React同构漫谈

作者：Jiang,Jilin

同构指的是相同代码可以同时在客户端与服务端同时渲染的技术，利用服务器资源对用户请求进行预渲染，而客户端仍然保持SPA特性。本文将从实际项目出发，谈谈开发过程中遇到的问题以及解决方案。

在开始阅读本文之前，你需要有一定的react同构基本概念。如果尚未接触过同构，建议先参考一些相关的同构项目：

·https://github.com/RickWong/react-isomorphic-starterkit

·https://github.com/kriasoft/react-starter-kit

React同构主要分成以下几个步骤：

·服务端将请求交由React Router解析

·React Router生成页面布局

·服务端将生成结果文本化返回给客户端

·客户端由React Router生成页面布局

·React将其与服务端布局进行对比

·对比成功，复用当前页面；反之则重新渲染

利用local apicall响应更快的特点，可以减少总体的页面可用性等待时间。

或许你会疑惑，为什么React在客户端还需要再次进行渲染并验证。这是需要分成两个问题来分别讨论。

1.为何需要再次渲染?

React中，组件通过Props和State来决定组件表现。例如，我们现在有一个CheckBox组件：

const CheckBox = ({ title,checked }) => (
   <label>
      <input type="checkBox" checked={checked} />
      {title}
   </label>
);

通过服务端渲染转换成dom element后将会丢失virtual dom结构信息：

<label><input type="checkBox" checked="checked" />Hello World</label>

因此，为了React能够在客户端正常运行。客户端也需要进行一次渲染，构建出virtualdom结构。

2.为何需要验证?

既然在客户端和服务端都进行了渲染，那么就有可能存在前后端渲染出来的结构不同步的情况（之后会给出例子）。当出现这种情况时，为了保证单页应用能够正常工作，React总是会以客户端渲染为准。

当验证后，发现当前的页面元素相匹配。React便会跳过virtualdom -> real dom的过程，直接复用已有元素，从而加快了页面构建速度。反之，只能抛弃服务端的渲染内容。从新创建页面：

好了，在大部分的演讲中。同构似乎就这么简单，了解了基本流程，然后改造上线，同构完成了。其实不然，这仅仅是一个开始。你需要在开发过程中不断复现出以上的渲染流程，才能保证在服务端和客户端的控制台中不打印出讨厌的warning信息。那么，你会遇到什么问题呢？

1.保持数据同步

在实际同构中，你需要保证服务端与客户端共享相同的数据集合才能生成出相同的virtual dom。在我的开发中，通过使用redux进行数据管理。在渲染完成后，将store的内容通过js传递给客户端：

const store = createStore(reducers,{ ... });

const App = (
   <StaticRouter location={req.url} context={context}>
      <Provider store={store}>
         <Main />
      </Provider>
   </StaticRouter>
);

const componentHTML = renderToString(App);

res.end(
`<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
   ...
</head>
<body>
   <div id="root">${componentHTML}</div>
   <script>
      window.__INITIAL_STATE__ = ${store.getState()}; 
   </script>
</body>
</html>`);

如果你开发过大型单页应用，你可能已经发现了问题。在实际的项目中，我们不会一下子便初始化store的所有内容。例如购物车页面不会需要管理你的好友信息，优惠券页面不需要你的支付信息等等。我们会将store进行部分初始化，将大部分页面通用的内容进行填充。但是对于剩余内容，在页面打开后才进行数据请求：

class UserInfo extends React.Component {
   componentWillMount() {
      const { user,userInfo } = this.props;

      if (!userInfo) {
         dispatch(loadUser(user));
      }
   }

   ...
}

当页面存在异步请求的时候，你会发现同构变成了一团乱麻。用户访问的页面在渲染给客户端的时候，需要state还为填充，以至于客户端需要再次发起api请求。同时，服务端的这次请求白白浪费了。

更甚者是，当数据存在依赖关系。页面在渲染时需要多次有序api请求时，你自然而然会想到一种解决方案：路由表

1.1路由表

思路非常简单，在数据初始化之前。我们让用户访问的url进行一次路由表匹配。从而填充需要的state信息：

const ROUTER_TABLE = {
   '/user': [loadUser],'/user/info': [loadUser,loadUserInfo],'/shoppingCart': [loadUser,loadShoppingCart],... 
};

然而问题在于，随着页面的增多，以及相关的页面逻辑更改。你总是需要同时维护两份数据依赖逻辑（服务端和客户端），同构并没有解放你的双手。

接着，你会开始尝试寻找可以前后端通用的解决方案：Promise队列

1.2Promise队列

对于服务端渲染，我们需要解决的是在返回用户web content之前，等待所有的异步api完成。因而我们需要监视当前的渲染的api状态。同时，由于存在数据依赖。我们需要循环监听api请求，直到队列中没有额外的请求：

这里，我们就不得不提到React的context属性。Context允许你在组件之间传递共享数据和方法，而不需要经过props传递。因而当你在Top component中注册了promiseListener后，所有子组件都可以将异步promise置于其中。

class Main extends React.Component {
   getChildContext() {
      const { promiseList } = this.props;
      return {
         addIsomorphicPromise: promise => {
            if (promiseList) promiseList.push(promise);
         },};
   }

   ...
}
...

根组件Main接受一个promiseList属性，并提供全局的addIsomorphicPromise方法。当子组件/页面发起请求时。我们将promise放入list之中。由于仅有服务端渲染会用到promise队列，当props中没有promiseList（客户端）则不添加。

接着，我们简单改造一下dispatch的过程：

class UserInfo extends React.Component {
   componentWillMount() {
      const { user,userInfo } = this.props;
      const { addIsomorphicPromise } = this.context;

      if (!userInfo) {
         addIsomorphicPromise(dispatch(loadUser(user)));
      }
   }

   ...
}
...

注：这里使用了redux-thunk对action进行封装，返回值为fetch promise。

最后，在server端编写递归方法：

function loopRender($app,promiseList) {
   promiseList.splice(0);

   return new Promise((resolve,reject) => {
      const componentHTML = renderToString($app);

      if (promiseList.length === 0) {
         resolve(renderToString(componentHTML)); 
      } else {
         Promise.all(promiseList).then(() => {
            resolve(loopRender($app,promiseList));
         }).catch((err) => {
            reject(err);
         });
      }
   });
}

此外，在实际开发过程中，还需要做递归次数限制以防止逻辑错误导致遗漏添加promise导致store未更新产生的死循环。同时，如果你的页面存在通过store动态构建的子组件/页面嵌套dispatch，那么在promiseList为空时还需要额外的一次rendercheck以防止页面渲染未是最终态。

经过以上改造，你的页面代码已经实现了数据加载的复用。但是，并非所有情况下。你都需要让服务端完全渲染完毕页面再返回给用户。你需要适当地对数据请求进行拆分以到达速度响应与可用性的平衡：

（部分依赖数据后置）

将页面的基本组成进行服务端渲染后，部分内容提供载入动画以达到用户体验的平衡。我们通过使用React组件的2个生命周期方法组合可以实现这个效果：

componentWillMount

上文已经提到过。使用该方法实现同构的数据请求。

componentDidMount

该方法仅会在客户端触发，因而在该方法中进行数据请求不会在服务端触发。从而达到数据拆分的效果。

class Sample extends React.Component {
   componentWillMount() {
      const { data1 } = this.props;

      if (!data1) {
         dispatch(loadData1());
      }
   }

   componentDidMount() {
      const { data2 } = this.props;

      if (!data2) {
         dispatch(loadData2());
      }
   }

   ...
}

当搞定这些，你的同构代码离work更近了一步。记得在上文，我们提到过。如果服务端和客户端的virtual dom tree不同步时，总会以客户端为准。然而当准备完这些内容，我们仍然会在console中看到warning信息。为什么呢？我们需要再从redux说起。

按需加载的得与失

我们将应用内的数据拆分在多个reduxstate中，当用户访问不同页面的时候，通过componentWillMount和componentDidMount异步加载。当我们的component state数据有部分来自于redux state的延伸数据。我们需要额外做一次处理。

1.页面初次载入

代码非常好理解，数据fetch完毕后setState更新组件：

componentWillMount() {
   const { dispatch,data1 } = this.props;
   const { addIsomorphicPromise } = this.context;

   if (!data1) {
      addIsomorphicPromise.push(dispatch(loadData1()).then(() => {
         this.setState({
              ...
           });
      }));
   }
}

2.页面再次载入

当第二次打开页面时，由于不会再请求数据，从而我们需要额外调用setState。不过好在，简单做一下封装变可以省去在constructor和componentWillMount重复出现setState：

componentWillMount() {
   const { dispatch,data1 } = this.props;
   const { addIsomorphicPromise } = this.context;

   if (!data1) {
      addIsomorphicPromise.push(dispatch(loadData1()).then(() => {
         this.doSomeUpdate();
      }));
   } else {
      this.doSomeUpdate();
   }
}

doSomeUpdate = () => {
   const { data1 } = this.props;
   this.setState({
      ...
   });
};

3.componentWillReciveProps?

好吧，这不是一个推荐的做法，但是我也同样把它列在这里。如果你对React组件的生命周期方法很熟悉的话。你会很容易想起有一个componentWillReceiveProps方法。该方法在props更新时会调用。所以，如果我们想偷懒，可以直接监听Propsupdate然后再setState来更新组件的state。

但是大部分情况下，我们的组件不会只接收一个prop：

<MyComponent prop1={prop1} prop2={prop2} prop3={prop3} />

当存在多个props时，我们需要对props进行检查。省略没有必要的更新：

componentWillReceiveProps(nextProps) {
   if (nextProps.prop1 !== this.props.prop1) {
      this.setState({
         ...
      });
   }
}

（什么？你无所谓性能？当我什么都没有……）

来自服务端的warning

好了，当你完成这份代码。你会发现在控制台会打印出警告信息。

Warning: setState(...): Can only update a mounting component. This usually means you called setState() outside componentWillMount() on the server. This is a no-op. Please check the code for the Configuration component.

为何会发生这种情况呢？原因在于，当你在服务端渲染renderToString时，virtual dom tree已经完成渲染。这时当异步请求完成，调用setState已经无法生效。

对此，我们需要对环境进行检查：

export const isClient = !!(
   typeof window !== 'undefined' &&
   window.document &&
   window.document.createElement
);

如果是异步更新，那么只有处于client端才进行更新：

componentWillMount() {
   const { dispatch,data1 } = this.props;
   const { addIsomorphicPromise } = this.context;

   if (!data1) {
      addIsomorphicPromise.push(dispatch(loadData1()).then(() => {
         if (isClient) this.doSomeUpdate();
      }));
   } else {
      this.doSomeUpdate();
   }
}

好了，当完成这些内容后。开始享受你的同构之旅吧！

React同构漫谈

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