Razkrivanje React Flight: Prepoznavni protokol, ki poganja komponente na strežniku

Svet razvoja spletnih aplikacij se nenehno razvija. Vrsto let je prevladovala paradigma Single Page Application (SPA), kjer se minimalna HTML lupina pošlje odjemalcu, ki nato pridobi podatke in upodobi celoten uporabniški vmesnik z uporabo JavaScript. Čeprav močan, je ta model uvedel izzive, kot so velike velikosti paketov, vodni tokovi podatkov med odjemalcem in strežnikom ter zapleteno upravljanje stanja. Kot odgovor na to je skupnost priča pomembnemu premiku nazaj k arhitekturam, osredotočenim na strežnik, vendar s sodobnim pridihom. Na čelu te evolucije je prelomna funkcija iz skupine React: React Server Components (RSC).

Toda kako te komponente, ki se izvajajo izključno na strežniku, čudežno nastanejo in se nemoteno integrirajo v odjemalsko aplikacijo? Odgovor se skriva v manj znani, a kritično pomembni tehnologiji: React Flight. To ni API, ki bi ga uporabljali neposredno vsak dan, vendar je razumevanje ključ do odklepanja polnega potenciala sodobnega ekosistema React. Ta objava vas bo popeljala globoko v protokol React Flight ter razjasnila mehanizem, ki poganja naslednjo generacijo spletnih aplikacij.

Kaj so React Server Components? Hiter povzetek

Preden razčlenimo protokol, si na kratko poglejmo, kaj so React Server Components in zakaj so pomembni. Za razliko od tradicionalnih komponent React, ki se izvajajo v brskalniku, so RSC nova vrsta komponent, zasnovanih za izključno izvajanje na strežniku. Njihove kode JavaScript nikoli ne pošljejo odjemalcu.

To izvajanje samo na strežniku ponuja več prelomnih prednosti:

Velikost paketa nič: Ker koda komponente nikoli ne zapusti strežnika, ne prispeva nič k vašemu odjemalskemu paketu JavaScript. To je ogromna zmaga za zmogljivost, še posebej za zapletene, podatkovno bogate komponente.
Neposreden dostop do podatkov: RSC lahko neposredno dostopajo do virov na strani strežnika, kot so baze podatkov, datotečni sistemi ali notranje mikroservisi, ne da bi potrebovali končno točko API. To poenostavlja pridobivanje podatkov in odpravlja vodne tokove zahtev med odjemalcem in strežnikom.
Samodejno deljenje kode: Ker lahko dinamično izberete, katere komponente upodabljate na strežniku, učinkovito pridobite samodejno deljenje kode. V brskalnik se pošlje samo koda za interaktivne komponente.

Ključno je razlikovati RSC od Server-Side Rendering (SSR). SSR predhodno upodobi celotno vašo aplikacijo React v niz HTML na strežniku. Odjemalec prejme ta HTML, ga prikaže, nato pa prenese celoten paket JavaScript, da "hidrira" stran in jo naredi interaktivno. V nasprotju s tem RSC upodabljajo poseben, abstrakten opis UI – ne HTML – ki se nato pretaka odjemalcu in uskladi z obstoječim drevesom komponent. To omogoča veliko bolj granularne in učinkovite postopke posodabljanja.

Predstavljamo React Flight: Osrednji protokol

Če Server Component ne pošilja HTML ali svoje kode JavaScript, kaj potem pošilja? Tu nastopi React Flight. React Flight je poseben protokol za serializacijo, zasnovan za prenos upodobljene drevesne strukture komponent React s strežnika na odjemalca.

Pomislite nanj kot na specializirano, pretakajočo različico JSON-a, ki razume primere React. To je "življenjska oblika", ki premosti vrzel med vašim strežniškim okoljem in brskalnikom uporabnika. Ko upodabljate RSC, React ne ustvarja HTML. Namesto tega ustvari tok podatkov v formatu React Flight.

Zakaj ne samo HTML ali JSON?

Naravno vprašanje je, zakaj izumiti cel nov protokol? Zakaj ne bi uporabili obstoječih standardov?

Zakaj ne HTML? Pošiljanje HTML je domena SSR. Težava HTML je, da je končna predstavitev. Izgubi strukturo in kontekst komponente. Nove dele pretakanega HTML-ja ne morete enostavno integrirati v obstoječo, interaktivno odjemalsko aplikacijo React brez polnega ponovnega nalaganja strani ali zapletenega manipuliranja DOM-a. React mora vedeti, kateri deli so komponente, kakšni so njihovi propsi in kje se nahajajo interaktivni "otoki" (Client Components).
Zakaj ne standardni JSON? JSON je odličen za podatke, vendar ne more izvorno predstavljati komponent UI, JSX ali konceptov, kot so meje Suspense. Poskusili bi lahko ustvariti shemo JSON za predstavitev drevesne strukture komponent, vendar bi bila obsežna in ne bi rešila problema, kako predstaviti komponento, ki jo je treba dinamično naložiti in upodobiti na odjemalcu.

React Flight je bil ustvarjen za reševanje teh specifičnih problemov. Zasnovan je tako, da je:

Prepoznaven: Sposoben predstaviti celotno drevesno strukturo komponent, vključno s propsi in stanjem.
Pretečen: UI se lahko pošilja v kosih, kar odjemalcu omogoča, da začne upodabljati, preden je celoten odgovor na voljo. To je temeljno za integracijo s Suspense.
Zaveden React-a: Ima podporo prvega razreda za koncepte React, kot so komponente, kontekst in dinamično nalaganje odjemalske kode.

Kako deluje React Flight: Podroben opis po korakih

Postopek uporabe React Flight vključuje usklajen ples med strežnikom in odjemalcem. Pojdimo skozi življenjski cikel zahteve v aplikaciji, ki uporablja RSC.

Na strežniku

Začetek zahteve: Uporabnik navigira na stran v vaši aplikaciji (npr. stran Next.js App Router).
Upodabljanje komponent: React začne upodabljati drevesno strukturo Server Component za to stran.
Pridobivanje podatkov: Med prehodom skozi drevesno strukturo naleti na komponente, ki pridobivajo podatke (npr. async function MyServerComponent() { ... }). Ti pridobitvi podatkov čaka.
Serializacija v Flight Stream: Namesto da bi ustvaril HTML, React renderer ustvari tok besedila. To besedilo je Flight Payload React. Vsak del drevesne strukture komponent – div, p, niz besedila, referenca na Client Component – je kodiran v določeni obliki znotraj tega toka.
Pretekanje odgovora: Strežnik ne čaka, da se celotna drevesna struktura upodobi. Takoj, ko so prvi deli UI pripravljeni, začne pretakati Flight Payload na odjemalca preko HTTP. Če naleti na mejo Suspense, pošlje nadomestno sliko in nadaljuje z upodabljanjem vsebine, ki jo je ustavil, tako da jo pošlje pozneje v istem toku, ko bo pripravljena.

Na odjemalcu

Prejemanje toka: Runtime React v brskalniku prejme Flight tok. To ni en sam dokument, temveč neprekinjen tok navodil.
Analiza in usklajevanje: Koda React na odjemalski strani analizira Flight tok po kosih. To je kot prejemanje niza načrtov za gradnjo ali posodobitev UI.
Rekonstrukcija drevesne strukture: Za vsako navodilo React posodobi svoj navidezen DOM. Morda ustvari nov div, vstavi besedilo ali, kar je najpomembneje, prepozna nadomestno sliko za Client Component.
Nalaganje odjemalskih komponent: Ko tok vsebuje referenco na Client Component (označeno z direktivo "use client"), Flight Payload vključuje informacije o tem, kateri paket JavaScript je treba prenesti. React nato prenese ta paket, če še ni v predpomnilniku.
Hidracija in interaktivnost: Ko je koda Client Component naložena, jo React upodobi na določenem mestu in jo hidrira, pri čemer priloži poslušalce dogodkov in jo naredi popolnoma interaktivno. Ta postopek je zelo ciljno usmerjen in se zgodi samo za interaktivne dele strani.

Ta pretakalni in selektivni model hidracije je bistveno učinkovitejši od tradicionalnega modela SSR, ki pogosto zahteva "vse ali nič" hidracijo celotne strani.

Anatomija Flight Payload-a React

Če želite resnično razumeti React Flight, je koristno pogledati format podatkov, ki jih ustvarja. Čeprav običajno ne boste neposredno delali s to surovo izhodno vrednostjo, njena struktura razkriva, kako deluje. Payload je tok nizov JSON-sličnih nizov, ločenih z novim vrstico. Vsaka vrstica ali kos predstavlja del informacij.

Poglejmo si preprost primer. Predstavljajte si, da imamo Server Component:

app/page.js (Server Component)


<!-- Predpostavimo, da gre za blok kode v pravem blogu -->
async function Page() {
  const userData = await fetchUser(); // Pridobi { name: 'Alice' }
  return (
    <div>
      <h1>Dobrodošli, {userData.name}</h1>
      <p>Tukaj je vaša nadzorna plošča.</p>
      <InteractiveButton text="Klikni me" />
    </div>
  );
}

In Client Component:

components/InteractiveButton.js (Client Component)


<!-- Predpostavimo, da gre za blok kode v pravem blogu -->
'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>
  );
}

Tok React Flight, poslan s strežnika na odjemalca za ta UI, je lahko videti nekako takole (poenostavljeno za jasnost):


<!-- Poenostavljen primer Flight toka -->
M1:{"id":"./components/InteractiveButton.js","chunks":["chunk-abcde.js"],"name":"default"}
J0:["$","div",null,{"children":[["$","h1",null,{"children":["Dobrodošli, ","Alice"]}],["$","p",null,{"children":"Tukaj je vaša nadzorna plošča." }],["$","@1",null,{"text":"Klikni me"}]]}]

Razčlenimo ta skrivnostni izhod:

Vrstice M (Metadata modula): Vrstica, ki se začne z M1:, je referenca na modul. Odjemalcu pove: "Komponenta, na katero se sklicuje ID `@1`, je privzeti izvoz iz datoteke `./components/InteractiveButton.js`. Če jo želite naložiti, morate prenesti datoteko JavaScript `chunk-abcde.js`." Tako se obravnavajo dinamični uvozi in deljenje kode.
Vrstice J (JSON Podatki): Vrstica, ki se začne z J0:, vsebuje serializirano drevesno strukturo komponent. Poglejmo njeno strukturo: `["$","div",null,{...}]`.
Simbol $: To je posebni identifikator, ki označuje React Element (v bistvu JSX). Format je običajno `["$", type, key, props]`.
Struktura drevesne strukture komponent: Vidite lahko vgnezdjeno strukturo HTML-ja. div ima prop `children`, ki je seznam, ki vsebuje h1, p in drug React Element.
Integracija podatkov: Opazite, da je ime `"Alice"` neposredno vgrajeno v tok. Rezultat pridobitve podatkov s strežnika je serializiran neposredno v opis UI. Odjemalec ne potrebuje vedeti, kako so bili ti podatki pridobljeni.
Simbol @ (Referenca na Client Component): Najbolj zanimiv del je `["$","@1",null,{"text":"Klikni me"}]`. @1 je referenca. Odjemalcu pove: "Na tem mestu v drevesni strukturi morate upodobiti Client Component, opisan z metadato modula M1. In ko jo upodabljate, ji posredujte te props: `{ text: 'Klikni me' }`."

Ta Payload je popoln nabor navodil. Odjemalcu natančno pove, kako naj zgradi UI, katero statično vsebino naj prikaže, kam naj postavi interaktivne komponente, kako naj naloži njihovo kodo in katere props naj jim posreduje. Vse to je narejeno v kompaktnem, pretakajočem formatu.

Ključne prednosti protokola React Flight

Zasnova Flight protokola neposredno omogoča ključne prednosti RSC paradigme. Razumevanje protokola pojasnjuje, zakaj so te prednosti mogoče.

Pretekanje in izvorna podpora za Suspense

Ker je protokol tok, ločen z novim vrstico, lahko strežnik pošlje UI, ko se ta upodablja. Če je komponenta ustavljena (npr. čaka na podatke), lahko strežnik pošlje nadomestno navodilo v toku, pošlje preostalo vsebino strani, nato pa, ko bodo podatki pripravljeni, pošlje novo navodilo v istem toku, da nadomesti nadomestno sliko z dejansko vsebino. To zagotavlja prvovrstno pretakalno izkušnjo brez zapletene odjemalske logike.

Velikost paketa nič za strežniško logiko

Gledanje Payload-a razkriva, da ni prisotna nobena koda iz komponente Page. Logika pridobivanja podatkov, kakršni koli zapleteni izračuni poslovne logike ali odvisnosti, kot so velike knjižnice, ki se uporabljajo samo na strežniku, so popolnoma odsotne. Tok vsebuje samo *rezultat* te logike. To je temeljni mehanizem za obljubo "velikost paketa nič" RSC.

Sosednja umestitev pridobivanja podatkov

Pridobitev userData poteka na strežniku, samo njegov rezultat (`'Alice'`) pa je serializiran v tok. To omogoča razvijalcem, da pišejo kodo za pridobivanje podatkov neposredno v komponenti, ki jo potrebuje, kar je koncept, znan kot sosednja umestitev. Ta vzorec poenostavlja kodo, izboljšuje vzdrževanje in odpravlja vodne tokove med odjemalcem in strežnikom, ki pestijo številne SPA.

Selektivna hidracija

Izrecna razlika protokola med upodobljenimi HTML elementi in referencami na Client Component (`@`) je tisto, kar omogoča selektivno hidracijo. Runtime React na odjemalski strani ve, da samo `@` komponente potrebujejo ustrezno JavaScript, da postanejo interaktivne. Lahko spregleda statične dele drevesne strukture, kar prihrani znatna računalniška sredstva ob začetnem nalaganju strani.

React Flight proti alternativam: Globalna perspektiva

Če želite ceniti inovativnost React Flight, je koristno primerjati ga z drugimi pristopi, ki se uporabljajo v globalni skupnosti za razvoj spletnih aplikacij.

Proti tradicionalnemu SSR + hidracija

Kot je bilo omenjeno, tradicionalni SSR pošlje celoten dokument HTML. Odjemalec nato prenese velik paket JavaScript in "hidrira" celoten dokument, pri čemer priloži poslušalce dogodkov statičnemu HTML-ju. To je lahko počasno in krhko. Ena sama napaka lahko prepreči, da bi celotna stran postala interaktivna. Pretakanje in selektivna narava React Flight sta bolj odporna in zmogljiva evolucija tega koncepta.

Proti GraphQL/REST API-jem

Pogosta točka zmede je, ali RSC nadomeščajo podatkovne API-je, kot sta GraphQL ali REST. Odgovor je ne; dopolnjujejo se. React Flight je protokol za serializacijo drevesne strukture UI, ne pa splošen jezik za poizvedbe podatkov. Pravzaprav bo Server Component pogosto uporabil GraphQL ali REST API na strežniku za pridobivanje svojih podatkov pred upodabljanjem. Ključna razlika je, da se ta klic API zgodi med strežnikoma, kar je običajno veliko hitrejše in varnejše kot klic med odjemalcem in strežnikom. Odjemalec prejme končni UI preko Flight toka, ne surovih podatkov.

Proti drugim sodobnim ogrodjem

Druga ogrodja v globalnem ekosistemu se prav tako lotevajo vprašanja delitve med strežnikom in odjemalcem. Na primer:

Astro Islands: Astro uporablja podobno "otok" arhitekturo, kjer je večina spletnega mesta statični HTML, interaktivne komponente pa se nalagajo posamezno. Koncept je analogen Client Components v svetu RSC. Vendar pa Astro večinoma pošilja HTML, medtem ko React preko Flight pošilja strukturiran opis UI, kar omogoča bolj nemoteno integracijo z odjemalskim stanjem React.
Qwik in Resumability: Qwik zavzema drugačen pristop, imenovan resumability. Serializira celotno stanje aplikacije v HTML, tako da odjemalec ob zagonu ne potrebuje ponovnega izvajanja kode (hidracija). Lahko "nadaljuje" tam, kjer je strežnik nehal. React Flight in selektivna hidracija si prizadevata doseči podoben cilj hitrega časa do interaktivnosti, vendar preko drugačnega mehanizma nalaganja in izvajanja samo potrebne interaktivne kode.

Praktične posledice in najboljše prakse za razvijalce

Čeprav ne boste ročno pisali Flight Payload-ov React, razumevanje protokola vpliva na to, kako bi morali graditi sodobne aplikacije React.

Sprejmite "use server" in "use client"

V ogrodjih, kot je Next.js, je direktiva "use client" vaše glavno orodje za nadzor meje med strežnikom in odjemalcem. To je signal gradbenemu sistemu, da je treba komponento in njene otroke obravnavati kot interaktivni otok. Njihova koda bo paketirana in poslana v brskalnik, React Flight pa bo serializiral referenco nanjo. Nasprotno, odsotnost te direktive (ali uporaba "use server" za strežniške akcije) obdrži komponente na strežniku. Obvladajte to mejo, da zgradite učinkovite aplikacije.

Mislite v komponentah, ne v končnih točkah

Z RSC je komponenta sama lahko posoda podatkov. Namesto ustvarjanja končne točke API `/api/user` in odjemalske komponente, ki jo pridobi, lahko ustvarite eno Server Component ``, ki notranje pridobi podatke. To poenostavi arhitekturo in spodbuja razvijalce, da na UI in njegove podatke gledajo kot na enotno, kohezivno enoto.

Varnost je odgovornost strežnika

Ker so RSC strežniška koda, imajo strežniške privilegije. To je močno, vendar zahteva discipliniran pristop k varnosti. Vsi dostopi do podatkov, uporaba spremenljivk okolja in interakcije z notranjimi storitvami se zgodijo tukaj. To kodo obravnavajte z enako strogostjo, kot bi obravnavali kateri koli backend API: čiščenje vseh vnosov, uporaba pripravljenih izjav za poizvedbe v bazi podatkov in nikoli razkritje občutljivih ključev ali skrivnosti, ki bi jih bilo mogoče serializirati v Flight Payload.

Odpravljanje napak v novem steku

Odpravljanje napak se spremeni v svetu RSC. Napaka v UI je lahko posledica logike strežniškega upodabljanja ali odjemalske hidracije. Morali boste biti vešči preverjanja tako svojih strežniških dnevnikov (za RSC) kot konzole za razvijalce v brskalniku (za Client Components). Zavihek Omrežje je tudi pomembnejši kot kdaj koli prej. Lahko pregledate surovi Flight odzivni tok, da vidite, kaj natančno strežnik pošilja odjemalcu, kar je lahko neprecenljivo pri odpravljanju težav.

Prihodnost razvoja spletnih aplikacij z React Flight

React Flight in arhitektura Server Components, ki jo omogoča, predstavljata temeljito premislek o tem, kako gradimo za splet. Ta model združuje najboljše iz obeh svetov: preprosto, močno izkušnjo razvijalca v komponentno-temeljeno razvoj UI in zmogljivost ter varnost tradicionalnih strežniško upodobljenih aplikacij.

Ko se ta tehnologija razvija, lahko pričakujemo pojav še močnejših vzorcev. Strežniške akcije, ki odjemalskim komponentam omogočajo klicanje varnih funkcij na strežniku, so odličen primer funkcije, zgrajene na vrhu tega komunikacijskega kanala med strežnikom in odjemalcem. Protokol je razširljiv, kar pomeni, da lahko skupina React v prihodnosti doda nove zmožnosti, ne da bi pri tem prelomila temeljni model.

Zaključek

React Flight je nevidena, a nepogrešljiva okostnjak paradigme React Server Components. Je visoko specializiran, učinkovit in pretakajoč protokol, ki pretvori strežniško upodobljeno drevesno strukturo komponent v nabor navodil, ki jih lahko odjemalska aplikacija React razume in uporabi za gradnjo bogate, interaktivne uporabniške izkušnje. Z premikanjem komponent in njihovih dragih odvisnosti s odjemalca na strežnik omogoča hitrejše, lažje in zmogljivejše spletne aplikacije.

Za razvijalce po vsem svetu razumevanje, kaj je React Flight in kako deluje, ni samo akademska vaja. Zagotavlja ključen mentalni model za arhitekturo aplikacij, sklepanje kompromisov glede zmogljivosti in odpravljanje težav v tej novi dobi UI-jev, ki jih poganja strežnik. Premik je v teku, React Flight pa je protokol, ki utira pot naprej.