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2023 iThome 鐵人賽

DAY 9

Modern Web

30 天淺入淺出 Next.js 13系列第 9 篇

Day9 - Server Component - Next13 的渲染策略

15th鐵人賽

loking

2023-09-24 23:52:20

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以下以 RSC 代稱 React Server Component

Next13 的渲染策略與 RSC 有著密切的關係，今天會探討 RSC, fetch 如何影響 Next13 的渲染策略，以及我們可以如何優化。

看完這篇文章預期你會有以下收穫：

知道 RSC 是什麼
RSC 如何被渲染，當使用者造訪頁面時
RSC 的渲染策略 - Static, dynamic, streaming
這些 RSC 的渲染策略會對route渲染有什麼影響

RSC 是什麼

RSC 有兩大特點：

運行在 server
可以被 cache (符合條件的話)

RSC 就是運行在server 的 component，擁有運用 server 的能力，可以直接 fetch data, 與資料庫溝通等等。

另外一個非常重要的特性就是RSC 的結果可以被 cache，而且這是 server-level 的 cache，所以另一個 user 在也能在後續使用到這份 cache 的結果，不會侷限於某一個 user 才能使用。

RSC 還有很多優點，但這篇主要探討 Next13 的渲染策略，優點就先列在下方，可以先跳過這段，有興趣再看就好。

Data Fetching
可以在 server fetch data、與資料庫溝通或其他 server 做得到的事。
安全性
隱藏敏感資訊(ex: token)及商業邏輯。
後面會講到 RSC 只會傳送結果到 client，中間的過程只會運行在 server。
快取cache
server-level 的快取。
慢～就給第一個人慢就好了，後續的人可以爽爽訪問。
Bundle Sizes
過去 CSR 最不能解決的問題就是載入過多的 Javascript。
特別是某些特別肥大的第三方套件無法做 tree shaking 或 splitting 時，這個狀況幾乎解決不了。
但 RSC 在 server 上運行完後只會返回 UI 的渲染結果，大大減少了過往 CSR 的 javascript bundle 大小。
畫面首次渲染速度
直接傳送 html 到 client，讓使用者先看到畫面。
相比於 CSR 需要傳送超肥 javascript bundle，還要在 client 組 html。使用 pre-rendering 的方式，畫面首次渲染的速度會比 CSR 快上許多。
SEO
網頁爬蟲在爬到有做 pre-rendering 的網頁時可以看到組好的 html，這有助於 SEO。
Streaming
RSC 與 Suspense 搭配，讓頁面可以分區載入，大幅提升使用者體驗。

RSC 如何被渲染？

首先，我們要理解 RSC 的渲染單位 - chunk。

預設同一個路由底下所有 RSC 是一個 chunk。同一個 chunk 裡的結果會一起被送到 client 端，如果當中有 async RSC 需要等待，那整個 chunk 會等所有 RSC 都渲染完成，才會將結果傳送到 client 端。

底下以一個 about 的頁面為例，AboutPage 是一個 RSC，裡面包含了兩個 RSC 組件。在預設的情況下這個 router 的頁面會等到所有 RSC 渲染完成，才將結果傳到 client。

// app/about/page.tsx
// 整個 Router 是一個 chunk，會等到 AboutPage, MyFamily, MyDog 這三個 component 都渲染完成才會一起傳到 client 端顯示

import MyFamily from "./MyFamily"; 
import MyDog from "./MyDog; 

export default async function AboutPage() {
    return (
        <>
            <h1>關於小熊</h1>
            <MyFamily />
            <MyDog />
        </>
    )
}

使用 Suspense 切分 chunk

上面這種渲染方式與 Next12 的 page router 有著驚人的相似，需要等待所有非同步的結果都取得後，才能將這次渲染的畫面一次傳到 client。

我們可以利用 Suspense 包住 RSC，這樣被 <Suspense></Suspense> 組件包起來的部分就會成為一個新的 chunk。

以剛才同樣的範例，為 <MyDog /> 組件加上 <Suspense></Suspense>，把 <MyDog /> 從原本的 router chunk 切分出來，成為一個新的 chunk。

Suspense 是 React 提供的 Component，只要包住 async component，傳入 fallback UI，就可以在 async component 渲染完成前顯示 fallback UI。

// app/about/page.tsx

import { Suspense } from "react"
import MyFamily from "./MyFamily"; 
import MyDog from "./MyDog; 

export default async function AboutPage() {
    return (
        <>
            <h1>關於小熊</h1>
            <MyFamily />
            <Suspense fallback={<div>loading...</div>}>
                <MyDog />
            </Suspense>
        </>
    )
}

簡單來說同一個 chunk 會被當成一個渲染單位，當同一個 chunk 裡有一個 RSC 的 cache 資料過期了，那整個 chunk 都要重新渲染。

更詳細的渲染過程可以看這篇 Next 的官方講解文章

RSC 的渲染策略

RSC 有三種渲染策略：

Static Rendering 靜態渲染
Dynamic Rendering 動態渲染
Streaming 流式渲染(gpt翻的)

RSC 使用的渲染策略連帶也會影響到 Router 的渲染策略。

fetch

這裡要先講到 fetch 這個 Next 內建的 function，它除了繼承了 Web API - fetch 的所有功能外，它還與 cache 集成，讓我們可以設定 cache 和 revalidation data。

透過 data 被 cache 的狀態，也會影響到 RSC 的渲染方式。

fetch 預設是 cache: 'force-cache'，如果參數一樣就會直接返回 cache 裡的結果。

// 預設就是 force-cache
fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/users', { cache: 'force-cache' })

// 設定 revalidation data 
// 底下的 data 如果參數一樣，超過 60 秒會過期
fetch('https://...', { next: { revalidate: 60 } })

Static Rendering

比較不常變動的資料，可以在 build time 就先把 RSC 的結果 cache 起來。

或是設定 data revalidation，觸發條件才會重新 fetch 新資料，否則可以直接使用 cache 的結果。

// 啥都不加就是 'force-cache'，RSC Result 會被 cache
fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/users')

// 加上驗證條件，超過時間才會重新建立 RSC Result
fetch('https://...', { next: { revalidate: 60 } })

Static Rendering 很適合用在部落格文章或不常更動的資料。

Dynamic Rendering

需要時常更新的資料，或是需要透過 URL search params, cookie 才能取得的資料。

如果 RSC 內使用 'next/headers' 相關的方法，或是 fetch 設定 cache: 'no-store'，這都自動將 RSC 由 Static Rendering 轉換為 Dynamic Rendering。

使用到 header 資料或是 URL search params

import { cookies } from 'next/headers'
 
export default function Page() {
  const cookieStore = cookies(); // 偵測到使用 header 相關的方法，自動轉換成 dynamic rendering
  const theme = cookieStore.get('theme')
  return '...'
}

fetch 設定 cache: 'no-store'

import { cookies } from 'next/headers'
 
export default async function Page() {
  const result = await fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/users', { cache: 'no-store' }); // 不使用 cache，每次都會取得最新料
  return '...'
}

Streaming

Streaming 其實就是上面提到的，利用 Suspense 將頁面切分成不同的 chunk，這樣可以讓先渲染好的 chunk 先傳到客戶端渲染，增加使用者的體驗。

另外實作 Streaming 時可以使用兩種 pattern 實作：

Sequential
Parallel

這裡就不展開，好奇的可以看從 Next.js 13 認識 React Server Components，裡面有這兩種 pattern 的實作方式

RSC 如何影響 Router 層級的渲染策略

如果 RSC 都是使用 static rendering，完全沒有使用到 dynamic rendering，那這個頁面就是 SSG(Static Site Generation) 或 ISR(Incremental Site Rendering)，端看 fetch 有沒有設定 revalidation data，有的話就是 ISR，沒有的話就是 SSG。

接下來 RSC dynamic rendering 就需要稍微討論一下。

定義上只要有任何一個 RSC 是 dynamic rendering，那這整個 router 都會算成是 dynamic rendering，但昨天也有提到，大部分的網頁都會同時包含 dynamic 與 static 的部分。

In most websites, routes are not fully static or fully dynamic - it's a spectrum. For example, you can have e-commerce page that uses cached product data that's revalidated at an interval, but also has uncached, personalized customer data.

而 RSC 也能輕鬆實踐這個理念，我們不必糾結 router 要整頁 Static 還是整頁 Dynamic。這兩個可以混合著使用，在 dynamic rendering router 中使用 static RSC，再搭配 Streaming 的作法，讓靜態的內容先給使用者看到，再逐步顯示 dynamic 的部分，整個使用者體驗大加分！