получить максимальную отдачу от серверных компонентов React, стриминга и выборочной гидратации, придерживайтесь следующих лучших практик:

• Определите серверные и клиентские компоненты: Тщательно проанализируйте свое приложение и определите, какие компоненты могут быть отрисованы на сервере, а какие — на клиенте.
• Оптимизируйте получение данных: Используйте эффективные методы получения данных, чтобы минимизировать объем данных, передаваемых с сервера на клиент.
• Используйте кеширование: Внедряйте стратегии кеширования для снижения нагрузки на сервер и повышения производительности.
• Отслеживайте производительность: Используйте инструменты для мониторинга производительности, чтобы выявлять и устранять любые узкие места.
• Прогрессивное улучшение: Проектируйте свое приложение так, чтобы оно работало даже при отключенном JavaScript, обеспечивая базовый уровень функциональности для всех пользователей.

Проблемы и соображения

Хотя серверные компоненты React предлагают значительные преимущества, существуют также некоторые проблемы и соображения, которые следует учитывать:

• Сложность: Внедрение RSC может усложнить ваше приложение, особенно если вы не знакомы с рендерингом на стороне сервера и стримингом.
• Отладка: Отладка RSC может быть более сложной, чем отладка традиционных клиентских компонентов, поскольку необходимо учитывать как сервер, так и клиент.
• Инструментарий: Инструментарий для работы с RSC все еще развивается, поэтому вы можете столкнуться с некоторыми ограничениями или проблемами.
• Кривая обучения: Существует кривая обучения, связанная с пониманием и эффективным внедрением RSC.

Заключение

Серверные компоненты React, стриминг и выборочная гидратация представляют собой значительный прорыв в веб-разработке. Перенося рендеринг компонентов на сервер, эти технологии обеспечивают более быструю начальную загрузку страниц, уменьшение объема JavaScript на стороне клиента и улучшение SEO. Хотя существуют некоторые проблемы и соображения, которые следует учитывать, преимущества RSC неоспоримы, и они, вероятно, станут стандартной частью экосистемы React. Применяя эти технологии, вы можете создавать более быстрые, эффективные и удобные для пользователя веб-приложения.

Дополнительные ресурсы

• Официальный анонс React 18
• Документация Next.js App Router
• Серверные компоненты React - Patterns.dev