Vue SSR中的路由同步：服务端与客户端路由状态的精确匹配与切换 - 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

Vue SSR 中的路由同步：服务端与客户端路由状态的精确匹配与切换

大家好，今天我们来深入探讨 Vue SSR (Server-Side Rendering) 中的一个核心问题：路由同步。在 SSR 应用中，服务端渲染出初始 HTML，客户端接管后需要与服务端渲染的内容保持一致，这其中路由的状态同步至关重要。如果服务端和客户端的路由状态不一致，会导致页面内容错乱、用户体验下降，甚至出现 JavaScript 错误。

为什么需要路由同步？

在传统的客户端渲染 (CSR) 应用中，路由完全由客户端的 JavaScript 控制。用户点击链接或在地址栏输入 URL 后，浏览器会向服务器请求 HTML 页面，然后客户端的 JavaScript 负责解析 HTML、下载 JavaScript 代码、执行路由逻辑、渲染页面内容。

而在 SSR 应用中，服务端会在接收到请求后，执行 Vue 应用的渲染，生成 HTML 字符串，并将其发送给客户端。客户端接收到 HTML 后，需要 "激活" (hydrate) 这个 HTML，也就是接管 Vue 应用的控制权，并让它与服务端渲染的内容保持一致。

如果服务端渲染时的路由状态与客户端接管后的路由状态不一致，就会出现以下问题：

闪烁 (FOUC, Flash of Unstyled Content)： 客户端接管后，发现路由不一致，需要重新渲染页面内容，导致页面出现短暂的闪烁。
数据不一致： 服务端渲染时加载的数据可能与客户端路由对应的组件所需的数据不一致，导致页面内容错误。
SEO 问题： 搜索引擎爬虫会抓取服务端渲染的 HTML，如果服务端渲染的 HTML 内容不正确，会影响 SEO 效果。

因此，确保服务端和客户端的路由状态一致，是 SSR 应用的关键。

服务端路由状态的获取与传递

在服务端，我们需要使用 vue-router 实例来处理路由，并获取当前请求对应的路由信息。

1. 创建 Vue Router 实例：

// server.js
import Vue from 'vue';
import VueRouter from 'vue-router';
import App from './App.vue';
import routes from './router'; // 你的路由配置

Vue.use(VueRouter);

export function createApp (context) {
  const router = new VueRouter({
    mode: 'history', // SSR 必须使用 history 模式
    routes
  });

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

  return { app, router };
}

2. 获取请求 URL 并进行路由匹配：

// server.js (使用 Express 作为示例)
import express from 'express';
import { createApp } from './app';
import { renderToString } from '@vue/server-renderer';

const app = express();

app.get('*', async (req, res) => {
  const { app, router } = createApp({ url: req.url });

  // 推进到正确的 URL
  router.push(req.url);

  // 等待 Vue Router 将异步组件和钩子函数解析完
  await router.isReady();

  const context = {};
  const appHtml = await renderToString(app, context);

  // ... 将 appHtml 插入到 HTML 模板中，并发送给客户端
  res.send(`
    <!DOCTYPE html>
    <html>
      <head>
        <title>Vue SSR Example</title>
        <script>window.__INITIAL_STATE__ = ${JSON.stringify(context.state)}</script>
      </head>
      <body>
        <div id="app">${appHtml}</div>
        <script src="/client.js"></script>
      </body>
    </html>
  `);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server is running on port 3000');
});

代码解释：

router.push(req.url)：将 vue-router 的路由设置为当前请求的 URL。
await router.isReady()：等待 vue-router 将异步组件和钩子函数（例如 beforeRouteEnter、beforeRouteUpdate）解析完成。确保在渲染之前，路由已完全解析，避免服务端渲染的内容不完整。
context：用于传递服务端渲染过程中的一些信息，例如组件预取的数据。
window.__INITIAL_STATE__ = ${JSON.stringify(context.state)}：将服务端渲染过程中获取的数据（例如 Vuex store 的 state）序列化成 JSON 字符串，并注入到 HTML 模板中。客户端在接管 Vue 应用后，可以从这个全局变量中获取这些数据，避免重复请求。

3. 使用 router.isReady() 的必要性

在 Vue Router 4 中，router.isReady() 非常重要，特别是当你的路由配置包含异步组件或者导航守卫（如 beforeRouteEnter, beforeRouteUpdate, beforeRouteLeave）时。如果没有 router.isReady()，服务端渲染可能会在路由解析完成之前发生，导致：

组件未加载: 异步组件可能还没有被加载和渲染，造成页面内容不完整。
导航守卫未执行: 导航守卫中的逻辑（比如数据预取）可能没有执行，导致数据缺失或者页面渲染错误。
路由不匹配: 如果在导航守卫中进行了重定向，服务端可能渲染了错误的路由。

router.isReady() 返回一个 Promise，它会在所有初始导航守卫解析完成、异步组件加载完毕后 resolve。确保在服务端渲染之前，路由已经完全准备好。

客户端路由状态的同步与激活

在客户端，我们需要从 window.__INITIAL_STATE__ 中获取服务端传递过来的数据，并将其应用到 Vue 应用中。同时，我们需要使用 vue-router 实例来接管路由，并确保它与服务端渲染的路由状态一致。

1. 创建 Vue Router 实例：

// client.js
import Vue from 'vue';
import VueRouter from 'vue-router';
import App from './App.vue';
import routes from './router'; // 你的路由配置

Vue.use(VueRouter);

const router = new VueRouter({
  mode: 'history',
  routes
});

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

// ... (挂载 Vue 应用)

2. 从 window.__INITIAL_STATE__ 中获取数据并应用：

// client.js (假设使用了 Vuex)
import Vue from 'vue';
import VueRouter from 'vue-router';
import App from './App.vue';
import routes from './router';
import { createStore } from './store'; // 你的 Vuex store

Vue.use(VueRouter);

const router = new VueRouter({
  mode: 'history',
  routes
});

const store = createStore();

// 将服务端渲染的数据应用到 Vuex store 中
if (window.__INITIAL_STATE__) {
  store.replaceState(window.__INITIAL_STATE__);
}

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

// ... 挂载 Vue 应用
app.$mount('#app');

代码解释：

store.replaceState(window.__INITIAL_STATE__)：使用服务端传递过来的数据替换 Vuex store 的 state。这确保客户端的 Vuex store 与服务端渲染时的状态完全一致。
app.$mount('#app')：将 Vue 应用挂载到 HTML 模板中的 #app 元素上。这个过程会 "激活" (hydrate) 服务端渲染的 HTML，并接管 Vue 应用的控制权。 Vue 会比较客户端渲染的 Virtual DOM 和服务端渲染的 HTML，如果两者一致，则只会添加事件监听器，而不会重新渲染页面。

3. beforeRouteEnter 的特殊处理

beforeRouteEnter 是一个特殊的导航守卫，因为它不能访问 this，也就是 Vue 组件的实例。这意味着在服务端渲染时，beforeRouteEnter 中的代码无法访问组件的数据和方法。

为了解决这个问题，我们需要使用 next 回调函数，并将组件实例传递给它：

// 路由组件
export default {
  beforeRouteEnter (to, from, next) {
    // 在渲染该组件的对应路由前调用
    // 不！能！获取组件实例 `this` ！
    // 因为当守卫执行前，组件实例还没被创建

    // 获取数据 (例如，从 API 获取)
    getData().then(data => {
      // 传递数据到组件实例
      next(vm => {
        vm.data = data; // vm 是组件实例
      });
    });
  },
  data() {
    return {
      data: null
    }
  },
  // ...
}

在服务端渲染时，next 回调函数不会立即执行。相反，Vue 会将它存储起来，并在客户端激活组件时执行。这样，我们就可以在客户端访问组件实例，并将服务端预取的数据传递给它。

4. 处理异步路由和组件

SSR 对异步路由和组件有特殊的要求。确保你的路由配置和组件定义正确处理异步加载的情况。使用 import() 语法进行动态导入，并在服务端渲染时等待异步组件加载完成。正如前文所说，router.isReady() 确保了服务端渲染发生在异步组件加载完成之后。

5. 防止 Hydration 不匹配

Hydration 不匹配是指客户端渲染的 Virtual DOM 和服务端渲染的 HTML 之间存在差异。这会导致 Vue 重新渲染页面，从而导致闪烁和性能问题。

以下是一些常见的导致 Hydration 不匹配的原因：

服务端和客户端使用不同的数据: 确保服务端和客户端使用相同的数据源，并且数据在序列化和反序列化过程中没有丢失或损坏。
服务端和客户端使用不同的模板: 确保服务端和客户端使用相同的 Vue 模板。避免在模板中使用浏览器特定的 API，例如 window 或 document。
服务端和客户端使用不同的第三方库: 确保服务端和客户端使用相同版本的第三方库。某些第三方库可能在服务端和客户端的行为不一致。
HTML 注释: 浏览器可能在客户端和服务端以不同的方式处理 HTML 注释。尽量避免在 Vue 模板中使用 HTML 注释。
空格和换行符: 浏览器可能在客户端和服务端以不同的方式处理空格和换行符。可以使用 vue-server-renderer 的 template 选项来控制 HTML 的格式化。

代码案例：完整的 SSR 路由同步示例

为了更好地理解路由同步的流程，我们提供一个完整的 SSR 路由同步示例，包括服务端代码、客户端代码、路由配置和组件代码。

1. 项目结构：

├── server.js
├── client.js
├── App.vue
├── router.js
├── components
│   ├── Home.vue
│   └── About.vue
└── store
    └── index.js

2. server.js (服务端代码)：

import express from 'express';
import Vue from 'vue';
import { createSSRApp, renderToString } from 'vue';
import { createRouter, createMemoryHistory } from 'vue-router';
import { createStore } from './store';
import App from './App.vue';
import routes from './router';

const app = express();

app.use(express.static('public')); // Serve static files

app.get('*', async (req, res) => {
  const store = createStore();
  const router = createRouter({
    history: createMemoryHistory(),
    routes
  });

  const app = createSSRApp(App);
  app.use(router);
  app.use(store);

  router.push(req.url);
  await router.isReady();

  const context = {};

  try {
    const appHtml = await renderToString(app, context);

    const state = store.state;

    res.send(`
      <!DOCTYPE html>
      <html>
        <head>
          <title>Vue SSR Example</title>
          <script>window.__INITIAL_STATE__ = ${JSON.stringify(state)}</script>
        </head>
        <body>
          <div id="app">${appHtml}</div>
          <script src="/client.js"></script>
        </body>
      </html>
    `);
  } catch (error) {
    console.error(error);
    res.status(500).send('Server Error');
  }
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server is running on port 3000');
});

3. client.js (客户端代码)：

import { createApp } from 'vue';
import { createRouter, createWebHistory } from 'vue-router';
import { createStore } from './store';
import App from './App.vue';
import routes from './router';

const router = createRouter({
  history: createWebHistory(),
  routes
});

const store = createStore();

if (window.__INITIAL_STATE__) {
  store.replaceState(window.__INITIAL_STATE__);
}

const app = createApp(App);
app.use(router);
app.use(store);

router.isReady().then(() => {
  app.mount('#app');
});

4. router.js (路由配置)：

import Home from './components/Home.vue';
import About from './components/About.vue';

const routes = [
  { path: '/', component: Home },
  { path: '/about', component: About }
];

export default routes;

5. App.vue (根组件)：

<template>
  <div>
    <h1>Vue SSR Example</h1>
    <nav>
      <router-link to="/">Home</router-link> |
      <router-link to="/about">About</router-link>
    </nav>
    <router-view />
  </div>
</template>

6. components/Home.vue (Home 组件)：

<template>
  <div>
    <h2>Home Page</h2>
    <p>Welcome to the home page!</p>
  </div>
</template>

7. components/About.vue (About 组件)：

<template>
  <div>
    <h2>About Page</h2>
    <p>This is the about page.</p>
  </div>
</template>

8. store/index.js (Vuex store)：

import { createStore as vuexCreateStore } from 'vuex';

export function createStore() {
  return vuexCreateStore({
    state: {
      message: 'Hello from Vuex!'
    },
    mutations: {
      setMessage(state, newMessage) {
        state.message = newMessage;
      }
    },
    actions: {
      updateMessage({ commit }, newMessage) {
        commit('setMessage', newMessage);
      }
    },
    getters: {
      getMessage: (state) => state.message
    }
  });
}

代码解释：

这个示例展示了一个简单的 Vue SSR 应用，包括服务端渲染、客户端激活和路由同步。
服务端代码使用 vue-server-renderer 将 Vue 应用渲染成 HTML 字符串，并将 Vuex store 的 state 注入到 HTML 模板中。
客户端代码从 window.__INITIAL_STATE__ 中获取 Vuex store 的 state，并将其应用到客户端的 Vuex store 中。
客户端和服务器端使用相同的路由配置，确保路由状态一致。
通过 router.isReady() 确保在挂载应用之前，路由已经准备好。

调试 SSR 路由同步问题

调试 SSR 路由同步问题可能比较棘手，因为涉及到服务端和客户端两个环境。以下是一些常用的调试技巧：

查看服务端渲染的 HTML： 在浏览器中查看服务端渲染的 HTML 源代码，确保 HTML 内容正确，并且包含 window.__INITIAL_STATE__ 变量。
使用浏览器开发者工具： 使用浏览器开发者工具的 "Network" 面板，查看客户端请求的资源是否正确，以及是否存在重复请求。使用 "Console" 面板，查看是否存在 JavaScript 错误或警告。
使用 Vue Devtools： 使用 Vue Devtools 可以方便地查看 Vue 组件的状态、路由信息和 Vuex store 的 state。
添加日志： 在服务端和客户端代码中添加日志，可以帮助你了解路由同步的流程，并找出问题所在。
使用断点调试器： 在服务端和客户端代码中使用断点调试器，可以让你逐步执行代码，并查看变量的值。可以使用 Node.js 的 --inspect 或 --inspect-brk 选项来启动调试器。

服务器端与客户端路由的同步是关键

确保服务端和客户端的路由状态精确匹配，是构建健壮的 Vue SSR 应用的基础。通过正确地获取和传递服务端路由信息，并在客户端进行同步和激活，可以避免页面闪烁、数据不一致和 SEO 问题。合理利用 router.isReady()，并处理好 beforeRouteEnter 等导航守卫，可以确保服务端渲染的内容完整且正确。调试时，结合多种工具和技巧，可以帮助你快速定位和解决问题。

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