React Selective Hydration: Tìm Hiểu Sâu về Tải Component Dựa Trên Mức Độ Ưu Tiên

Trong cuộc chạy đua không ngừng nhằm đạt được hiệu suất web vượt trội, các nhà phát triển frontend liên tục phải đối mặt với một sự đánh đổi phức tạp. Chúng ta muốn có những ứng dụng phong phú, có tính tương tác cao, nhưng chúng cũng cần phải tải ngay lập tức và phản hồi không chậm trễ, bất kể thiết bị hay tốc độ mạng của người dùng. Trong nhiều năm, Server-Side Rendering (SSR) đã là nền tảng của nỗ lực này, mang lại tốc độ tải trang ban đầu nhanh và lợi ích SEO mạnh mẽ. Tuy nhiên, SSR truyền thống đi kèm với một nút thắt cổ chai đáng kể: vấn đề hydration "tất cả hoặc không có gì".

Trước khi một trang được tạo ra bởi SSR có thể thực sự tương tác, toàn bộ gói JavaScript của ứng dụng phải được tải xuống, phân tích và thực thi. Điều này thường dẫn đến một trải nghiệm người dùng khó chịu, khi một trang trông có vẻ đã hoàn chỉnh và sẵn sàng nhưng lại không phản hồi với các cú nhấp chuột hay nhập liệu, một hiện tượng ảnh hưởng tiêu cực đến các chỉ số quan trọng như Time to Interactive (TTI) và chỉ số mới hơn là Interaction to Next Paint (INP).

Và React 18 đã xuất hiện. Với engine kết xuất đồng thời (concurrent rendering) đột phá, React đã giới thiệu một giải pháp vừa thanh lịch vừa mạnh mẽ: Selective Hydration. Đây không chỉ là một cải tiến nhỏ; đó là một sự thay đổi mô hình cơ bản trong cách các ứng dụng React được hiển thị sống động trong trình duyệt. Nó vượt ra ngoài mô hình hydration nguyên khối để đến với một hệ thống chi tiết, dựa trên mức độ ưu tiên và đặt tương tác của người dùng lên hàng đầu.

Hướng dẫn toàn diện này sẽ khám phá cơ chế, lợi ích và việc triển khai thực tế của React Selective Hydration. Chúng ta sẽ phân tích cách nó hoạt động, tại sao nó là một yếu tố thay đổi cuộc chơi cho các ứng dụng toàn cầu, và làm thế nào bạn có thể tận dụng nó để xây dựng trải nghiệm người dùng nhanh hơn, linh hoạt hơn.

Hiểu Về Quá Khứ: Thách Thức Của Hydration SSR Truyền Thống

Để đánh giá đầy đủ sự đổi mới của Selective Hydration, trước tiên chúng ta phải hiểu những hạn chế mà nó được thiết kế để khắc phục. Hãy cùng xem lại thế giới của Server-Side Rendering trước React 18.

Server-Side Rendering (SSR) là gì?

Trong một ứng dụng React kết xuất phía máy khách (CSR) điển hình, trình duyệt nhận được một tệp HTML tối thiểu và một gói JavaScript lớn. Sau đó, trình duyệt thực thi JavaScript để hiển thị nội dung trang. Quá trình này có thể chậm, khiến người dùng phải nhìn vào một màn hình trắng và gây khó khăn cho các trình thu thập thông tin của công cụ tìm kiếm trong việc lập chỉ mục nội dung.

SSR đảo ngược mô hình này. Máy chủ chạy ứng dụng React, tạo ra HTML đầy đủ cho trang được yêu cầu và gửi nó đến trình duyệt. Các lợi ích là tức thì:

First Contentful Paint (FCP) nhanh hơn: Trình duyệt có thể hiển thị HTML ngay khi nhận được, vì vậy người dùng thấy nội dung có ý nghĩa gần như ngay lập tức.
Cải thiện SEO: Các trình thu thập thông tin của công cụ tìm kiếm có thể dễ dàng phân tích HTML được kết xuất từ máy chủ, dẫn đến việc lập chỉ mục và xếp hạng tốt hơn.

Nút Cổ Chai Hydration "Tất Cả Hoặc Không Có Gì"

Mặc dù HTML ban đầu từ SSR cung cấp một bản xem trước không tương tác nhanh chóng, trang vẫn chưa thực sự có thể sử dụng được. Các trình xử lý sự kiện (như `onClick`) và quản lý trạng thái được định nghĩa trong các component React của bạn vẫn còn thiếu. Quá trình gắn logic JavaScript này vào HTML do máy chủ tạo ra được gọi là hydration.

Đây chính là vấn đề kinh điển: hydration truyền thống là một hoạt động nguyên khối, đồng bộ và chặn. Nó tuân theo một trình tự nghiêm ngặt, không khoan nhượng:

Toàn bộ gói JavaScript cho cả trang phải được tải xuống.
React phải phân tích và thực thi toàn bộ gói.
React sau đó đi qua toàn bộ cây component từ gốc, gắn các trình lắng nghe sự kiện và thiết lập trạng thái cho mọi component.
Chỉ sau khi toàn bộ quá trình này hoàn tất, trang mới trở nên tương tác.

Hãy tưởng tượng bạn nhận được một chiếc ô tô mới, đẹp đẽ, được lắp ráp hoàn chỉnh, nhưng bạn được thông báo rằng bạn không thể mở một cánh cửa nào, khởi động động cơ, hay thậm chí là bấm còi cho đến khi một công tắc tổng cho toàn bộ hệ thống điện của xe được bật. Ngay cả khi bạn chỉ muốn lấy chiếc túi của mình từ ghế hành khách, bạn vẫn phải chờ đợi mọi thứ. Đó chính là trải nghiệm người dùng của hydration truyền thống. Một trang có thể trông sẵn sàng, nhưng mọi nỗ lực tương tác với nó đều không có kết quả, dẫn đến sự bối rối của người dùng và những "cú nhấp chuột giận dữ".

Sự Xuất Hiện Của React 18: Một Sự Thay Đổi Mô Hình Với Concurrent Rendering

Sự đổi mới cốt lõi của React 18 là tính đồng thời (concurrency). Điều này cho phép React chuẩn bị nhiều bản cập nhật trạng thái cùng một lúc và có thể tạm dừng, tiếp tục hoặc hủy bỏ công việc kết xuất mà không chặn luồng chính. Mặc dù điều này có ý nghĩa sâu sắc đối với việc kết xuất phía máy khách, nó chính là chìa khóa mở ra một kiến trúc kết xuất phía máy chủ thông minh hơn nhiều.

Concurrency cho phép hai tính năng quan trọng hoạt động song song để biến Selective Hydration thành hiện thực:

Streaming SSR: Máy chủ có thể gửi HTML theo từng đoạn khi nó được kết xuất, thay vì chờ toàn bộ trang sẵn sàng.
Selective Hydration: React có thể bắt đầu hydrate trang trước khi toàn bộ luồng HTML và tất cả JavaScript được tải về, và nó có thể làm điều đó một cách không chặn, theo thứ tự ưu tiên.

Khái Niệm Cốt Lõi: Selective Hydration là gì?

Selective Hydration phá vỡ mô hình "tất cả hoặc không có gì". Thay vì là một tác vụ nguyên khối duy nhất, hydration trở thành một chuỗi các tác vụ nhỏ hơn, dễ quản lý và có thể ưu tiên. Nó cho phép React hydrate các component ngay khi chúng có sẵn và, quan trọng nhất, ưu tiên các component mà người dùng đang tích cực cố gắng tương tác.

Các Thành Phần Chính: Streaming SSR và ``

Để hiểu về Selective Hydration, trước tiên bạn phải nắm được hai trụ cột nền tảng của nó: Streaming SSR và component ``.

Streaming SSR

Với Streaming SSR, máy chủ không cần phải chờ các lần tìm nạp dữ liệu chậm (như một lệnh gọi API cho phần bình luận) hoàn tất trước khi gửi HTML ban đầu. Thay vào đó, nó có thể ngay lập tức gửi HTML cho các phần của trang đã sẵn sàng, như bố cục chính và nội dung. Đối với các phần chậm hơn, nó gửi một trình giữ chỗ (placeholder) (một giao diện người dùng dự phòng). Khi dữ liệu cho phần chậm đã sẵn sàng, máy chủ sẽ truyền thêm HTML và một đoạn script nội tuyến để thay thế trình giữ chỗ bằng nội dung thực tế. Điều này có nghĩa là người dùng nhìn thấy cấu trúc trang và nội dung chính nhanh hơn nhiều.

Ranh Giới ``

Component `` là cơ chế bạn sử dụng để cho React biết phần nào của ứng dụng có thể được tải không đồng bộ mà không chặn phần còn lại của trang. Bạn bọc một component chậm trong `` và cung cấp một prop `fallback`, đó là những gì React sẽ hiển thị trong khi component đang tải.

Trên máy chủ, `` là tín hiệu cho việc streaming. Khi máy chủ gặp một ranh giới ``, nó biết rằng nó có thể gửi HTML dự phòng trước và truyền HTML của component thực tế sau khi nó sẵn sàng. Trong trình duyệt, các ranh giới `` xác định các "hòn đảo" có thể được hydrate một cách độc lập.

Dưới đây là một ví dụ về khái niệm:


function App() {
  return (
    <div>
      <Header />
      <main>
        <ArticleContent />
        <Suspense fallback={<CommentsSkeleton />}>
          <CommentsSection />  <!-- Component này có thể tìm nạp dữ liệu -->
        </Suspense>
      </main>
      <Suspense fallback={<ChatWidgetLoader />}>
        <ChatWidget /> <!-- Đây là một script bên thứ ba nặng -->
      </Suspense>
      <Footer />
    </div>
  );
}

Trong ví dụ này, `Header`, `ArticleContent`, và `Footer` sẽ được kết xuất và truyền ngay lập tức. Trình duyệt sẽ nhận được HTML cho `CommentsSkeleton` và `ChatWidgetLoader`. Sau đó, khi `CommentsSection` và `ChatWidget` sẵn sàng trên máy chủ, HTML của chúng sẽ được truyền xuống máy khách. Các ranh giới `` này tạo ra các đường nối cho phép Selective Hydration phát huy tác dụng của nó.

Cách Nó Hoạt Động: Tải Dựa Trên Ưu Tiên Trong Thực Tế

Sự tinh hoa thực sự của Selective Hydration nằm ở cách nó sử dụng tương tác của người dùng để quyết định thứ tự hoạt động. React không còn tuân theo một kịch bản hydration cứng nhắc, từ trên xuống; nó phản ứng một cách linh hoạt với người dùng.

Người Dùng Là Ưu Tiên

Đây là nguyên tắc cốt lõi: React ưu tiên hydrate các component mà người dùng tương tác.

Trong khi React đang hydrate trang, nó gắn các trình lắng nghe sự kiện ở cấp độ gốc. Nếu người dùng nhấp vào một nút bên trong một component chưa được hydrate, React sẽ làm một điều vô cùng thông minh:

Bắt Sự Kiện: React bắt sự kiện nhấp chuột ở cấp độ gốc.
Ưu Tiên Hóa: Nó xác định component mà người dùng đã nhấp vào. Sau đó, nó nâng cao mức độ ưu tiên của việc hydrate component cụ thể đó và các component cha của nó. Mọi công việc hydrate có độ ưu tiên thấp đang diễn ra sẽ bị tạm dừng.
Hydrate và Phát Lại: React khẩn trương hydrate component mục tiêu. Khi quá trình hydrate hoàn tất và trình xử lý `onClick` được gắn vào, React sẽ phát lại sự kiện nhấp chuột đã bắt được.

Từ góc độ của người dùng, tương tác chỉ đơn giản là hoạt động, như thể component đã có thể tương tác ngay từ đầu. Họ hoàn toàn không biết rằng một vũ điệu ưu tiên hóa phức tạp đã diễn ra phía sau hậu trường để làm cho nó xảy ra ngay lập tức.

Một Kịch Bản Từng Bước

Hãy cùng xem qua ví dụ trang thương mại điện tử của chúng ta để thấy điều này trong thực tế. Trang có một lưới sản phẩm chính, một thanh bên với các bộ lọc phức tạp, và một widget trò chuyện nặng của bên thứ ba ở phía dưới.

Streaming từ Máy chủ: Máy chủ gửi vỏ HTML ban đầu, bao gồm cả lưới sản phẩm. Thanh bên và widget trò chuyện được bọc trong `` và các giao diện người dùng dự phòng của chúng (khung xương/bộ tải) được gửi đi.
Kết Xuất Ban Đầu: Trình duyệt kết xuất lưới sản phẩm. Người dùng có thể thấy các sản phẩm gần như ngay lập tức. TTI vẫn còn cao vì chưa có JavaScript nào được gắn vào.
Tải Mã: Các gói JavaScript bắt đầu được tải xuống. Giả sử mã cho thanh bên và widget trò chuyện nằm trong các đoạn mã được chia tách riêng biệt.
Tương Tác Của Người Dùng: Trước khi bất cứ thứ gì hoàn thành việc hydrate, người dùng thấy một sản phẩm họ thích và nhấp vào nút "Thêm vào giỏ hàng" trong lưới sản phẩm.
Phép Màu Ưu Tiên Hóa: React bắt được cú nhấp chuột. Nó thấy cú nhấp chuột xảy ra bên trong component `ProductGrid`. Nó ngay lập tức hủy bỏ hoặc tạm dừng việc hydrate các phần khác của trang (mà nó có thể vừa mới bắt đầu) và tập trung hoàn toàn vào việc hydrate `ProductGrid`.
Tương Tác Nhanh Chóng: Component `ProductGrid` hydrate rất nhanh vì mã của nó có khả năng nằm trong gói chính. Trình xử lý `onClick` được gắn vào, và sự kiện nhấp chuột đã bắt được được phát lại. Món hàng được thêm vào giỏ hàng. Người dùng nhận được phản hồi ngay lập tức.
Tiếp Tục Hydration: Bây giờ tương tác ưu tiên cao đã được xử lý, React tiếp tục công việc của mình. Nó tiến hành hydrate thanh bên. Cuối cùng, khi mã cho widget trò chuyện được tải về, nó sẽ hydrate component đó sau cùng.

Kết quả là gì? TTI cho phần quan trọng nhất của trang gần như là tức thời, được thúc đẩy bởi chính ý định của người dùng. TTI của toàn bộ trang không còn là một con số duy nhất, đáng sợ nữa mà là một quá trình tiến triển và lấy người dùng làm trung tâm.

Những Lợi Ích Hữu Hình Cho Khán Giả Toàn Cầu

Tác động của Selective Hydration là rất sâu sắc, đặc biệt đối với các ứng dụng phục vụ một lượng lớn người dùng đa dạng trên toàn cầu với các điều kiện mạng và khả năng thiết bị khác nhau.

Cải Thiện Đáng Kể Hiệu Suất Cảm Nhận

Lợi ích đáng kể nhất là sự cải thiện lớn về hiệu suất cảm nhận của người dùng. Bằng cách làm cho các phần của trang mà người dùng tương tác có sẵn trước tiên, ứng dụng *cảm thấy* nhanh hơn. Điều này rất quan trọng để giữ chân người dùng. Đối với một người dùng trên mạng 3G chậm ở một quốc gia đang phát triển, sự khác biệt giữa việc chờ 15 giây để toàn bộ trang trở nên tương tác so với việc có thể tương tác với nội dung chính trong 3 giây là rất lớn.

Core Web Vitals Tốt Hơn

Selective Hydration ảnh hưởng trực tiếp đến Core Web Vitals của Google:

Interaction to Next Paint (INP): Chỉ số mới này đo lường khả năng phản hồi. Bằng cách ưu tiên hydration dựa trên đầu vào của người dùng, Selective Hydration đảm bảo rằng các tương tác được xử lý nhanh chóng, dẫn đến INP thấp hơn nhiều.
Time to Interactive (TTI): Mặc dù TTI cho *toàn bộ* trang có thể vẫn mất thời gian, TTI cho các luồng người dùng quan trọng được giảm đáng kể.
First Input Delay (FID): Tương tự như INP, FID đo lường độ trễ trước khi tương tác đầu tiên được xử lý. Selective Hydration giảm thiểu độ trễ này.

Tách Biệt Nội Dung Khỏi Các Component Nặng

Các ứng dụng web hiện đại thường được tải với các script nặng của bên thứ ba cho việc phân tích, thử nghiệm A/B, trò chuyện hỗ trợ khách hàng hoặc quảng cáo. Trước đây, các script này có thể chặn toàn bộ ứng dụng trở nên tương tác. Với Selective Hydration và ``, các component không quan trọng này có thể được cô lập hoàn toàn. Nội dung chính của ứng dụng có thể tải và trở nên tương tác trong khi các script nặng này tải và hydrate ở chế độ nền, mà không ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng cốt lõi.

Ứng Dụng Linh Hoạt Hơn

Bởi vì hydration có thể xảy ra theo từng đoạn, một lỗi trong một component không thiết yếu (như một widget mạng xã hội) sẽ không nhất thiết làm hỏng toàn bộ trang. React có khả năng cô lập lỗi trong ranh giới `` đó trong khi phần còn lại của ứng dụng vẫn có thể tương tác.

Triển Khai Thực Tế và Các Phương Pháp Tốt Nhất

Việc áp dụng Selective Hydration chủ yếu là về việc cấu trúc ứng dụng của bạn một cách chính xác hơn là viết mã mới phức tạp. Các framework hiện đại như Next.js (với App Router) và Remix xử lý phần lớn thiết lập máy chủ cho bạn, nhưng việc hiểu các nguyên tắc cốt lõi là chìa khóa.

Áp dụng API `hydrateRoot`

Ở phía máy khách, điểm khởi đầu cho hành vi mới này là API `hydrateRoot`. Bạn sẽ chuyển từ `ReactDOM.hydrate` cũ sang `ReactDOM.hydrateRoot`.


// Trước đây (Cũ)
import { hydrate } from 'react-dom';
const container = document.getElementById('root');
hydrate(<App />, container);

// Sau này (React 18+)
import { hydrateRoot } from 'react-dom/client';
const container = document.getElementById('root');
const root = hydrateRoot(container, <App />);

Sự thay đổi đơn giản này sẽ kích hoạt các tính năng kết xuất đồng thời mới của ứng dụng, bao gồm cả Selective Hydration.

Sử Dụng `` một cách chiến lược

Sức mạnh của Selective Hydration được mở khóa bằng cách bạn đặt các ranh giới `` của mình. Đừng bọc mọi component nhỏ; hãy suy nghĩ theo các đơn vị UI logic hoặc các "hòn đảo" có thể tải độc lập mà không làm gián đoạn luồng người dùng.

Các ứng cử viên tốt cho ranh giới `` bao gồm:

Thanh bên và các phần phụ: Thường chứa thông tin phụ hoặc điều hướng không quan trọng cho tương tác ban đầu.
Phần bình luận: Thường tải chậm và nằm ở cuối trang.
Các widget tương tác: Thư viện ảnh, các biểu đồ dữ liệu phức tạp, hoặc bản đồ nhúng.
Script của bên thứ ba: Chatbot, công cụ phân tích, và các component quảng cáo là những ứng cử viên hoàn hảo.
Nội dung dưới màn hình đầu tiên: Bất cứ thứ gì mà người dùng sẽ không thấy ngay khi trang tải.

Kết Hợp Với `React.lazy` để Tách Mã

Selective Hydration còn mạnh mẽ hơn khi kết hợp với việc tách mã thông qua `React.lazy`. Điều này đảm bảo rằng JavaScript cho các component có độ ưu tiên thấp của bạn thậm chí không được tải xuống cho đến khi cần thiết, giúp giảm thêm kích thước gói ban đầu.


import React, { Suspense, lazy } from 'react';

const CommentsSection = lazy(() => import('./CommentsSection'));
const ChatWidget = lazy(() => import('./ChatWidget'));

function App() {
  return (
    <div>
      <ArticleContent />
      <Suspense fallback={<CommentsSkeleton />}>
        <CommentsSection />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={null}> <!-- Không cần trình tải trực quan cho một widget ẩn -->
        <ChatWidget />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

Trong thiết lập này, mã JavaScript cho `CommentsSection` và `ChatWidget` sẽ nằm trong các tệp riêng biệt. Trình duyệt sẽ chỉ tìm nạp chúng khi React quyết định kết xuất chúng, và chúng sẽ hydrate một cách độc lập mà không chặn `ArticleContent` chính.

Thiết Lập Phía Máy Chủ với `renderToPipeableStream`

Đối với những người xây dựng một giải pháp SSR tùy chỉnh, API phía máy chủ để sử dụng là `renderToPipeableStream`. API này được thiết kế đặc biệt cho việc streaming và tích hợp liền mạch với ``. Nó cho phép bạn kiểm soát chi tiết về thời điểm gửi HTML và cách xử lý lỗi. Tuy nhiên, đối với hầu hết các nhà phát triển, một meta-framework như Next.js là con đường được khuyến nghị vì nó đã trừu tượng hóa sự phức tạp này.

Tương Lai: React Server Components

Selective Hydration là một bước tiến vĩ đại, nhưng nó là một phần của một câu chuyện lớn hơn nữa. Sự tiến hóa tiếp theo là React Server Components (RSCs). RSCs là các component chỉ chạy trên máy chủ và không bao giờ gửi JavaScript của chúng đến máy khách. Điều này có nghĩa là chúng không cần phải được hydrate chút nào, giúp giảm gói JavaScript phía máy khách hơn nữa.

Selective Hydration và RSCs hoạt động hoàn hảo cùng nhau. Các phần của ứng dụng chỉ dùng để hiển thị dữ liệu có thể là RSCs (không có JS phía máy khách), trong khi các phần tương tác có thể là Client Components được hưởng lợi từ Selective Hydration. Sự kết hợp này đại diện cho tương lai của việc xây dựng các ứng dụng có hiệu suất cao và tương tác tốt với React.

Kết Luận: Hydrate Thông Minh Hơn, Không Phải Vất Vả Hơn

Selective Hydration của React không chỉ là một tối ưu hóa hiệu suất; đó là một sự thay đổi cơ bản hướng tới một kiến trúc lấy người dùng làm trung tâm hơn. Bằng cách thoát khỏi những ràng buộc "tất cả hoặc không có gì" của quá khứ, React 18 trao quyền cho các nhà phát triển để xây dựng các ứng dụng không chỉ nhanh để tải mà còn nhanh để tương tác, ngay cả trong điều kiện mạng khó khăn.

Những điểm chính cần rút ra là rõ ràng:

Nó Giải Quyết Nút Cổ Chai: Selective Hydration giải quyết trực tiếp vấn đề TTI của SSR truyền thống.
Tương Tác Của Người Dùng Là Vua: Nó ưu tiên một cách thông minh việc hydrate dựa trên những gì người dùng đang làm, làm cho các ứng dụng cảm thấy phản hồi ngay lập tức.
Được Kích Hoạt Bởi Concurrency: Nó được thực hiện nhờ vào engine đồng thời của React 18, hoạt động cùng với Streaming SSR và ``.
Một Lợi Thế Toàn Cầu: Nó cung cấp một trải nghiệm tốt hơn và công bằng hơn đáng kể cho người dùng trên toàn thế giới, trên bất kỳ thiết bị nào.

Với tư cách là những nhà phát triển xây dựng cho một lượng lớn người dùng toàn cầu, mục tiêu của chúng ta là tạo ra những trải nghiệm dễ tiếp cận, linh hoạt và thú vị cho tất cả mọi người. Bằng cách nắm bắt sức mạnh của Selective Hydration, chúng ta có thể ngừng bắt người dùng của mình phải chờ đợi và bắt đầu thực hiện lời hứa đó, từng component được ưu tiên một.