Svelte最佳实践：通过服务端渲染提升首屏加载速度

1. 理解首屏加载速度的重要性

在当今的互联网应用开发中，用户体验是至关重要的。而首屏加载速度则是影响用户体验的关键因素之一。根据多项研究表明，用户在访问网页时，如果首屏加载时间超过3秒，大约有53%的用户会选择离开。这对于任何一个网站或应用来说，都是巨大的损失。在前端开发中，我们采用各种技术和策略来优化首屏加载速度，其中服务端渲染（Server - Side Rendering，简称 SSR）是一种非常有效的手段。

2. 什么是 Svelte

Svelte 是一种新型的前端框架，与传统的框架如 React、Vue 不同，Svelte 是一个编译器。它在构建阶段将 Svelte 组件编译成高效的 JavaScript 代码，这些代码直接操作 DOM，而不是像 React 和 Vue 那样使用虚拟 DOM。这使得 Svelte 应用具有非常高的性能，生成的代码量相对较少，运行速度更快。

3. 服务端渲染在 Svelte 中的原理

3.1 SSR 的基本概念

服务端渲染是指在服务器端将组件渲染为 HTML 字符串，然后将这些字符串发送到客户端。客户端在接收到 HTML 后，可以直接显示首屏内容，而不需要等待 JavaScript 加载和执行后再渲染。这样大大提高了首屏加载速度，特别是对于那些包含大量数据和复杂 UI 的应用。

3.2 Svelte 中 SSR 的工作流程

1. 服务器端渲染阶段：
   • 当用户请求一个 Svelte 应用的页面时，服务器接收到请求。
   • 服务器加载 Svelte 组件，并使用 Svelte 的 SSR 能力将组件渲染为 HTML 字符串。在这个过程中，Svelte 会将组件的数据填充到 HTML 中，生成一个包含完整页面内容的 HTML。
   • 服务器将这个 HTML 字符串发送回客户端。
2. 客户端激活阶段：
   • 客户端接收到服务器发送的 HTML 后，会首先显示首屏内容。
   • 接着，客户端加载 Svelte 应用的 JavaScript 代码。这个 JavaScript 代码会“激活”页面上的组件，使其具备交互能力。也就是说，它会将服务器端渲染的静态 HTML 转换为一个动态的、可交互的应用。

4. 设置 Svelte 项目进行 SSR

4.1 创建 Svelte 项目

首先，我们需要创建一个 Svelte 项目。可以使用 degit 工具来快速创建一个新的 Svelte 项目。假设我们使用的是 npm，在命令行中执行以下命令：

npx degit sveltejs/template my - svelte - ssr - app
cd my - svelte - ssr - app
npm install

这将创建一个名为 my - svelte - ssr - app 的 Svelte 项目，并安装项目所需的依赖。

4.2 安装 SSR 相关依赖

为了实现 SSR，我们需要安装一些额外的依赖。在项目目录下执行以下命令：

npm install @sveltejs/kit vite - svelte

@sveltejs/kit 是 Svelte 官方提供的用于构建应用的工具，它内置了对 SSR 的支持。vite - svelte 是 Vite 对 Svelte 的插件，Vite 是一个快速的前端构建工具，能够提高开发和构建的效率。

4.3 配置项目进行 SSR

1. 配置 vite.config.js： 在项目根目录下创建 vite.config.js 文件，并添加以下内容：

import { svelte } from '@sveltejs/vite - plugin - svelte';

export default {
    plugins: [svelte()],
    ssr: {
        noExternal: ['@sveltejs/kit']
    }
};

这里我们配置了 Vite 使用 Svelte 插件，并对 SSR 进行了一些基本配置，noExternal: ['@sveltejs/kit'] 确保 @sveltejs/kit 在 SSR 构建过程中不会被视为外部依赖。

2. 创建服务器入口文件： 在 src 目录下创建 server.js 文件，这将是我们服务器端渲染的入口文件。内容如下：

import { createServer } from 'http';
import { handle } from './__sapper__/build/server.js';

createServer((req, res) => {
    handle(req, res).catch((error) => {
        console.error('Error handling request:', error);
        res.writeHead(500, { 'Content - Type': 'text/plain' });
        res.end('Internal Server Error');
    });
}).listen(3000, () => {
    console.log('Server running on port 3000');
});

这段代码创建了一个简单的 HTTP 服务器，并使用 @sveltejs/kit 生成的 handle 函数来处理请求，将 Svelte 应用渲染到客户端。

3. 修改 package.json： 在 package.json 中添加以下脚本：

{
    "scripts": {
        "dev": "vite dev",
        "build": "vite build",
        "start": "node src/server.js"
    }
}

这样我们就可以通过 npm run dev 进行开发，npm run build 进行构建，npm run start 启动服务器进行 SSR。

5. 编写支持 SSR 的 Svelte 组件

5.1 基本组件结构

让我们创建一个简单的 Svelte 组件来展示如何编写支持 SSR 的组件。在 src/routes 目录下创建 index.svelte 文件（@sveltejs/kit 使用基于文件系统的路由），内容如下：

<script>
    let message = 'Hello, Svelte SSR!';
</script>

<h1>{message}</h1>

这是一个非常简单的组件，它在页面上显示一条消息。

5.2 处理数据获取

在实际应用中，我们通常需要从服务器获取数据并显示在页面上。假设我们有一个 API 端点 /api/data，它返回一些数据。我们可以在 Svelte 组件中这样处理：

<script>
    let data;
    async function loadData() {
        const response = await fetch('/api/data');
        data = await response.json();
    }
    onMount(() => {
        loadData();
    });
</script>

{#if data}
    <ul>
        {#each data as item}
            <li>{item}</li>
        {/each}
    </ul>
{:else}
    <p>Loading data...</p>
{/if}

在这段代码中，我们使用 fetch 从 API 获取数据，并在组件挂载后调用 loadData 函数。但是，这种方式在 SSR 环境下存在问题，因为服务器端没有 fetch 可用。我们需要使用不同的策略来处理数据获取。

5.3 在 SSR 中处理数据获取

@sveltejs/kit 提供了一种更好的方式来处理数据获取。我们可以在 src/routes/index.js 文件中编写加载函数：

export async function load({ fetch }) {
    const response = await fetch('/api/data');
    const data = await response.json();
    return {
        props: {
            data
        }
    };
}

然后在 index.svelte 组件中接收这些数据：

<script context="module">
    export let data;
</script>

{#if data}
    <ul>
        {#each data as item}
            <li>{item}</li>
        {/each}
    </ul>
{:else}
    <p>Loading data...</p>
{/if}

这样，在服务器端渲染时，load 函数会在服务器上执行，获取数据并将其作为属性传递给组件。在客户端激活阶段，这些数据已经存在，不需要再次获取。

6. 优化 SSR 性能

6.1 代码拆分

代码拆分是优化 SSR 性能的重要手段。通过代码拆分，我们可以将应用的 JavaScript 代码拆分成多个小块，只在需要的时候加载。在 Svelte 中，@sveltejs/kit 已经内置了代码拆分功能。例如，当我们有多个路由组件时，@sveltejs/kit 会自动将每个路由组件的代码拆分成单独的文件。这样，在用户访问特定页面时，只需要加载该页面所需的代码，减少了初始加载的代码量。

6.2 缓存

在服务器端，可以使用缓存来提高 SSR 的性能。如果某些数据不经常变化，我们可以将服务器端渲染的结果缓存起来。当下次有相同的请求时，直接从缓存中返回结果，而不需要再次进行渲染。例如，我们可以使用 Redis 作为缓存服务器，在 server.js 中添加如下代码：

import redis from'redis';
const redisClient = redis.createClient();

createServer((req, res) => {
    const cacheKey = req.url;
    redisClient.get(cacheKey, (err, data) => {
        if (data) {
            res.end(data);
        } else {
            handle(req, res).then((html) => {
                redisClient.setex(cacheKey, 3600, html); // 缓存1小时
                res.end(html);
            }).catch((error) => {
                console.error('Error handling request:', error);
                res.writeHead(500, { 'Content - Type': 'text/plain' });
                res.end('Internal Server Error');
            });
        }
    });
}).listen(3000, () => {
    console.log('Server running on port 3000');
});

这样，对于相同 URL 的请求，如果缓存中存在渲染结果，就直接从缓存中返回，大大提高了响应速度。

6.3 懒加载组件

对于一些非首屏必需的组件，可以采用懒加载的方式。在 Svelte 中，我们可以使用动态导入来实现组件的懒加载。例如：

<script>
    let LazyComponent;
    const loadComponent = async () => {
        LazyComponent = (await import('./LazyComponent.svelte')).default;
    };
</script>

<button on:click={loadComponent}>Load Lazy Component</button>

{#if LazyComponent}
    <LazyComponent />
{/if}

这样，LazyComponent.svelte 的代码不会在初始加载时就被加载，而是在用户点击按钮后才加载，进一步优化了首屏加载速度。

7. 处理客户端和服务器端的差异

7.1 环境检测

在编写支持 SSR 的 Svelte 应用时，我们需要注意客户端和服务器端环境的差异。例如，服务器端没有 DOM，所以不能直接操作 DOM。我们可以使用 import { browser } from '$app/env'; 来检测当前环境是客户端还是服务器端。例如：

<script>
    import { browser } from '$app/env';
    let someValue;
    if (browser) {
        someValue = window.localStorage.getItem('someKey');
    } else {
        // 服务器端处理逻辑
    }
</script>

这样可以确保我们的代码在客户端和服务器端都能正确运行。

7.2 生命周期钩子

在 Svelte 组件中，一些生命周期钩子在客户端和服务器端的行为有所不同。例如，onMount 钩子只在客户端执行，因为服务器端没有实际的 DOM 挂载过程。如果我们需要在服务器端和客户端都执行某些初始化逻辑，可以将这些逻辑提取到一个函数中，然后在适当的地方调用。例如：

<script>
    function init() {
        // 初始化逻辑
    }
    if (browser) {
        onMount(() => {
            init();
        });
    } else {
        init();
    }
</script>

通过这种方式，我们可以统一服务器端和客户端的初始化逻辑。

8. 部署 SSR 应用

8.1 选择服务器

在部署 SSR 应用时，我们可以选择多种服务器。常见的有 Node.js 服务器，因为我们的 Svelte SSR 应用是基于 Node.js 构建的。可以选择云服务提供商，如 AWS、Azure、Google Cloud 等，也可以使用一些 PaaS 平台，如 Heroku、Netlify 等。这些平台都提供了方便的部署流程和良好的扩展性。

8.2 部署流程

1. 构建项目：在本地执行 npm run build 命令，生成构建文件。这些文件包含了服务器端渲染所需的代码和客户端激活所需的 JavaScript 代码。
2. 上传文件：将构建后的文件上传到服务器。如果使用云服务提供商，可以使用其提供的上传工具，如 AWS 的 S3 控制台、Azure 的 Storage Explorer 等。如果使用 PaaS 平台，通常可以直接通过平台的部署界面上传代码。
3. 配置服务器：在服务器上配置环境变量，确保应用能够正确运行。例如，如果应用依赖于数据库，需要配置数据库连接字符串。对于 Node.js 服务器，还需要确保 Node.js 环境已经安装并配置正确。
4. 启动应用：在服务器上执行 npm run start 命令启动应用。如果使用的是 PaaS 平台，平台会自动检测并启动应用。

9. 常见问题及解决方法

9.1 样式问题

在 SSR 过程中，样式可能会出现一些问题。例如，样式可能在服务器端渲染时没有正确应用。这通常是因为服务器端没有正确处理 CSS 导入。可以使用一些工具来解决这个问题，如 vite - plugin - svelte - preprocess。在 vite.config.js 中添加如下配置：

import { svelte } from '@sveltejs/vite - plugin - svelte';
import sveltePreprocess from 'vite - plugin - svelte - preprocess';

export default {
    plugins: [
        svelte({
            preprocess: sveltePreprocess()
        })
    ],
    ssr: {
        noExternal: ['@sveltejs/kit']
    }
};

这样可以确保 CSS 在服务器端和客户端都能正确处理。

9.2 路由问题

在 SSR 应用中，路由可能会出现一些问题，如页面跳转后数据没有正确加载。这通常是因为在客户端激活阶段，路由没有正确处理服务器端传递的数据。可以通过在路由配置中添加一些逻辑来解决这个问题。例如，在 src/routes/__layout.svelte 中添加如下代码：

<script>
    import { onMount } from'svelte';
    import { page } from '$app/stores';
    let data;
    onMount(() => {
        data = page.data;
    });
</script>

{#if data}
    <!-- 页面内容 -->
{:else}
    <p>Loading data...</p>
{/if}

这样可以确保在客户端激活阶段，能够正确获取服务器端传递的数据。

9.3 性能问题

如果 SSR 应用性能仍然不理想，可能是代码拆分不够合理，或者缓存没有正确配置。可以进一步优化代码拆分，确保每个代码块的大小合适，并且只在需要的时候加载。同时，检查缓存的配置，确保缓存命中率足够高。例如，可以调整缓存的过期时间，或者优化缓存键的生成逻辑，以提高缓存的效率。

通过以上步骤和方法，我们可以在 Svelte 应用中有效地实现服务端渲染，从而显著提升首屏加载速度，为用户提供更好的体验。在实际开发中，需要根据具体的应用需求和场景，不断优化和调整，以达到最佳的性能效果。