Vue 3源码极客之：`Vue`的`SSR`架构：`Nuxt 3`的`Nitro`引擎如何与`Vue`协同工作。 - 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

各位听众，老铁们，大家好！今天咱们唠唠Vue 3 SSR里头的扛把子——Nuxt 3 的 Nitro 引擎。这玩意儿，说白了，就是个服务端渲染的加速器，专门伺候 Vue 3 的。别看名字挺唬人，其实原理也没那么玄乎。咱们今天就把它扒个底朝天，看看它怎么跟 Vue 3 勾肩搭背，一起搞事情。

一、SSR：为什么要服务端渲染？

在深入 Nitro 之前，咱先得搞清楚 SSR (Server-Side Rendering) 是个啥。简单来说，就是把 Vue 组件在服务器端渲染成 HTML，然后再发送给浏览器。这跟传统的客户端渲染（CSR）不一样，CSR 是浏览器拿到 JavaScript 代码后，自己吭哧吭哧地渲染。

那为啥要搞 SSR 呢？好处多多啊：

SEO 友好： 搜索引擎爬虫喜欢直接抓取 HTML 内容，SSR 渲染出来的页面对它们来说更友好，更容易被收录。
首屏加载更快： 用户第一次访问页面的时候，直接拿到的是已经渲染好的 HTML，不需要等待 JavaScript 下载和执行，首屏加载速度更快，用户体验更好。
更好的用户体验： 对于一些低端设备或者网络环境不好的用户来说，SSR 可以减轻客户端的压力，提供更流畅的体验。

但是，SSR 也有缺点：

服务器压力更大： 所有渲染工作都放在服务器端，对服务器的性能要求更高。
开发复杂度更高： 需要考虑服务器端和客户端的代码兼容性，调试起来更麻烦。
更高的维护成本： 服务端代码需要额外的维护和部署。

二、Nuxt 3：Vue 3 的 SSR 好伙伴

Nuxt 3 是一个基于 Vue 3 的 SSR 框架，它简化了 SSR 应用的开发过程，提供了很多开箱即用的功能，比如路由、数据获取、状态管理等等。你可以把它想象成 Vue 3 的 SSR 脚手架，帮你把地基打好，你只需要专注于业务逻辑的开发。

三、Nitro：Nuxt 3 的秘密武器

Nitro 是 Nuxt 3 的核心引擎，负责处理 SSR 的底层工作。它是一个轻量级、高性能的服务端渲染引擎，主要负责以下几个方面：

构建和打包： 将 Vue 组件和服务器端代码打包成一个可执行的服务器。
路由处理： 接收客户端请求，根据路由规则找到对应的 Vue 组件进行渲染。
数据获取： 在服务器端获取数据，并将数据传递给 Vue 组件。
渲染： 将 Vue 组件渲染成 HTML 字符串。
缓存： 缓存渲染结果，提高性能。
部署： 将打包好的服务器部署到不同的平台。

Nitro 的设计目标是：

高性能： 尽可能地提高 SSR 的性能，减少服务器的压力。
灵活性： 允许开发者自定义 Nitro 的行为，满足不同的需求。
易用性： 提供简单的 API 和配置，方便开发者使用。

四、Nitro 如何与 Vue 3 协同工作？

Nitro 和 Vue 3 的协同工作流程大致如下：

客户端发起请求： 浏览器向服务器发送请求。
Nitro 接收请求： Nitro 接收到请求后，根据路由规则找到对应的 Vue 组件。
数据获取： Nitro 在服务器端获取数据，并将数据传递给 Vue 组件。这一步通常会使用 useFetch 或 useAsyncData 类似的 composables。
Vue 组件渲染： Nitro 使用 Vue 3 的 renderToString 方法将 Vue 组件渲染成 HTML 字符串。
发送响应： Nitro 将渲染好的 HTML 字符串发送给浏览器。
客户端激活： 浏览器接收到 HTML 字符串后，进行客户端激活，将 Vue 组件和客户端事件绑定起来。

可以用一张表格来概括这个过程：

步骤	描述	涉及技术
1	客户端发起请求到服务器	HTTP 请求
2	Nitro 接收请求，处理路由，确定需要渲染的 Vue 组件	Koa/H3, Vue Router
3	Nitro 在服务器端执行 `useFetch` 或 `useAsyncData` 等 composables 获取数据	Vue Composition API, Fetch
4	使用 `renderToString` 将 Vue 组件渲染成 HTML 字符串	Vue `renderToString`
5	Nitro 将 HTML 字符串发送给客户端	HTTP 响应
6	客户端接收 HTML，Vue 进行水合作用 (Hydration)，将服务端渲染的 HTML 与客户端 Vue 实例关联，接管事件处理和状态管理	Vue Hydration

五、Nitro 的关键技术

Nitro 为了实现高性能和灵活性，使用了一些关键技术：

H3： Nitro 使用 H3 作为服务器框架。H3 是一个轻量级的 HTTP 框架，基于 unjs 组织维护，专注于性能和可扩展性。它提供了简单的 API，方便开发者处理 HTTP 请求和响应。
rollup/esbuild: Nitro 可以选择使用 Rollup 或者 esbuild 来打包服务器端代码。Rollup 和 esbuild 都是流行的 JavaScript 打包工具，可以将多个模块打包成一个文件，方便部署和运行。通常情况下，esbuild 构建速度更快，但在某些高级场景下，Rollup 可能更适合。
Serverless Functions： Nitro 支持将 SSR 应用部署成 Serverless Functions，比如 AWS Lambda、Netlify Functions 等。Serverless Functions 是一种无服务器计算模型，可以根据实际请求量自动扩容和缩容，节省服务器资源。
基于 Islands 的架构 (Islands Architecture)： 虽然 Nuxt 3 默认是 SSR，但 Nitro 允许你选择性地对某些组件进行客户端渲染，这种架构被称为 Islands Architecture。这种方式可以在保证 SEO 的同时，减少服务器的压力，提高性能。

六、代码示例

光说不练假把式，咱们来看几个代码示例，加深理解。

1. 一个简单的 Vue 组件:

<template>
  <h1>{{ message }}</h1>
</template>

<script setup>
import { ref, onMounted } from 'vue'

const message = ref('Hello from the server!')

onMounted(() => {
  // 客户端激活后，修改 message 的值
  message.value = 'Hello from the client!'
})
</script>

这个组件很简单，在服务器端渲染的时候，message 的值是 "Hello from the server!"。当浏览器接收到 HTML 后，Vue 会进行客户端激活，onMounted 钩子函数会被执行，message 的值会被修改为 "Hello from the client!"。

2. 使用 useFetch 获取数据:

<template>
  <h1>{{ post.title }}</h1>
  <p>{{ post.body }}</p>
</template>

<script setup>
const { data: post, pending, error, refresh } = await useFetch('/api/post/1')

if (pending.value) {
  // Loading state
}

if (error.value) {
  // Error state
}
</script>

在这个例子中，useFetch 会在服务器端发起 HTTP 请求，获取 /api/post/1 的数据。获取到的数据会赋值给 post 变量。这个过程是在服务器端完成的，所以搜索引擎爬虫可以直接抓取到 post 的内容。

3. 一个简单的 API 路由 (server/api/post/[id].js):

export default defineEventHandler(async (event) => {
  const id = event.context.params.id
  // 模拟从数据库获取数据
  const post = {
    id: id,
    title: `Post Title ${id}`,
    body: `Post Body ${id}`
  }
  return post
})

这个文件定义了一个 API 路由，当客户端访问 /api/post/1 的时候，这个路由会被触发，返回一个包含 id、title 和 body 属性的 JSON 对象。

七、Nitro 的配置

Nitro 的配置可以通过 nuxt.config.js 文件进行修改。例如，可以配置 Nitro 的构建目标、缓存策略、部署方式等等。

export default defineNuxtConfig({
  nitro: {
    preset: 'node-server', // 构建目标，比如 node-server, netlify, vercel 等
    prerender: {
      routes: ['/'] // 预渲染的路由
    },
    storage: {
      redis: {
        driver: 'redis',
        /* redis配置 */
      }
    },
    // 更多配置...
  }
})

一些常见的 Nitro 配置选项包括：

选项	描述
`preset`	指定构建目标，比如 `node-server`、`netlify`、`vercel` 等。不同的构建目标会生成不同的服务器代码，以适应不同的部署环境。
`prerender`	配置预渲染的路由。预渲染是指在构建时就将某些路由渲染成 HTML 文件，这样可以提高首屏加载速度，减少服务器的压力。
`storage`	配置存储，可以用来缓存数据或者存储会话信息。 Nitro 支持多种存储驱动，比如 `redis`、`fs`、`memory` 等。
`plugins`	可以添加 Nitro 插件，扩展 Nitro 的功能。
`externals`	允许将某些模块排除在打包范围之外，比如一些大型的第三方库，可以减少打包后的文件大小。

八、总结

总而言之，Nitro 是 Nuxt 3 的灵魂，它负责处理 SSR 的底层工作，提供了高性能、灵活性和易用性。它和 Vue 3 协同工作，让开发者可以更轻松地构建 SSR 应用。理解 Nitro 的原理和配置，可以帮助你更好地优化 Nuxt 3 应用的性能和体验。

希望今天的讲座对大家有所帮助！记住，技术这玩意儿，就是纸老虎，多看多练，就能把它驯服。咱们下回再见！

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