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Vue Keep-Alive 在服务端渲染（SSR）中的注意事项

2021-09-202.8k 阅读

Vue Keep - Alive 的基本原理

在深入探讨 Vue Keep - Alive 在服务端渲染（SSR）中的注意事项之前，我们先来回顾一下 Vue Keep - Alive 的基本原理。

Vue 的 Keep - Alive 是一个抽象组件，它主要用于缓存组件实例，避免组件的反复创建和销毁，从而提高性能。当一个组件被 Keep - Alive 包裹时，在它被切换出视图时，不会被销毁，而是被缓存起来。当下次再次进入视图时，会直接从缓存中复用该组件实例，而不是重新创建。

在 Vue 的渲染机制中，组件有创建（created）、挂载（mounted）、更新（updated）和销毁（destroyed）等生命周期钩子函数。当组件被 Keep - Alive 包裹后，它的生命周期会发生一些变化。当组件第一次进入时，会依次执行 created、mounted 等钩子函数。而当组件被切换出视图时，不会执行 destroyed 钩子函数，取而代之的是 deactivated 钩子函数被调用；当组件再次进入视图时，activated 钩子函数会被调用，而不会再次执行 created 和 mounted 钩子函数。

下面是一个简单的示例来展示 Keep - Alive 的基本用法：

<template>
  <div>
    <keep - alive>
      <component :is="currentComponent"></component>
    </keep - alive>
    <button @click="switchComponent">切换组件</button>
  </div>
</template>

<script>
import ComponentA from './ComponentA.vue';
import ComponentB from './ComponentB.vue';

export default {
  data() {
    return {
      currentComponent: 'ComponentA'
    };
  },
  components: {
    ComponentA,
    ComponentB
  },
  methods: {
    switchComponent() {
      this.currentComponent = this.currentComponent === 'ComponentA'? 'ComponentB' : 'ComponentA';
    }
  }
};
</script>

在上述代码中，ComponentA 和 ComponentB 两个组件被 keep - alive 包裹，通过点击按钮可以在两个组件之间切换。每次切换时，组件实例不会被销毁，而是被缓存起来。

服务端渲染（SSR）的基础概念

服务端渲染（SSR）是指在服务器端将 Vue 应用渲染为 HTML 字符串，然后将其发送到客户端。客户端在接收到 HTML 后，可以直接将其显示出来，并且可以通过激活客户端的 Vue 应用，使页面具备交互性。

SSR 的优势在于首屏加载速度更快，搜索引擎优化（SEO）更好。对于首屏加载，因为服务器已经渲染好了完整的 HTML 内容，客户端只需要加载一些必要的 JavaScript 代码来激活页面交互，所以可以更快地呈现给用户。对于 SEO 来说，搜索引擎爬虫可以直接获取到服务器渲染后的完整 HTML 内容，而不是像传统单页应用（SPA）那样，需要执行 JavaScript 才能获取到页面的实际内容，这有助于提高网站在搜索引擎中的排名。

在实现 SSR 时，Vue 提供了官方的 vue - server - renderer 包来帮助我们将 Vue 应用渲染为 HTML。一般的 SSR 流程如下：

  1. 服务器端处理：服务器接收到请求，根据请求的路由信息，创建一个 Vue 应用实例。然后使用 vue - server - renderer 将这个 Vue 应用实例渲染为 HTML 字符串。最后将这个 HTML 字符串发送给客户端。
  2. 客户端处理：客户端接收到 HTML 后，会挂载一个新的 Vue 应用实例，并激活它，使页面具备交互性。这个过程被称为“客户端激活”或“注水（Hydration）”。

Vue Keep - Alive 在 SSR 中的挑战

缓存一致性问题

在客户端渲染中，Keep - Alive 的缓存机制运行良好，因为所有的操作都在同一客户端环境中。然而，在 SSR 环境下，情况变得更加复杂。服务器端在渲染时会为每个请求创建一个新的 Vue 应用实例进行渲染。这意味着，如果在服务器端使用 Keep - Alive，每个请求都会有自己独立的缓存，无法实现缓存的共享。

例如，假设我们有一个新闻列表页面，其中每个新闻详情组件被 Keep - Alive 包裹。在客户端渲染时，用户切换新闻详情，组件会被缓存，再次切换回来可以复用。但在 SSR 环境下，不同用户请求新闻列表页面时，服务器会为每个请求创建新的 Vue 应用实例进行渲染，每个实例的 Keep - Alive 缓存是独立的，无法共享缓存。这可能导致资源的浪费，因为相同的组件可能会被多次渲染。

生命周期钩子函数的执行差异

在 SSR 过程中，Vue 组件的生命周期钩子函数执行情况与客户端渲染有所不同。在服务器端渲染时，组件只会执行 created 和 beforeMount 钩子函数，而 mounted 钩子函数是在客户端激活时才会执行。

对于被 Keep - Alive 包裹的组件，在 SSR 时，activated 和 deactivated 钩子函数的执行情况也需要特别注意。由于服务器端渲染不会像客户端那样进行组件的切换操作，所以 activated 和 deactivated 钩子函数在服务器端渲染时通常不会被调用。这可能会导致一些依赖于这些钩子函数执行的逻辑在 SSR 环境下出现问题。

例如，如果在 activated 钩子函数中进行一些数据的获取或初始化操作，在客户端渲染时是正常的，但在 SSR 环境下，这些操作可能不会执行，因为 activated 钩子函数在服务器端没有被调用。

客户端激活与缓存复用

在 SSR 中，客户端激活（Hydration）的过程需要确保客户端和服务器端渲染的结果一致。当使用 Keep - Alive 时，客户端激活时需要正确地复用服务器端渲染时的缓存状态。

然而，由于服务器端和客户端环境的差异，在客户端激活时，可能会出现缓存状态不一致的问题。比如，服务器端渲染时某个组件被 Keep - Alive 缓存了，但在客户端激活时，由于某些原因（如网络延迟、客户端代码执行顺序等），缓存的组件没有被正确复用，导致页面出现异常。

解决 Vue Keep - Alive 在 SSR 中问题的策略

共享缓存的实现

为了解决 SSR 中 Keep - Alive 缓存不一致的问题，我们可以考虑实现共享缓存。一种常见的做法是使用服务器端的缓存机制，如 Redis。

在服务器端渲染时，当一个组件被 Keep - Alive 缓存时，我们可以将这个缓存数据存储到 Redis 中。这样，不同请求的 Vue 应用实例在需要使用缓存时，可以从 Redis 中获取。

以下是一个简单的示例代码，展示如何使用 Redis 实现共享缓存：

const Vue = require('vue');
const VueServerRenderer = require('vue - server - renderer');
const redis = require('redis');

const redisClient = redis.createClient();

const app = new Vue({
  data() {
    return {
      message: 'Hello, SSR with Keep - Alive'
    };
  },
  template: '<div>{{ message }}</div>'
});

const renderer = VueServerRenderer.createRenderer();

function renderToStringWithCache(context) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const cacheKey = `ssr:${context.url}`;
    redisClient.get(cacheKey, (err, cachedHtml) => {
      if (err) {
        return reject(err);
      }
      if (cachedHtml) {
        return resolve(cachedHtml);
      }
      renderer.renderToString(app, context, (err, html) => {
        if (err) {
          return reject(err);
        }
        redisClient.setex(cacheKey, 3600, html); // 缓存1小时
        resolve(html);
      });
    });
  });
}

// 假设这里是服务器处理请求的逻辑
// 例如使用 Express 框架
// app.get('*', async (req, res) => {
//   try {
//     const html = await renderToStringWithCache({ url: req.url });
//     res.send(html);
//   } catch (err) {
//     res.status(500).send('Internal Server Error');
//   }
// });

在上述代码中，我们使用 Redis 来缓存服务器端渲染的结果。每次渲染前，先从 Redis 中查找是否有缓存，如果有则直接返回缓存结果，否则进行渲染并将结果存入 Redis 缓存。

处理生命周期钩子函数差异

为了处理 SSR 中 Keep - Alive 组件生命周期钩子函数执行差异的问题，我们需要将依赖于 activated 和 deactivated 等钩子函数的逻辑进行调整。

一种解决方案是将这些逻辑拆分到 created 和 mounted 钩子函数中。因为 created 钩子函数在服务器端和客户端都会执行，而 mounted 钩子函数虽然在服务器端不执行，但在客户端激活时会执行。

例如，假设我们有一个组件在 activated 钩子函数中进行数据获取：

<template>
  <div>
    <p>{{ data }}</p>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      data: null
    };
  },
  activated() {
    this.fetchData();
  },
  methods: {
    async fetchData() {
      const response = await fetch('https://example.com/api/data');
      const result = await response.json();
      this.data = result;
    }
  }
};
</script>

我们可以将 activated 钩子函数中的逻辑调整到 created 和 mounted 钩子函数中：

<template>
  <div>
    <p>{{ data }}</p>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      data: null
    };
  },
  created() {
    this.isServer = typeof window === 'undefined';
    this.fetchData();
  },
  mounted() {
    if (!this.isServer) {
      this.fetchData();
    }
  },
  methods: {
    async fetchData() {
      if (this.isServer) {
        // 在服务器端，可以使用其他方式获取数据，如通过 API 代理
        return;
      }
      const response = await fetch('https://example.com/api/data');
      const result = await response.json();
      this.data = result;
    }
  }
};
</script>

在上述代码中，我们在 created 钩子函数中标记当前环境是否为服务器端，并调用 fetchData 方法。在 mounted 钩子函数中，只有在客户端环境下才再次调用 fetchData 方法，以确保数据在客户端也能正确获取。

确保客户端激活与缓存复用

为了确保客户端激活时能够正确复用服务器端渲染的缓存，我们需要注意以下几点：

  1. 保持客户端和服务器端代码一致性：确保客户端和服务器端使用相同版本的 Vue 以及相关依赖。任何版本差异都可能导致渲染结果不一致，从而影响缓存复用。
  2. 正确处理数据预取：在服务器端渲染时，如果组件依赖的数据需要预取，确保在客户端激活时能够正确复用这些预取的数据。可以通过在服务器端将预取的数据注入到 HTML 中，然后在客户端激活时读取这些数据。
  3. 优化客户端激活流程：减少客户端激活时的计算量和异步操作。尽量在服务器端完成更多的渲染工作，使客户端激活时只需要进行简单的绑定和交互初始化。

例如，我们可以在服务器端将预取的数据作为属性传递给组件：

// 服务器端代码
const Vue = require('vue');
const VueServerRenderer = require('vue - server - renderer');

const app = new Vue({
  data() {
    return {
      data: null
    };
  },
  template: '<div>{{ data }}</div>',
  created() {
    // 假设这里从数据库获取数据
    this.data = { message: 'Server - side data' };
  }
});

const renderer = VueServerRenderer.createRenderer();

renderer.renderToString(app, (err, html) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    // 将数据注入到 HTML 中
    const data = JSON.stringify(app.$data);
    const finalHtml = html.replace('</body>', `<script>window.__INITIAL_DATA__ = ${data}</script></body>`);
    console.log(finalHtml);
  }
});

在客户端代码中，我们可以读取注入的数据：

<template>
  <div>
    <p>{{ data }}</p>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      data: null
    };
  },
  created() {
    if (window.__INITIAL_DATA__) {
      this.data = window.__INITIAL_DATA__;
    }
  }
};
</script>

通过这种方式，我们可以确保在客户端激活时能够正确复用服务器端预取的数据，从而提高缓存复用的成功率。

实际项目中的应用案例

假设我们正在开发一个电商产品详情页应用，其中产品详情组件可能会被频繁切换。为了提高性能，我们希望使用 Keep - Alive 来缓存产品详情组件。同时，为了更好的 SEO 和首屏加载速度，我们采用 SSR 技术。

在这个项目中，我们首先面临的问题是缓存一致性。不同用户请求产品详情页时，如果每个请求都重新渲染产品详情组件，会消耗大量服务器资源。因此，我们决定使用 Redis 实现共享缓存。

我们创建了一个缓存中间件，在服务器端渲染前先从 Redis 中查找是否有缓存的产品详情页 HTML。如果有，则直接返回；如果没有，则进行渲染，并将渲染结果存入 Redis 缓存。

const express = require('express');
const Vue = require('vue');
const VueServerRenderer = require('vue - server - renderer');
const redis = require('redis');

const app = express();
const redisClient = redis.createClient();

const ProductDetail = {
  data() {
    return {
      product: null
    };
  },
  template: `
    <div>
      <h1>{{ product.title }}</h1>
      <p>{{ product.description }}</p>
    </div>
  `,
  created() {
    // 这里可以从数据库或 API 获取产品数据
    this.product = {
      title: 'Sample Product',
      description: 'This is a sample product description'
    };
  }
};

const renderer = VueServerRenderer.createRenderer();

function renderToStringWithCache(context) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const cacheKey = `product:${context.productId}`;
    redisClient.get(cacheKey, (err, cachedHtml) => {
      if (err) {
        return reject(err);
      }
      if (cachedHtml) {
        return resolve(cachedHtml);
      }
      const vm = new Vue({
        components: {
          ProductDetail
        },
        template: `<keep - alive><product - detail></product - detail></keep - alive>`,
        data() {
          return {
            productId: context.productId
          };
        }
      });
      renderer.renderToString(vm, context, (err, html) => {
        if (err) {
          return reject(err);
        }
        redisClient.setex(cacheKey, 3600, html);
        resolve(html);
      });
    });
  });
}

app.get('/product/:productId', async (req, res) => {
  try {
    const html = await renderToStringWithCache({ productId: req.params.productId });
    res.send(html);
  } catch (err) {
    res.status(500).send('Internal Server Error');
  }
});

const port = process.env.PORT || 3000;
app.listen(port, () => {
  console.log(`Server is running on port ${port}`);
});

在客户端代码中，我们需要确保产品详情组件在激活时能够正确复用缓存的状态。我们通过在服务器端将产品数据注入到 HTML 中，在客户端激活时读取这些数据。

<template>
  <div>
    <h1>{{ product.title }}</h1>
    <p>{{ product.description }}</p>
  </div>
</template>

<script>
export default {
  data() {
    return {
      product: null
    };
  },
  created() {
    if (window.__INITIAL_DATA__) {
      this.product = window.__INITIAL_DATA__.product;
    }
  }
};
</script>

通过上述方式，我们在实际项目中有效地解决了 Vue Keep - Alive 在 SSR 中的缓存一致性、生命周期钩子函数差异以及客户端激活与缓存复用等问题，提高了应用的性能和用户体验。

总结常见错误及解决方法

缓存未生效

  1. 错误表现：在 SSR 环境下，预期被 Keep - Alive 缓存的组件没有被缓存，每次请求都重新渲染。
  2. 可能原因：
    • 共享缓存机制未正确实现。如 Redis 配置错误，无法正确读写缓存。
    • 服务器端渲染时，没有正确使用 Keep - Alive 组件。例如，在服务器端渲染的 Vue 实例创建过程中，Keep - Alive 组件没有被正确包裹需要缓存的组件。
  3. 解决方法：
    • 检查共享缓存的配置，确保 Redis 连接正常，缓存的读写操作正确。可以通过在 Redis 客户端手动设置和获取缓存数据来验证。
    • 仔细检查服务器端渲染的代码，确保 Keep - Alive 组件正确包裹需要缓存的组件。同时，确认在服务器端渲染的 Vue 实例创建过程中，相关组件和配置都正确加载。

生命周期钩子函数逻辑异常

  1. 错误表现：依赖于 activated 或 deactivated 钩子函数的逻辑在 SSR 环境下没有按预期执行。例如，在 activated 钩子函数中进行的数据获取操作没有执行。
  2. 可能原因：由于 SSR 环境下 activated 和 deactivated 钩子函数在服务器端通常不会被调用，而代码逻辑直接依赖这些钩子函数，导致逻辑异常。
  3. 解决方法：按照前面提到的方法，将依赖于 activated 和 deactivated 钩子函数的逻辑拆分到 created 和 mounted 钩子函数中。在 created 钩子函数中执行与环境无关的初始化操作，在 mounted 钩子函数中执行客户端特定的操作。同时，在 created 钩子函数中可以通过判断 typeof window === 'undefined' 来区分服务器端和客户端环境。

客户端激活与缓存复用失败

  1. 错误表现：客户端激活时，页面显示异常，没有正确复用服务器端渲染的缓存数据，导致页面内容与预期不符。
  2. 可能原因：
    • 客户端和服务器端代码不一致，例如使用了不同版本的 Vue 或相关依赖。
    • 数据预取和传递在服务器端和客户端处理不当。如服务器端没有将预取的数据正确注入到 HTML 中，或者客户端没有正确读取注入的数据。
    • 客户端激活过程中存在复杂的异步操作，导致激活顺序混乱，影响缓存复用。
  3. 解决方法：
    • 确保客户端和服务器端使用相同版本的 Vue 以及相关依赖。可以通过在项目的 package.json 文件中锁定版本号来避免版本差异。
    • 仔细检查数据预取和传递的逻辑。在服务器端确保将预取的数据正确注入到 HTML 中，在客户端确保能够正确读取和使用这些数据。
    • 优化客户端激活流程，尽量减少复杂的异步操作。如果无法避免，确保异步操作的执行顺序不会影响缓存复用。可以使用 async/await 或 Promise 来管理异步操作的顺序。

通过对这些常见错误的分析和解决方法的掌握，可以更好地在 SSR 项目中使用 Vue Keep - Alive，避免潜在的问题，提高项目的稳定性和性能。

性能优化与监控

在使用 Vue Keep - Alive 结合 SSR 时，性能优化和监控是非常重要的方面。

性能优化

  1. 缓存策略优化：除了基本的共享缓存实现，还可以根据业务需求进一步优化缓存策略。例如，对于一些经常变化的数据，可以设置较短的缓存时间；而对于相对静态的数据，可以设置较长的缓存时间。同时，可以考虑使用多级缓存，如在服务器内存中先进行一级缓存，当内存缓存失效时再从 Redis 等外部缓存中获取。
  2. 代码拆分与懒加载：在客户端代码中，对组件进行合理的代码拆分和懒加载。对于一些不常用的组件或功能，可以在需要时再加载，而不是在页面初始化时全部加载。这可以减少客户端初始加载的代码量，提高客户端激活的速度。
  3. 优化服务器端渲染性能：在服务器端，优化渲染逻辑，减少不必要的计算和数据库查询。可以对一些频繁使用的数据进行缓存，避免每次渲染都重新查询数据库。同时，合理配置服务器资源，确保服务器能够高效地处理 SSR 请求。

性能监控

  1. 使用性能监控工具：可以使用一些性能监控工具来监测 SSR 应用的性能。例如，在 Node.js 环境中，可以使用 node - inspector 来分析服务器端代码的性能瓶颈。在客户端，可以使用浏览器的开发者工具中的性能面板来分析页面加载和交互的性能。
  2. 设置性能指标：为 SSR 应用设置一些关键的性能指标，如首屏加载时间、页面交互响应时间等。通过定期监测这些指标，可以及时发现性能问题，并采取相应的优化措施。
  3. 日志记录与分析：在服务器端和客户端代码中添加详细的日志记录，记录关键操作的执行时间和结果。通过分析这些日志，可以找出性能问题的根源，如某个组件渲染时间过长、某个 API 请求响应过慢等。

通过性能优化和监控，可以不断提升 Vue Keep - Alive 在 SSR 中的应用性能，为用户提供更好的体验。

未来发展趋势与展望

随着前端技术的不断发展，Vue Keep - Alive 在 SSR 中的应用也可能会有新的发展趋势。

  1. 更好的框架支持：Vue 框架本身可能会对 Keep - Alive 在 SSR 中的支持进行进一步优化。例如，可能会提供更简洁的 API 来处理缓存共享和生命周期钩子函数在 SSR 环境下的特殊情况。这将使得开发者在使用 Keep - Alive 结合 SSR 时更加方便和高效。
  2. 与新的前端技术融合：随着 WebAssembly、PWA（Progressive Web App）等前端技术的发展，Vue Keep - Alive 在 SSR 中的应用可能会与这些技术进行融合。例如，通过 WebAssembly 可以进一步提高 SSR 的性能，而 PWA 可以改善应用的离线体验，Keep - Alive 在这些场景下可能会有新的应用模式和优化方向。
  3. 智能化缓存管理：未来可能会出现更加智能化的缓存管理机制。例如，通过机器学习算法来预测用户的行为，提前缓存可能需要的组件，进一步提高应用的性能和用户体验。

虽然目前 Vue Keep - Alive 在 SSR 中存在一些挑战，但随着技术的发展和不断探索，我们有理由相信这些问题将得到更好的解决，并且会有更多创新的应用场景出现。开发者需要密切关注技术发展动态，不断学习和实践，以更好地利用这些技术为项目带来价值。

在实际项目中，我们需要综合考虑业务需求、性能要求和开发成本等因素，合理运用 Vue Keep - Alive 在 SSR 中的技术方案。通过不断优化和调整，打造出高性能、用户体验良好的 Web 应用。同时，要积极关注技术社区的动态，及时引入新的优化方法和最佳实践，使我们的项目始终保持在技术的前沿。

在处理 Vue Keep - Alive 与 SSR 的结合时，每一个细节都可能影响到应用的整体性能和用户体验。从缓存机制的实现到生命周期钩子函数的处理，再到客户端激活与缓存复用，都需要开发者深入理解并精心设计。希望通过本文的介绍和分析，能够帮助开发者更好地应对这些挑战，在 SSR 项目中充分发挥 Vue Keep - Alive 的优势。