Серверні компоненти React: Еволюція серверного рендерингу

Світ веб-розробки постійно змінюється, і з'являються нові парадигми для вирішення давніх проблем. Протягом багатьох років розробники прагнули до ідеального балансу між багатим, інтерактивним користувацьким досвідом та швидким, ефективним завантаженням сторінок. Серверний рендеринг (SSR) був наріжним каменем у досягненні цього балансу, а з появою серверних компонентів React (RSC) ми спостерігаємо значну еволюцію цієї фундаментальної техніки.

Ця стаття заглиблюється в тонкощі серверних компонентів React, простежуючи історію серверного рендерингу, розбираючись у проблемах, які RSC прагнуть вирішити, та досліджуючи їхній трансформаційний потенціал для створення сучасних, високопродуктивних веб-застосунків.

Витоки серверного рендерингу

Перш ніж занурюватися в нюанси серверних компонентів React, важливо зрозуміти історичний контекст серверного рендерингу. На зорі Інтернету майже весь контент генерувався на сервері. Коли користувач запитував сторінку, сервер динамічно створював HTML і надсилав його до браузера. Це забезпечувало чудовий час початкового завантаження, оскільки браузер отримував повністю відрендерений контент.

Однак цей підхід мав обмеження. Кожна взаємодія часто вимагала повного перезавантаження сторінки, що призводило до менш динамічного та часто незграбного користувацького досвіду. Поява JavaScript та клієнтських фреймворків почала перекладати навантаження з рендерингу на браузер.

Підйом клієнтського рендерингу (CSR)

Клієнтський рендеринг, популяризований такими фреймворками, як React, Angular та Vue.js, революціонізував спосіб створення інтерактивних застосунків. У типовому CSR-застосунку сервер надсилає мінімальний HTML-файл разом із великим JavaScript-бандлом. Потім браузер завантажує, аналізує та виконує цей JavaScript для відтворення UI. Цей підхід забезпечує:

Багата інтерактивність: Складні UI та плавні взаємодії з користувачем без повного перезавантаження сторінки.
Досвід розробника: Більш оптимізований робочий процес для створення односторінкових застосунків (SPA).
Повторне використання: Компоненти можна створювати та ефективно використовувати в різних частинах застосунку.

Незважаючи на переваги, CSR приніс із собою власні виклики, особливо щодо продуктивності початкового завантаження та пошукової оптимізації (SEO).

Виклики чистого клієнтського рендерингу

Повільний час початкового завантаження: Користувачам доводиться чекати, поки JavaScript завантажиться, проаналізується та виконається, перш ніж вони побачать будь-який значущий контент. Це часто називають проблемою "білого екрана".
Труднощі з SEO: Хоча пошукові роботи покращилися, вони все ще можуть мати проблеми з індексацією контенту, який сильно залежить від виконання JavaScript.
Продуктивність на слабких пристроях: Виконання великих JavaScript-бандлів може бути обтяжливим для менш потужних пристроїв, що призводить до погіршення користувацького досвіду.

Повернення серверного рендерингу (SSR)

Щоб протидіяти недолікам чистого CSR, серверний рендеринг повернувся, часто в гібридних підходах. Сучасні техніки SSR мають на меті:

Покращення продуктивності початкового завантаження: Завдяки попередньому рендерингу HTML на сервері користувачі бачать контент набагато швидше.
Поліпшення SEO: Пошукові системи можуть легко сканувати та індексувати попередньо відрендерений HTML.
Краща доступність: Контент доступний, навіть якщо JavaScript не завантажився або не виконавcя.

Такі фреймворки, як Next.js, стали піонерами у тому, щоб зробити SSR більш доступним та практичним для застосунків на React. Next.js запропонував такі функції, як getServerSideProps та getStaticProps, що дозволяють розробникам попередньо рендерити сторінки під час запиту або під час збірки відповідно.

Проблема "гідратації"

Хоча SSR значно покращив початкове завантаження, критичним етапом у цьому процесі була гідратація. Гідратація — це процес, за допомогою якого клієнтський JavaScript "переймає" відрендерений на сервері HTML, роблячи його інтерактивним. Це включає:

Сервер надсилає HTML.
Браузер рендерить HTML.
Браузер завантажує JavaScript-бандл.
JavaScript-бандл аналізується та виконується.
JavaScript прикріплює обробники подій до вже відрендерених HTML-елементів.

Це "повторне відтворення" на клієнті може бути вузьким місцем у продуктивності. У деяких випадках клієнтський JavaScript може повторно рендерити частини UI, які вже були ідеально відрендерені сервером. Ця робота по суті дублюється і може призвести до:

Збільшення обсягу JavaScript: Розробникам часто доводиться надсилати на клієнт великі JavaScript-бандли для "гідратації" всього застосунку, навіть якщо лише невелика його частина є інтерактивною.
Складне розділення бандла: Вирішити, які частини застосунку потребують гідратації, може бути складно.

Представляємо серверні компоненти React (RSC)

Серверні компоненти React (RSC), вперше представлені як експериментальна функція, а тепер є основною частиною сучасних фреймворків React, таких як Next.js (App Router), являють собою зміну парадигми. Замість того, щоб надсилати весь ваш React-код на клієнт для рендерингу, RSC дозволяють вам рендерити компоненти повністю на сервері, надсилаючи лише необхідний HTML та мінімальний JavaScript.

Основна ідея RSC полягає в тому, щоб розділити ваш застосунок на два типи компонентів:

Серверні компоненти: Ці компоненти рендеряться виключно на сервері. Вони мають прямий доступ до ресурсів сервера (баз даних, файлових систем, API) і не потребують надсилання на клієнт. Вони ідеально підходять для отримання даних та рендерингу статичного або напівдинамічного контенту.
Клієнтські компоненти: Це традиційні компоненти React, які рендеряться на клієнті. Вони позначаються директивою 'use client'. Вони можуть використовувати інтерактивні функції React, такі як управління станом (useState, useReducer), ефекти (useEffect) та обробники подій.

Ключові особливості та переваги RSC

RSC кардинально змінює спосіб створення та доставки застосунків на React. Ось деякі з його ключових переваг:

Зменшений розмір JavaScript-бандла: Оскільки серверні компоненти виконуються повністю на сервері, їхній код ніколи не надсилається на клієнт. Це значно зменшує кількість JavaScript, яку браузеру потрібно завантажити та виконати, що призводить до швидшого початкового завантаження та покращеної продуктивності, особливо на мобільних пристроях.
Приклад: Компонент, який отримує дані про товар з бази даних і відображає їх, може бути серверним компонентом. Надсилається лише результуючий HTML, а не JavaScript для отримання та рендерингу даних.
Прямий доступ до сервера: Серверні компоненти можуть безпосередньо звертатися до ресурсів бекенду, таких як бази даних, файлові системи або внутрішні API, без необхідності виставляти їх через окрему кінцеву точку API. Це спрощує отримання даних і зменшує складність вашої інфраструктури бекенду.
Приклад: Компонент, що отримує інформацію про профіль користувача з локальної бази даних, може робити це безпосередньо в серверному компоненті, усуваючи необхідність у клієнтському виклику API.
Усунення вузьких місць гідратації: Оскільки серверні компоненти рендеряться на сервері, а їхній вивід — це статичний HTML, клієнту не потрібно їх "гідратувати". Це означає, що клієнтський JavaScript відповідає лише за інтерактивні клієнтські компоненти, що призводить до більш плавного та швидкого інтерактивного досвіду.
Приклад: Складний макет, відрендерений серверним компонентом, буде готовий одразу після отримання HTML. Лише інтерактивні кнопки або форми в цьому макеті, позначені як клієнтські компоненти, потребуватимуть гідратації.
Покращена продуктивність: Переносячи рендеринг на сервер та мінімізуючи клієнтський JavaScript, RSC сприяють швидшому Time to Interactive (TTI) та кращій загальній продуктивності сторінки.
Покращений досвід розробника: Чітке розмежування між серверними та клієнтськими компонентами спрощує архітектуру. Розробники можуть легше міркувати про те, де має відбуватися отримання даних та інтерактивність.
Приклад: Розробники можуть впевнено розміщувати логіку отримання даних у серверних компонентах, знаючи, що вона не роздує клієнтський бандл. Інтерактивні елементи чітко позначаються за допомогою 'use client'.
Колокація компонентів: Серверні компоненти дозволяють розміщувати логіку отримання даних разом із компонентами, які її використовують, що призводить до чистішого та більш організованого коду.

Як працюють серверні компоненти React

Серверні компоненти React використовують спеціальний формат серіалізації для зв'язку між сервером і клієнтом. Коли запитується застосунок React, що використовує RSC:

Серверний рендеринг: Сервер виконує серверні компоненти. Ці компоненти можуть отримувати дані, звертатися до серверних ресурсів і генерувати свій вивід.
Серіалізація: Замість надсилання повністю сформованих HTML-рядків для кожного компонента, RSC серіалізують опис дерева React. Цей опис включає інформацію про те, які компоненти рендерити, які пропси вони отримують, і де потрібна клієнтська інтерактивність.
Збірка на стороні клієнта: Клієнт отримує цей серіалізований опис. Потім середовище виконання React на клієнті використовує цей опис для "зшивання" UI. Для серверних компонентів воно рендерить статичний HTML. Для клієнтських компонентів воно рендерить їх і прикріплює необхідні обробники подій та логіку управління станом.

Цей процес серіалізації є високоефективним, надсилаючи лише найважливішу інформацію про структуру UI та відмінності, а не цілі HTML-рядки, які, можливо, довелося б повторно обробляти клієнту.

Практичні приклади та сценарії використання

Розглянемо типову сторінку товару в інтернет-магазині, щоб проілюструвати потужність RSC.

Сценарій: сторінка товару в інтернет-магазині

Сторінка товару зазвичай містить:

Деталі товару (назва, опис, ціна)
Зображення товару
Відгуки покупців
Кнопка "Додати до кошика"
Розділ схожих товарів

З серверними компонентами React:

Деталі товару та відгуки (серверні компоненти): Компоненти, відповідальні за отримання та відображення деталей товару (назва, опис, ціна) та відгуків клієнтів, можуть бути серверними компонентами. Вони можуть безпосередньо запитувати базу даних для отримання інформації про товар та даних відгуків. Їхній вивід — це статичний HTML, що забезпечує швидке початкове завантаження.
```
// components/ProductDetails.server.jsx
async function ProductDetails({ productId }) {
  const product = await getProductFromDatabase(productId);
  const reviews = await getReviewsForProduct(productId);

  return (
    
      {product.name}
      {product.description}
      Ціна: ${product.price}
      Відгуки
      
        {reviews.map(review => {review.text})}
      
    
  );
}

export default ProductDetails;
```
Зображення товару (серверні компоненти): Компоненти зображень також можуть бути серверними компонентами, що отримують URL-адреси зображень з сервера.

Кнопка "Додати до кошика" (клієнтський компонент): Кнопка "Додати до кошика", яка повинна керувати власним станом (наприклад, завантаження, кількість, додавання до кошика), має бути клієнтським компонентом. Це дозволяє їй обробляти взаємодії користувача, робити виклики API для додавання товарів до кошика та відповідно оновлювати свій UI.

// components/AddToCartButton.client.jsx
'use client';

import { useState } from 'react';

function AddToCartButton({ productId }) {
  const [quantity, setQuantity] = useState(1);
  const [isAdding, setIsAdding] = useState(false);

  const handleAddToCart = async () => {
    setIsAdding(true);
    // Виклик API для додавання товару в кошик
    await addToCartApi(productId, quantity);
    setIsAdding(false);
    alert('Товар додано до кошика!');
  };

  return (
    
       setQuantity(parseInt(e.target.value, 10))}
        min="1"
      />
      
    
  );
}

export default AddToCartButton;

Схожі товари (серверний компонент): Розділ, що відображає схожі товари, також може бути серверним компонентом, який отримує дані з сервера.

У цій конфігурації початкове завантаження сторінки неймовірно швидке, оскільки основна інформація про товар рендериться на сервері. Лише інтерактивна кнопка "Додати до кошика" вимагає клієнтського JavaScript для функціонування, що значно зменшує розмір клієнтського бандла.

Ключові концепції та директиви

Розуміння наступних директив та концепцій є вирішальним при роботі з серверними компонентами React:

Директива 'use client': Цей спеціальний коментар на початку файлу позначає компонент та всіх його нащадків як клієнтські компоненти. Якщо серверний компонент імпортує клієнтський компонент, цей імпортований компонент та його дочірні елементи також повинні бути клієнтськими компонентами.
Серверні компоненти за замовчуванням: У середовищах, що підтримують RSC (наприклад, Next.js App Router), компоненти є серверними за замовчуванням, якщо вони не позначені явно за допомогою 'use client'.
Передача пропсів: Серверні компоненти можуть передавати пропси клієнтським компонентам. Однак примітивні пропси (рядки, числа, булеві значення) серіалізуються та передаються ефективно. Складні об'єкти або функції не можуть бути безпосередньо передані від серверних до клієнтських компонентів, а функції не можуть бути передані від клієнтських до серверних.
Відсутність стану React або ефектів у серверних компонентах: Серверні компоненти не можуть використовувати хуки React, такі як useState, useEffect, або обробники подій, як onClick, оскільки вони не є інтерактивними на клієнті.
Отримання даних: Отримання даних у серверних компонентах зазвичай виконується за допомогою стандартних патернів async/await, безпосередньо звертаючись до ресурсів сервера.

Глобальні аспекти та найкращі практики

При впровадженні серверних компонентів React важливо враховувати глобальні наслідки та найкращі практики:

Кешування на CDN: Серверні компоненти, особливо ті, що рендерять статичний контент, можуть ефективно кешуватися в мережах доставки контенту (CDN). Це гарантує, що користувачі по всьому світу отримуватимуть географічно ближчі, швидші відповіді.
Приклад: Сторінки зі списками товарів, які не змінюються часто, можуть кешуватися CDN, що значно зменшує навантаження на сервер та покращує затримку для міжнародних користувачів.
Інтернаціоналізація (i18n) та локалізація (l10n): Серверні компоненти можуть бути потужним інструментом для i18n. Ви можете отримувати дані для конкретної локалі на сервері на основі заголовків запиту користувача (наприклад, Accept-Language). Це означає, що перекладений контент та локалізовані дані (такі як валюта, дати) можуть бути відрендерені на сервері перед відправкою сторінки клієнту.
Приклад: Глобальний новинний веб-сайт може використовувати серверні компоненти для отримання новинних статей та їх перекладів на основі визначеної мови браузера або IP-адреси користувача, доставляючи найбільш релевантний контент з самого початку.
Оптимізація продуктивності для різноманітних мереж: Мінімізуючи клієнтський JavaScript, RSC за своєю суттю є більш продуктивними на повільних або менш надійних мережевих з'єднаннях, які є поширеними в багатьох частинах світу. Це відповідає меті створення інклюзивних веб-досвідів.
Автентифікація та авторизація: Чутливі операції або доступ до даних можна керувати безпосередньо в серверних компонентах, гарантуючи, що перевірки автентифікації та авторизації користувача відбуваються на сервері, що підвищує безпеку. Це має вирішальне значення для глобальних застосунків, що працюють з різними правилами конфіденційності.
Приклад: Панель управління може використовувати серверні компоненти для отримання даних конкретного користувача лише після того, як користувач був автентифікований на стороні сервера.
Прогресивне покращення: Хоча RSC забезпечують потужний підхід "сервер-насамперед", все ж таки корисною практикою є врахування прогресивного покращення. Переконайтеся, що критична функціональність доступна, навіть якщо JavaScript затримується або не працює, чому сприяють серверні компоненти.
Інструменти та підтримка фреймворків: Такі фреймворки, як Next.js, прийняли RSC, пропонуючи надійні інструменти та чіткий шлях для впровадження. Переконайтеся, що обраний вами фреймворк забезпечує адекватну підтримку та керівництво для ефективної реалізації RSC.

Майбутнє серверного рендерингу з RSC

Серверні компоненти React — це не просто поступове покращення; вони являють собою фундаментальне переосмислення архітектури та доставки застосунків на React. Вони долають розрив між здатністю сервера ефективно отримувати дані та потребою клієнта в інтерактивних UI.

Ця еволюція має на меті:

Спростити Full-Stack розробку: Дозволяючи приймати рішення на рівні компонентів про те, де відбувається рендеринг та отримання даних, RSC можуть спростити ментальну модель для розробників, що створюють full-stack застосунки.
Розширювати межі продуктивності: Фокус на зменшенні клієнтського JavaScript та оптимізації серверного рендерингу продовжує розширювати межі веб-продуктивності.
Уможливити нові архітектурні патерни: RSC відкривають двері для нових архітектурних патернів, таких як потокові UI та більш гранульований контроль над тим, що і де рендериться.

Хоча впровадження RSC все ще зростає, їхній вплив є незаперечним. Такі фреймворки, як Next.js, є лідерами цього руху, роблячи ці передові стратегії рендерингу доступними для ширшого кола розробників. У міру дозрівання екосистеми ми можемо очікувати ще більше інноваційних застосунків, створених за допомогою цієї потужної нової парадигми.

Висновок

Серверні компоненти React є важливою віхою на шляху розвитку серверного рендерингу. Вони вирішують багато проблем з продуктивністю та архітектурою, які турбували сучасні веб-застосунки, пропонуючи шлях до швидших, ефективніших та більш масштабованих досвідів.

Дозволяючи розробникам розумно розділяти компоненти між сервером та клієнтом, RSC дають змогу створювати застосунки, які є одночасно високоінтерактивними та неймовірно продуктивними. Оскільки веб продовжує розвиватися, серверні компоненти React готові відіграти ключову роль у формуванні майбутнього фронтенд-розробки, пропонуючи більш оптимізований та потужний спосіб надання багатих користувацьких досвідів по всьому світу.

Прийняття цієї зміни вимагає вдумливого підходу до архітектури компонентів та чіткого розуміння різниці між серверними та клієнтськими компонентами. Проте переваги з точки зору продуктивності, досвіду розробника та масштабованості роблять це переконливою еволюцією для будь-якого React-розробника, який прагне створити наступне покоління веб-застосунків.