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阐述 Vue SSR 中数据水合 (Hydration) 的错误处理机制，当服务器端和客户端 VNode 不匹配时如何降级？

好的，各位老铁，晚上好！欢迎来到今晚的 Vue SSR 高级技术讲座。今天咱们聊点硬核的，聊聊 Vue SSR 里让人头疼但又绕不开的——数据水合（Hydration）的错误处理和降级策略。

这玩意儿，说白了，就是把服务端渲染出来的 HTML “激活” 成客户端可交互的 Vue 组件的过程。听起来挺美好，但实际操作中，坑可不少。最常见的就是服务端和客户端 VNode 不匹配，也就是“你俩长得不一样！”。一旦出现这种状况，轻则组件状态不对，重则页面直接崩给你看。

咱们先来捋捋，为啥会出现这种不匹配的情况，然后重点说说怎么优雅地处理它。

一、为啥服务端和客户端 VNode 会“闹别扭”？

原因有很多，常见的有以下几种：

  1. 环境差异：

    • 服务端没有 window、document 这些浏览器特有的 API，某些依赖这些 API 的组件在服务端渲染时可能会表现不同。
    • 用户代理字符串（User Agent）不同，导致服务端和客户端渲染出不同的样式或内容。
    • 时区差异，导致服务端和客户端渲染的时间戳或日期格式不一致。

  2. 数据状态不一致：

    • 服务端渲染时使用的数据和客户端激活时的数据不同步。比如，服务端渲染时从数据库获取的数据，在客户端激活时可能已经被修改了。
    • 服务端渲染时使用了随机数，导致客户端激活时生成的 VNode 和服务端渲染的不同。

  3. 组件逻辑差异：

    • 某些组件在服务端和客户端有不同的渲染逻辑。例如，根据设备类型（移动端/PC端）显示不同的内容。
    • 使用了第三方库，该库在服务端和客户端的行为不一致。

  4. 代码错误：

    • 当然，最常见的还是代码逻辑错误，比如 Vue 组件的 computed 属性或 watch 监听器在服务端和客户端的执行结果不一致。
    • 服务端和客户端使用的 Vue 版本不一致，导致渲染结果不同。

二、Vue SSR 水合错误的检测和处理

Vue 在水合过程中，会尝试复用服务端渲染的 DOM 结构，并将其“激活”成客户端的 Vue 组件。如果发现服务端和客户端的 VNode 不匹配，Vue 会发出警告，并且会尝试修复这些不匹配的地方。

Vue 提供了 hydrate 这个选项来控制水合过程。默认情况下，hydrate 为 true，表示开启水合。如果设置为 false，则会跳过水合过程，直接在客户端重新渲染整个应用。这虽然能解决不匹配的问题，但会失去 SSR 的意义，导致首屏渲染时间变长。

// entry-client.js
import Vue from 'vue'
import App from './App.vue'
import { createRouter } from './router'
import { createStore } from './store'

export function createApp () {
  const router = createRouter()
  const store = createStore()

  const app = new Vue({
    router,
    store,
    render: h => h(App)
  })

  return { app, router, store }
}

const { app, router, store } = createApp()

router.onReady(() => {
  // Hydrate 选项，默认 true，开启水合
  app.$mount('#app')
})

三、优雅降级策略：让你的 SSR 应用更健壮

既然 VNode 不匹配是无法完全避免的，那我们就需要制定一些优雅的降级策略，保证即使出现不匹配，应用也能正常运行，至少不会崩溃。

  1. client-only 组件：

    这是最简单粗暴，但也是最有效的策略。如果某个组件依赖 window 或 document 等浏览器特有的 API，无法在服务端渲染，那就把它做成一个 client-only 组件。

    // ClientOnly.vue
<template>
  <div v-if="mounted">
    <slot></slot>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      mounted: false
    }
  },
  mounted() {
    this.mounted = true
  }
}
</script>

    使用方法：

    <template>
  <div>
    <h1>Hello SSR</h1>
    <ClientOnly>
      <MyComponent />
    </ClientOnly>
  </div>
</template>

<script>
import ClientOnly from './ClientOnly.vue'
import MyComponent from './MyComponent.vue'

export default {
  components: {
    ClientOnly,
    MyComponent
  }
}
</script>

    ClientOnly 组件会在 mounted 钩子函数中设置 mounted 状态为 true，从而显示其子组件。由于 mounted 钩子函数只在客户端执行，所以 ClientOnly 组件的子组件不会在服务端渲染。

  2. beforeMount 和 beforeUpdate 钩子函数：

    这两个钩子函数只在客户端执行，可以在其中进行一些初始化操作或状态更新，以确保客户端的状态与服务端渲染的状态一致。

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

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: '服务端渲染'
    }
  },
  beforeMount() {
    // 客户端激活时，将 message 更新为客户端数据
    this.message = '客户端渲染'
  }
}
</script>

    注意，尽量避免在 beforeMount 和 beforeUpdate 钩子函数中进行大量的 DOM 操作，这可能会导致性能问题。

  3. serverPrefetch 钩子函数：

    Vue 2.6 引入了 serverPrefetch 钩子函数，用于在服务端预取数据。这个钩子函数只在服务端执行，可以在其中获取一些需要在客户端使用的数据，并将其保存在 store 中。

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

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: '默认消息'
    }
  },
  async serverPrefetch() {
    // 在服务端预取数据
    const data = await fetchData()
    this.message = data.message
    this.$store.commit('setMessage', data.message) // 提交到 store
  },
  mounted() {
    // 从 store 中获取数据
    this.message = this.$store.state.message || this.message
  }
}

async function fetchData() {
  // 模拟异步请求
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve({ message: '服务端预取的数据' })
    }, 500)
  })
}
</script>

    在客户端，可以通过 store 获取服务端预取的数据，从而避免客户端重新发起请求。

  4. 错误边界（Error Boundaries）：

    错误边界是一种 Vue 组件，可以捕获其子组件树中的 JavaScript 错误，并优雅地显示降级 UI，而不是崩溃整个应用。

    // ErrorBoundary.vue
<template>
  <div>
    <div v-if="hasError">
      <h1>Something went wrong.</h1>
      <p>Please try again later.</p>
    </div>
    <div v-else>
      <slot></slot>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      hasError: false
    }
  },
  components: {
  },
  static onErrorCaptured(err, vm, info) {
    // 捕获错误
    console.error('Error captured in ErrorBoundary:', err, info)
    this.hasError = true
    // 阻止错误继续向上冒泡
    return false
  }
}
</script>

    使用方法：

    <template>
  <div>
    <h1>Hello SSR</h1>
    <ErrorBoundary>
      <MyComponent />
    </ErrorBoundary>
  </div>
</template>

<script>
import ErrorBoundary from './ErrorBoundary.vue'
import MyComponent from './MyComponent.vue'

export default {
  components: {
    ErrorBoundary,
    MyComponent
  }
}
</script>

    如果 MyComponent 组件或其子组件抛出错误，ErrorBoundary 组件会捕获该错误，并显示降级 UI。

  5. 条件渲染：

    根据环境（服务端/客户端）进行条件渲染，可以避免在服务端渲染一些只能在客户端运行的代码。

    <template>
  <div>
    <h1 v-if="isClient">客户端渲染的内容</h1>
    <h1 v-else>服务端渲染的内容</h1>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      isClient: process.client
    }
  }
}
</script>

    在 vue.config.js 中，可以设置 process.client 环境变量：

    // vue.config.js
module.exports = {
  chainWebpack: config => {
    config
      .plugin('define')
      .tap(args => {
        args[0]['process.client'] = true // 客户端
        return args
      })
  }
}

    服务端构建时，process.client 会被设置为 false。

  6. 使用 v-once 指令：

    如果某个组件的内容在服务端渲染后不会发生变化，可以使用 v-once 指令来告诉 Vue 只渲染一次。这样可以避免在客户端进行不必要的水合操作，提高性能。

    <template>
  <div>
    <h1 v-once>{{ message }}</h1>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: 'Hello SSR'
    }
  }
}
</script>

  7. 数据校验和同步：

    在客户端激活时，对服务端渲染的数据进行校验，如果发现数据不一致，则进行同步或降级处理。

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

<script>
export default {
  data() {
    return {
      message: '服务端渲染'
    }
  },
  mounted() {
    // 从 API 获取最新的数据
    fetchData().then(data => {
      // 校验数据是否一致
      if (data.message !== this.message) {
        // 数据不一致，进行同步
        this.message = data.message
      }
    })
  }
}

async function fetchData() {
  // 模拟异步请求
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve({ message: '客户端获取的数据' })
    }, 500)
  })
}
</script>

  8. 忽略水合错误：

    如果你确定某些水合错误是无害的，可以使用 vue-meta 提供的 skipHydrate 选项来忽略这些错误。

    // vue-meta.config.js
module.exports = {
  skipHydrate: true
}

    注意，只有在确定错误是无害的情况下才能使用此选项，否则可能会导致应用出现不可预测的问题。

四、调试 SSR 水合错误的技巧

调试 SSR 水合错误是一项需要耐心和技巧的工作。以下是一些常用的调试技巧：

  1. Vue Devtools：

    Vue Devtools 是调试 Vue 应用的利器。它可以在浏览器中查看 Vue 组件的状态、props、computed 属性等，帮助你快速定位问题。

  2. 服务端日志：

    在服务端打印日志，可以帮助你了解服务端渲染的过程，以及服务端渲染的数据是否正确。

  3. 客户端日志：

    在客户端打印日志，可以帮助你了解客户端激活的过程，以及客户端的数据是否与服务端渲染的数据一致。

  4. 断点调试：

    在服务端和客户端使用断点调试，可以逐行执行代码，观察变量的值，从而找到问题的根源。

  5. 比较服务端和客户端的 HTML：

    可以使用浏览器的开发者工具或在线 HTML Diff 工具，比较服务端渲染的 HTML 和客户端激活后的 HTML，找出差异之处。

五、总结

Vue SSR 的数据水合是一个复杂的过程，涉及到服务端渲染、客户端激活、数据同步等多个环节。VNode 不匹配是水合过程中最常见的问题之一。为了保证 SSR 应用的健壮性和性能，我们需要制定一些优雅的降级策略，例如使用 client-only 组件、beforeMount 和 beforeUpdate 钩子函数、serverPrefetch 钩子函数、错误边界等。同时，我们还需要掌握一些调试 SSR 水合错误的技巧，以便快速定位和解决问题。

降级策略 描述 适用场景
client-only 组件 将依赖浏览器 API 的组件封装在 client-only 组件中，使其只在客户端渲染。 组件依赖 window、document 等浏览器特有的 API，无法在服务端渲染。
beforeMount/Update 钩子函数 在客户端执行的钩子函数中进行初始化操作或状态更新，确保客户端状态与服务端一致。 需要在客户端进行一些初始化操作，或者需要根据客户端的状态更新组件。
serverPrefetch 钩子函数 在服务端预取数据，并在客户端从 store 中获取，避免客户端重复请求。 需要在客户端使用的数据，可以在服务端预先获取，提高首屏渲染速度。
错误边界 捕获子组件树中的 JavaScript 错误，并显示降级 UI，防止应用崩溃。 组件可能抛出错误，需要提供友好的错误提示。
条件渲染 根据环境（服务端/客户端）进行条件渲染，避免在服务端渲染只能在客户端运行的代码。 需要根据环境显示不同的内容。
v-once 指令 告诉 Vue 组件只渲染一次，避免客户端不必要的水合操作。 组件的内容在服务端渲染后不会发生变化。
数据校验和同步 在客户端激活时，对服务端渲染的数据进行校验，如果发现数据不一致，则进行同步或降级处理。 服务端和客户端的数据可能不同步。
忽略水合错误 使用 skipHydrate 选项忽略某些无害的水合错误。 确定某些水合错误是无害的。

希望今天的讲座对大家有所帮助。记住，SSR 的水合过程就像谈恋爱，需要双方互相理解、互相包容，才能最终走到一起。如果实在不行，那就分手吧，直接客户端渲染！当然，这只是个玩笑，我们还是要尽量让 SSR 应用更加健壮和高效。 感谢各位老铁的参与，咱们下期再见！

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