Vue 3源码深度解析之：`Vue`的`SSR`性能优化：流式渲染和组件缓存。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位观众老爷们，早上好！今天咱们聊聊 Vue 3 SSR 的性能优化，重点是流式渲染和组件缓存，保证让你的网站飞起来！

开场白：SSR 性能，那可是个磨人的小妖精

SSR（Server-Side Rendering，服务端渲染）这玩意儿，好处大家都知道，SEO 友好，首屏加载速度快。但搞不好，它也会变成性能瓶颈，尤其是在流量大的时候，服务器直接原地爆炸。所以，优化 SSR 性能，那就是程序员的必修课。

第一章：什么是 SSR？先打个底

简单来说，SSR 就是把 Vue 组件在服务器上渲染成 HTML，然后直接发给浏览器。浏览器拿到的是可以直接显示的内容，而不是一堆 JavaScript 代码，等着它去吭哧吭哧地渲染。

SSR 流程：

客户端请求： 浏览器发送请求给服务器。
服务器接收： 服务器接收到请求。
数据获取： 服务器获取渲染所需的数据（比如从数据库）。
组件渲染： 服务器用 Vue 实例和数据，将 Vue 组件渲染成 HTML 字符串。
发送响应： 服务器将 HTML 字符串发送给浏览器。
客户端激活： 浏览器接收到 HTML，显示页面，然后 Vue 会进行“客户端激活”，把服务器渲染好的 HTML “接管”过来，让页面可以响应用户的交互。

第二章：流式渲染：细水长流，缓解服务器压力

传统的 SSR，服务器必须把整个页面都渲染完，才能把 HTML 发送给浏览器。这就意味着，浏览器必须等到所有数据都加载完毕，才能看到页面。这对于用户体验来说，简直就是灾难。

流式渲染（Streaming Rendering）就像是给 SSR 装了个水龙头，服务器可以一边渲染，一边把 HTML 片段发给浏览器。浏览器收到一部分 HTML 就可以先显示一部分，不用傻等全部渲染完成。

流式渲染的优点：

更快的首屏加载： 浏览器可以更快地显示内容，用户体验更好。
降低服务器压力： 服务器可以分批次发送数据，减轻一次性渲染的压力。
更好的资源利用： 浏览器可以并行加载资源，提高效率。

Vue 3 如何实现流式渲染？

Vue 3 的 @vue/server-renderer 包提供了 renderToStream 方法，可以实现流式渲染。

代码示例：

// server.js
import { createApp } from 'vue'
import { renderToStream } from '@vue/server-renderer'
import App from './App.vue'

export async function render(url, manifest) {
  const app = createApp(App);

  const renderStream = await renderToStream(app);

  return renderStream;
}

// 在你的 express 中间件里使用
import { render } from './server';

app.get('*', async (req, res) => {
  try {
    const renderStream = await render(req.url, manifest);

    res.setHeader('Content-Type', 'text/html');

    renderStream.pipe(res);  //直接使用 pipe 方法
    // renderStream.on('data', (chunk) => {
    //   res.write(chunk);
    // });

    // renderStream.on('end', () => {
    //   res.end();
    // });

    renderStream.on('error', (err) => {
      console.error(err);
      res.status(500).end('Internal Server Error');
    });
  } catch (e) {
    console.error(e);
    res.status(500).end('Internal Server Error');
  }
});

代码解释：

renderToStream(app)： 将 Vue 应用实例 app 渲染成一个流。这个流会不断地产生 HTML 片段。
renderStream.pipe(res)： 将 renderStream 的数据直接通过 pipe 方法输出到 res (response) 对象，也就是发送给客户端。这比手动监听 data 和 end 事件效率更高。
错误处理： 监听 error 事件，如果渲染过程中出现错误，可以及时处理。

流式渲染的注意事项：

错误处理： 流式渲染过程中，如果组件渲染出错，需要及时处理，避免整个页面崩溃。
资源加载： 流式渲染可以配合 preload 预加载关键资源，提高加载速度。
服务端缓存： 流式渲染可以结合服务端缓存，进一步提高性能。

第三章：组件缓存：避免重复劳动，省时省力

如果某个组件的内容在一段时间内不会发生变化，那么每次都重新渲染它，简直就是浪费 CPU 资源。组件缓存（Component Caching）就是把组件的渲染结果缓存起来，下次直接使用缓存，避免重复渲染。

组件缓存的优点：

减少 CPU 消耗： 避免重复渲染，降低服务器 CPU 负载。
提高渲染速度： 直接使用缓存，提高渲染速度。
提升系统吞吐量： 服务器可以处理更多的请求。

Vue 3 如何实现组件缓存？

Vue 3 并没有提供内置的组件缓存机制，需要手动实现。不过，可以使用一些第三方库，比如 lru-cache，来实现 LRU (Least Recently Used，最近最少使用) 缓存。

代码示例：

// 引入 lru-cache
const LRU = require('lru-cache');

// 创建缓存实例
const cache = new LRU({
  max: 1000, // 最大缓存数量
  maxAge: 1000 * 60 * 60 // 缓存时间（1 小时）
});

// 封装一个缓存函数
async function renderWithCache(key, renderFunction) {
  const cached = cache.get(key);
  if (cached) {
    return cached; // 如果缓存存在，直接返回
  }

  const result = await renderFunction(); // 如果缓存不存在，执行渲染函数
  cache.set(key, result); // 将结果存入缓存
  return result;
}

使用示例：

// 在你的组件中
import { defineComponent } from 'vue';
import { renderWithCache } from './cache'; // 引入缓存函数

export default defineComponent({
  name: 'MyComponent',
  props: {
    id: {
      type: String,
      required: true
    }
  },
  async serverPrefetch() {
    // 生成缓存 key，可以根据组件的 props 来生成
    const cacheKey = `my-component:${this.id}`;

    // 使用缓存函数来渲染组件
    this.renderedHtml = await renderWithCache(cacheKey, async () => {
      // 这里是你的渲染逻辑
      // 比如从数据库获取数据，然后渲染组件
      // 模拟异步数据获取
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500));
      return `<div>${this.id}: This is the rendered content from server.</div>`;
    });
  },
  data() {
    return {
      renderedHtml: ''
    }
  },
  template: `
    <div v-html="renderedHtml"></div>
  `
});

代码解释：

LRU： 使用 lru-cache 创建一个 LRU 缓存实例。
renderWithCache(key, renderFunction)： 一个通用的缓存函数，接受一个缓存 key 和一个渲染函数作为参数。
缓存 key： 缓存 key 应该能够唯一标识组件的内容。可以根据组件的 props、数据等来生成。
serverPrefetch： Vue 3 的 serverPrefetch 钩子函数，在服务器端渲染之前执行，可以用来获取数据和渲染组件。
缓存命中： 如果缓存命中，直接返回缓存中的 HTML。
缓存未命中： 如果缓存未命中，执行 renderFunction 来渲染组件，并将结果存入缓存。

组件缓存的注意事项：

缓存 key 的设计： 缓存 key 必须能够唯一标识组件的内容。如果组件的内容发生变化，缓存 key 也应该发生变化。
缓存失效策略： 需要设置合理的缓存失效策略，避免缓存过期的数据。
缓存大小： 需要根据服务器的内存大小和组件的复杂程度，设置合理的缓存大小。
数据更新： 当组件依赖的数据更新时，需要及时更新缓存。

第四章：流式渲染 + 组件缓存：双剑合璧，天下无敌

流式渲染和组件缓存可以结合使用，进一步提高 SSR 性能。

流程：

首次请求： 服务器先检查组件是否在缓存中。如果不在，则渲染组件，并将结果存入缓存，然后通过流式渲染发送给浏览器。
后续请求： 服务器直接从缓存中获取组件的渲染结果，然后通过流式渲染发送给浏览器。

优势：

首屏加载速度更快： 流式渲染可以更快地显示内容。
服务器压力更小： 组件缓存可以避免重复渲染，降低服务器 CPU 负载。
系统吞吐量更高： 服务器可以处理更多的请求。

代码示例：

将上面的流式渲染和服务端缓存的代码结合起来即可.

第五章：其他优化技巧：锦上添花，更上一层楼

除了流式渲染和组件缓存，还有一些其他的优化技巧，可以进一步提高 SSR 性能。

代码分割： 将 JavaScript 代码分割成多个 chunk，按需加载，减少首屏加载时间。
资源预加载： 使用 preload 和 prefetch 预加载关键资源，提高加载速度。
HTTP 缓存： 利用 HTTP 缓存机制，缓存静态资源，减少服务器压力。
CDN 加速： 使用 CDN 加速静态资源，提高访问速度。
Gzip 压缩： 对 HTML、CSS、JavaScript 等资源进行 Gzip 压缩，减少传输体积。
优化数据库查询： 优化数据库查询语句，减少数据库访问时间。
使用更快的服务器： 更换更快的服务器，提高服务器的处理能力。
使用更快的网络： 使用更快的网络，提高数据传输速度。

总结：SSR 性能优化，永无止境

SSR 性能优化是一个持续不断的过程。需要根据具体的应用场景，选择合适的优化策略。流式渲染和组件缓存是两个非常重要的优化技巧，可以显著提高 SSR 性能。但是，也要注意其他方面的优化，才能达到最佳效果。

表格总结：

优化策略	优点	缺点	适用场景
流式渲染	更快的首屏加载，降低服务器压力，更好的资源利用	需要处理错误，需要配合资源预加载，需要结合服务端缓存	所有需要 SSR 的应用
组件缓存	减少 CPU 消耗，提高渲染速度，提升系统吞吐量	需要设计合理的缓存 key，需要设置合理的缓存失效策略，需要考虑缓存大小，需要及时更新缓存	内容变化不频繁的组件
代码分割	减少首屏加载时间	增加 HTTP 请求数量，可能增加服务器压力	大型单页应用
资源预加载	提高加载速度	需要仔细分析资源依赖关系，可能增加服务器压力	所有应用
HTTP 缓存	减少服务器压力	需要设置合理的缓存策略，可能导致缓存过期的数据	所有应用
CDN 加速	提高访问速度	需要支付 CDN 费用，可能存在 CDN 故障	静态资源较多的应用
Gzip 压缩	减少传输体积	需要消耗 CPU 资源进行压缩	所有应用
优化数据库查询	减少数据库访问时间	需要专业的数据库知识	依赖数据库的应用
更快的服务器	提高服务器的处理能力	需要支付更高的服务器费用	高流量应用
更快的网络	提高数据传输速度	需要支付更高的网络费用	所有应用

好了，今天的讲座就到这里。希望大家能够学有所获，让你的 Vue SSR 应用飞起来！感谢各位的观看，下课！

发表回复 取消回复

发表回复取消回复