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Vue SSR中的异步数据预取：确保服务端渲染前所有必要的后端数据已加载

Vue SSR 中的异步数据预取：确保服务端渲染前所有必要的后端数据已加载

大家好，今天我们来深入探讨 Vue SSR (Server-Side Rendering) 中一个至关重要的话题：异步数据预取。在服务端渲染环境中，我们必须确保在将 HTML 发送给客户端之前，所有必要的后端数据都已加载完毕。否则，用户看到的将会是一个闪烁或者不完整的页面，这严重影响用户体验，甚至可能导致 SEO 问题。

为什么需要异步数据预取？

在传统的客户端渲染 (CSR) 应用中，Vue 组件在浏览器中执行，可以随意地在 mounted 生命周期钩子中发起异步请求获取数据。然而，在 SSR 中，Vue 组件在服务端 Node.js 环境中执行一次，并将渲染好的 HTML 直接发送给浏览器。如果我们在服务端渲染过程中仍然依赖 mounted 钩子来获取数据，那么服务端将会在没有数据的情况下渲染页面，而浏览器收到的是一个未完成的 HTML。随后，客户端会再次执行 Vue 组件，并再次发起异步请求获取数据，导致页面出现闪烁。

更糟糕的是，搜索引擎爬虫通常不会执行 JavaScript，因此它们看到的只是服务端渲染的未完成的 HTML，这对 SEO 非常不利。

因此，我们需要一种机制，在服务端渲染之前，预先获取所有必要的数据，并将这些数据注入到 Vue 组件中，确保服务端渲染的 HTML 包含完整的数据。

数据预取的几种策略

在 Vue SSR 中，常用的数据预取策略主要有以下几种：

  1. asyncData 方法 (针对组件级别的数据)

    这是最常见和推荐的方式，通常配合 @vue/server-renderer 包中的 renderToString 或 renderToStream 方法使用。 我们在组件中定义一个 asyncData 选项，它是一个异步函数，会在组件实例化之前被调用。 asyncData 函数的返回值会被合并到组件的 data 选项中。

    // 示例: 一个简单的博客文章列表组件
import axios from 'axios';

export default {
  data() {
    return {
      posts: []
    }
  },
  async asyncData({ route }) {
    const { data } = await axios.get(`https://api.example.com/posts?page=${route.query.page || 1}`);
    return { posts: data }
  },
  mounted() {
    // 客户端渲染时，如果 asyncData 已经获取了数据，则不需要再次获取
    if (this.posts.length === 0) {
      this.fetchData();
    }
  },
  methods: {
    async fetchData() {
        const { data } = await axios.get(`https://api.example.com/posts?page=${this.$route.query.page || 1}`);
        this.posts = data;
    }
  }
}

    注意:

    • asyncData 函数的第一个参数是一个对象，包含了 store (如果使用了 Vuex)、route (当前路由信息) 等信息。
    • asyncData 函数必须返回一个 Promise，以便服务端可以等待数据加载完成。
    • 在客户端渲染时，asyncData 不会被再次调用。我们需要在 mounted 钩子中判断是否需要再次获取数据，避免重复请求。
    • asyncData 里的 this 指向 undefined，因此无法访问组件实例。
    • 强烈建议使用 async/await 语法，使得代码更加简洁易懂。

  2. beforeRouteEnter 导航守卫 (针对路由级别的数据)

    导航守卫 beforeRouteEnter 也可以用于数据预取，但它主要用于路由级别的控制，例如权限验证等。 它的特点是无法访问组件实例 this，因为组件还没有被创建。

    // 示例: 一个需要用户登录才能访问的页面
import axios from 'axios';

export default {
  beforeRouteEnter(to, from, next) {
    axios.get('/api/user/profile')
      .then(res => {
        if (res.data.isLoggedIn) {
          next(); // 允许访问
        } else {
          next('/login'); // 重定向到登录页面
        }
      })
      .catch(err => {
        next('/login'); // 重定向到登录页面
      });
  },
  data() {
    return {
      userProfile: null
    }
  },
  mounted() {
      this.fetchData();
  },
  methods: {
      async fetchData() {
          const { data } = await axios.get('/api/user/profile');
          this.userProfile = data;
      }
  }
}

    注意:

    • beforeRouteEnter 无法访问 this，因此需要在 next 函数中传递一个回调函数，以便在组件创建后访问组件实例。
    • beforeRouteEnter 主要用于路由级别的控制，不太适合用于组件级别的数据预取。

  3. Vuex actions (针对全局状态数据)

    如果你的应用使用了 Vuex 进行状态管理，那么你可以将数据预取逻辑放在 Vuex actions 中。 在服务端渲染时，你可以 dispatch 相应的 action，等待 action 完成后，再渲染页面。

    // Vuex store
import Vue from 'vue'
import Vuex from 'vuex'
import axios from 'axios'

Vue.use(Vuex)

export function createStore () {
  return new Vuex.Store({
    state: {
      items: {}
    },
    actions: {
      fetchItem ({ commit }, id) {
        // return the Promise
        return axios.get(`https://api.example.com/item/${id}`)
          .then(res => {
            commit('setItem', { id, item: res.data })
          })
      }
    },
    mutations: {
      setItem (state, { id, item }) {
        Vue.set(state.items, id, item)
      }
    }
  })
}
    // 组件中使用 Vuex
import { mapState, mapActions } from 'vuex';

export default {
  computed: {
    ...mapState(['items']),
    item() {
      return this.items[this.$route.params.id];
    }
  },
  async created() {
    if (!this.item) {
      await this.fetchItem(this.$route.params.id);
    }
  },
  methods: {
    ...mapActions(['fetchItem'])
  }
}

    服务端入口 (server.js):

    import { createApp } from './app'

export default context => {
  // since there could be multiple app instances running in parallel,
  // we need to create a fresh app instance for each render.
  const { app, router, store } = createApp()

  const { url } = context
  const { fullPath } = router.resolve(url)

  // return a Promise resolving to the app instance.
  return router.push(fullPath).then(() => {

    // 获取匹配的组件数组
    const matchedComponents = router.getMatchedComponents()

    // 对所有匹配的路由组件调用 `asyncData()`
    // 注意这里使用 Promise.all 来并行处理所有组件的数据预取
    return Promise.all(matchedComponents.map(Component => {
      if (Component.asyncData) {
        return Component.asyncData({
          store,
          route: router.currentRoute
        })
      }
    })).then(() => {
      // 在所有预取钩子 resolve 后
      //  store 已经填充好相关状态

      // 将服务器端的状态暴露给客户端
      context.state = store.state

      return app
    })
  })
}

    客户端入口 (client.js):

    import { createApp } from './app'

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

// 当使用 template 时，context.state 将会被注入到 window.__INITIAL_STATE__。
// 在挂载到应用程序之前，需要从 store 替换状态。
if (window.__INITIAL_STATE__) {
  store.replaceState(window.__INITIAL_STATE__)
}

router.onReady(() => {
  app.$mount('#app')
})

    注意:

    • 在服务端渲染时，你需要等待所有 action 完成后，再渲染页面。可以使用 Promise.all 来并行执行多个 action。
    • 在客户端渲染时，你需要将服务端渲染的状态注入到 Vuex store 中，避免重复请求。

服务端数据预取的完整流程

一个典型的 Vue SSR 应用的数据预取流程如下：

  1. 接收客户端请求: 服务端接收到客户端的 HTTP 请求。

  2. 创建 Vue 实例和 Router 实例: 服务端创建一个新的 Vue 实例和一个新的 Router 实例。 重要的是每次请求都创建一个新的实例，避免状态污染。

  3. 路由匹配: 使用 Router 实例匹配当前请求的 URL。

  4. 获取匹配的组件: 获取与当前路由匹配的所有组件。

  5. 执行 asyncData 或 dispatch Vuex actions: 遍历匹配的组件，执行它们的 asyncData 方法，或者 dispatch 相应的 Vuex actions。 使用 Promise.all 并行执行这些异步操作，提高性能。

  6. 等待数据加载完成: 等待所有异步操作完成。

  7. 将数据注入到 Vue 实例: 将 asyncData 返回的数据合并到 Vue 实例的 data 选项中，或者将 Vuex store 的状态注入到 Vue 实例中。

  8. 渲染 HTML: 使用 renderToString 或 renderToStream 方法将 Vue 实例渲染成 HTML。

  9. 发送 HTML 给客户端: 将渲染好的 HTML 发送给客户端。

  10. 客户端激活: 客户端接收到 HTML 后，激活 Vue 实例，并将服务端渲染的状态注入到客户端的 Vuex store 中。

错误处理

在数据预取过程中，可能会发生各种错误，例如网络错误、API 错误等。我们需要对这些错误进行妥善处理，避免服务端渲染失败。

常见的错误处理方式包括：

  • 使用 try...catch 语句: 在 asyncData 函数或 Vuex actions 中使用 try...catch 语句捕获错误。
  • 返回错误信息: 在 asyncData 函数中返回错误信息，并在组件中显示错误信息。
  • 重定向到错误页面: 如果发生严重的错误，可以重定向到错误页面。

示例:

// asyncData 中处理错误
import axios from 'axios';

export default {
  data() {
    return {
      posts: [],
      error: null
    }
  },
  async asyncData({ route }) {
    try {
      const { data } = await axios.get(`https://api.example.com/posts?page=${route.query.page || 1}`);
      return { posts: data, error: null }
    } catch (error) {
      console.error('Error fetching posts:', error);
      return { posts: [], error: 'Failed to load posts.' }
    }
  },
  template: `
    <div>
      <p v-if="error">{{ error }}</p>
      <ul>
        <li v-for="post in posts" :key="post.id">{{ post.title }}</li>
      </ul>
    </div>
  `
}

优化建议

  • 使用缓存: 对于不经常变化的数据，可以使用缓存来提高性能。可以使用 Redis、Memcached 等缓存服务。
  • 数据预取并行化: 尽可能地并行执行多个数据预取操作，减少总的加载时间。 使用 Promise.all 是实现并行化的一个好方法。
  • 代码分割: 将应用拆分成多个小的 chunk，只加载当前页面需要的代码。 这可以减少初始加载时间。
  • CDN 加速: 使用 CDN 加速静态资源，提高访问速度。
  • 服务端渲染缓存: 对整个页面进行缓存，减少服务端渲染的次数。

总结：数据预取是 SSR 的关键

掌握 Vue SSR 中的异步数据预取对于构建高性能、SEO 友好的应用程序至关重要。 选择合适的数据预取策略，并进行妥善的错误处理和性能优化，可以显著提升用户体验。

权衡：策略选择取决于应用规模和需求

每种数据预取策略都有其优缺点，在实际应用中，我们需要根据应用的规模和需求，选择合适的策略。 对于简单的应用，asyncData 方法可能就足够了。 对于复杂的应用，可能需要结合 Vuex actions 和导航守卫来实现更灵活的数据预取。

展望：未来的 SSR 趋势

随着 Vue 3 和 Composition API 的发展，我们可以期待更多新的数据预取模式的出现。 例如，可以使用 setup 函数和 Suspense 组件来实现更简洁的数据预取逻辑。

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