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# 服务端渲染 服务端渲染一个很常见的场景是当用户(或搜索引擎爬虫)第一次请求页面时,用它来做*初始渲染*。当服务器接收到请求后,它把需要的组件渲染成 HTML 字符串,然后把它返回给客户端(这里统指浏览器)。之后,客户端会接手渲染控制权。 下面我们使用 React 来做示例,对于支持服务端渲染的其它 view 框架,做法也是类似的。 ### 服务端使用 Redux 当在服务器使用 Redux 渲染时,一定要在响应中包含应用的 state,这样客户端可以把它作为初始 state。这点至关重要,因为如果在生成 HTML 前预加载了数据,我们希望客户端也能访问这些数据。否则,客户端生成的 HTML 与服务器端返回的 HTML 就会不匹配,客户端还需要重新加载数据。 把数据发送到客户端,需要以下步骤: - 为每次请求创建全新的 Redux store 实例; - 按需 dispatch 一些 action; - 从 store 中取出 state; - 把 state 一同返回给客户端。 在客户端,使用服务器返回的 state 创建并初始化一个全新的 Redux store。 Redux 在服务端**惟一**要做的事情就是,提供应用所需的**初始 state**。 ## 安装 下面来介绍如何配置服务端渲染。使用极简的 [Counter 计数器应用](https://github.com/reduxjs/redux/tree/master/examples/counter) 来做示例,介绍如何根据请求在服务端提前渲染 state。 ### 安装依赖库 本例会使用 [Express](http://expressjs.com/) 来做小型的 web 服务器。还需要安装 Redux 对 React 的绑定库,Redux 默认并不包含。 ``` npm install --save express react-redux ``` ## 服务端开发 下面是服务端代码大概的样子。使用 [app.use](http://expressjs.com/api.html#app.use) 挂载 [Express middleware](http://expressjs.com/guide/using-middleware.html) 处理所有请求。如果你还不熟悉 Express 或者 middleware,只需要了解每次服务器收到请求时都会调用 handleRender 函数。 另外,如果有使用 ES6 和 JSX 语法,需要使用 [Babel](https://babeljs.io/) (对应示例[this example of a Node Server with Babel](https://github.com/babel/example-node-server)) 和 [React preset](https://babeljs.io/docs/plugins/preset-react/)。 ##### `server.js` ```js import path from 'path' import Express from 'express' import React from 'react' import { createStore } from 'redux' import { Provider } from 'react-redux' import counterApp from './reducers' import App from './containers/App' const app = Express() const port = 3000 // 提供静态文件 app.use('/static', Express.static('static')) // 每当收到请求时都会触发 app.use(handleRender) // 接下来会补充这部分代码 function handleRender(req, res) { /* ... */ } function renderFullPage(html, preloadedState) { /* ... */ } app.listen(port) ``` ### 处理请求 第一件要做的事情就是对每个请求创建一个新的 Redux store 实例。这个 store 惟一作用是提供应用初始的 state。 渲染时,使用 `<Provider>` 来包住根组件 `<App />`,以此来让组件树中所有组件都能访问到 store,就像之前的[搭配 React](../basics/UsageWithReact.md) 教程讲的那样。 服务端渲染最关键的一步是在**发送响应前**渲染初始的 HTML。这就要使用 [ReactDOMServer.renderToString()](https://facebook.github.io/react/docs/react-dom-server.html#rendertostring)。 然后使用 [`store.getState()`](../api/Store.md#getState) 从 store 得到初始 state。`renderFullPage` 函数会介绍接下来如何传递。 ```js import { renderToString } from 'react-dom/server' function handleRender(req, res) { // 创建新的 Redux store 实例 const store = createStore(counterApp) // 把组件渲染成字符串 const html = renderToString( <Provider store={store}> <App /> </Provider> ) // 从 store 中获得初始 state const preloadedState = store.getState() // 把渲染后的页面内容发送给客户端 res.send(renderFullPage(html, preloadedState)) } ``` ### 注入初始组件的 HTML 和 State 服务端最后一步就是把初始组件的 HTML 和初始 state 注入到客户端能够渲染的模板中。如何传递 state 呢,我们添加一个 `<script>` 标签来把 `preloadedState` 赋给 `window.__PRELOADED_STATE__`。 客户端可以通过 `window.__PRELOADED_STATE__` 获取 `preloadedState`。 同时使用 script 标签来引入打包后的 js bundle 文件。这是打包工具输出的客户端入口文件,以静态文件或者 URL 的方式实现服务端开发中的热加载。下面是代码。 ```js function renderFullPage(html, preloadedState) { return ` <!doctype html> <html> <head> <title>Redux Universal Example</title> </head> <body> <div id="root">${html}</div> <script> // 警告:关于在 HTML 中嵌入 JSON 的安全问题,请查看以下文档 // http://redux.js.org/recipes/ServerRendering.html#security-considerations window.__PRELOADED_STATE__ = ${JSON.stringify(preloadedState).replace( /</g, '\\u003c' )} </script> <script src="/static/bundle.js"></script> </body> </html> ` } ``` ## 客户端开发 客户端代码非常直观。只需要从 `window.__PRELOADED_STATE__` 得到初始 state,并传给 [`createStore()`](../api/createStore.md) 函数即可。 代码如下: #### `client.js` ```js import React from 'react' import { hydrate } from 'react-dom' import { createStore } from 'redux' import { Provider } from 'react-redux' import App from './containers/App' import counterApp from './reducers' // 通过服务端注入的全局变量得到初始 state const preloadedState = window.__PRELOADED_STATE__ // 使用初始 state 创建 Redux store const store = createStore(counterApp, preloadedState) hydrate( <Provider store={store}> <App /> </Provider>, document.getElementById('root') ) ``` 你可以选择自己喜欢的打包工具(Webpack, Browserify 或其它)来编译并打包文件到 `static/bundle.js`。 当页面加载时,打包后的 js 会启动,并调用 [`React.hydrate()`](https://reactjs.org/docs/react-dom.html#hydrate),然后会与服务端渲染的 HTML 的 `data-react-id` 属性做关联。这会把新生成的 React 实例与服务端的虚拟 DOM 连接起来。因为同样使用了来自 Redux store 的初始 state,并且 view 组件代码是一样的,结果就是我们得到了相同的 DOM。 就是这样!这就是实现服务端渲染的所有步骤。 但这样做还是比较原始的。只会用动态代码渲染一个静态的 View。下一步要做的是动态创建初始 state 支持动态渲染 view。 ## 准备初始 State 因为客户端只是执行收到的代码,刚开始的初始 state 可能是空的,然后根据需要获取 state。在服务端,渲染是同步执行的而且我们只有一次渲染 view 的机会。在收到请求时,可能需要根据请求参数或者外部 state(如访问 API 或者数据库),计算后得到初始 state。 ### 处理 Request 参数 服务端收到的唯一输入是来自浏览器的请求。在服务器启动时可能需要做一些配置(如运行在开发环境还是生产环境),但这些配置是静态的。 请求会包含 URL 请求相关信息,包括请求参数,它们对于做 [React Router](https://github.com/ReactTraining/react-router) 路由时可能会有用。也可能在请求头里包含 cookies,鉴权信息或者 POST 内容数据。下面演示如何基于请求参数来得到初始 state。 #### `server.js` ```js import qs from 'qs' // 添加到文件开头 import { renderToString } from 'react-dom/server' function handleRender(req, res) { // 如果存在的话,从 request 读取 counter const params = qs.parse(req.query) const counter = parseInt(params.counter, 10) || 0 // 得到初始 state let preloadedState = { counter } // 创建新的 Redux store 实例 const store = createStore(counterApp, preloadedState) // 把组件渲染成字符串 const html = renderToString( <Provider store={store}> <App /> </Provider> ) // 从 Redux store 得到初始 state const finalState = store.getState() // 把渲染后的页面发给客户端 res.send(renderFullPage(html, finalState)) } ``` 上面的代码首先访问 Express 的 `Request` 对象。把参数转成数字,然后设置到初始 state 中。如果你在浏览器中访问 [http://localhost:3000/?counter=100](http://localhost:3000/?counter=100),你会看到计数器从 100 开始。在渲染后的 HTML 中,你会看到计数显示 100 同时设置进了 `__PRELOADED_STATE__` 变量。 ### 获取异步 State 服务端渲染常用的场景是处理异步 state。因为服务端渲染天生是同步的,因此异步的数据获取操作对应到同步操作非常重要。 最简单的做法是往同步代码里传递一些回调函数。在这个回调函数里引用响应对象,把渲染后的 HTML 发给客户端。不要担心,并没有想像中那么难。 本例中,我们假设有一个外部数据源提供计算器的初始值(所谓的把计算作为一种服务)。我们会模拟一个请求并使用结果创建初始 state。API 请求代码如下: #### `api/counter.js` ```js function getRandomInt(min, max) { return Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min } export function fetchCounter(callback) { setTimeout(() => { callback(getRandomInt(1, 100)) }, 500) } ``` 再次说明一下,这只是一个模拟的 API,我们使用 `setTimeout` 模拟一个需要 500 毫秒的请求(实际项目中 API 请求一般会更快)。传入一个回调函数,它异步返回一个随机数字。如果你使用了基于 Promise 的 API 工具,那么要把回调函数放到 `then` 中。 在服务端,把代码使用 `fetchCounter` 包起来,在回调函数里拿到结果: #### `server.js` ```js // 添加到 import import { fetchCounter } from './api/counter' import { renderToString } from 'react-dom/server' function handleRender(req, res) { // 异步请求模拟的 API fetchCounter(apiResult => { // 如果存在的话,从 request 读取 counter const params = qs.parse(req.query) const counter = parseInt(params.counter) || apiResult || 0 // 得到初始 state let preloadedState = { counter } // 创建新的 Redux store 实例 const store = createStore(counterApp, preloadedState) // 把组件渲染成字符串 const html = renderToString( <Provider store={store}> <App /> </Provider> ) // 从 Redux store 得到初始 state const finalState = store.getState() // 把渲染后的页面发给客户端 res.send(renderFullPage(html, finalState)) }) } ``` 因为在回调中使用了 `res.send()`,服务器会保护连接打开并在回调函数执行前不发送任何数据。你会发现每个请求都有 500ms 的延时。更高级的用法会包括对 API 请求出错进行处理,比如错误的请求或者超时。 ### 安全注意事项 因为我们代码中很多是基于用户生成内容(UGC)和输入的,不知不觉中,提高了应用可能受攻击区域。任何应用都应该对用户输入做安全处理以避免跨站脚本攻击(XSS)或者代码注入。 我们的示例中,只对安全做基本处理。当从请求中拿参数时,对 `counter` 参数使用 `parseInt` 把它转成数字。如果不这样做,当 request 中有 script 标签时,很容易在渲染的 HTML 中生成危险代码。就像这样的:`?counter=</script><script>doSomethingBad();</script>` 在我们极简的示例中,把输入转成数字已经比较安全。如果处理更复杂的输入,比如自定义格式的文本,你应该用安全函数处理输入,比如 [xss-filters](https://github.com/yahoo/xss-filters)。 此外,你可以添加额外的安全层来对产生的 state 进行消毒。`JSON.stringify` 可能会造成 script 注入。鉴于此,你需要清洗 JSON 字符串中的 HTML 标签和其它危险的字符。可以通过字符串替换,例如`JSON.stringify(state).replace(/</g, '\\u003c')`,或者使用复杂的库如 [serialize-javascript](https://github.com/yahoo/serialize-javascript) 处理。 ## 下一步 你还可以参考 [异步 Actions](../advanced/AsyncActions.md) 学习更多使用 Promise 和 thunk 这些异步元素来表示异步数据流的方法。记住,那里学到的任何内容都可以用于同构渲染。 如果你使用了 [React Router](https://github.com/ReactTraining/react-router),你可能还需要在路由处理组件中使用静态的 `fetchData()` 方法来获取依赖的数据。它可能返回 [异步 action](../advanced/AsyncActions.md),以便你的 `handleRender` 函数可以匹配到对应的组件类,对它们均 dispatch `fetchData()` 的结果,在 Promise 解决后才渲染。这样不同路由需要调用的 API 请求都并置于路由处理组件了。在客户端,你也可以使用同样技术来避免在切换页面时,当数据还没有加载完成前执行路由。