我们一起聊聊如何通过流式渲染提升用户体验？
流式渲染并非新兴技术，早在 90 年代，网页浏览器就已开始运用这种模式来处理 HTML 文档。不过，在 SPA（单页应用）大行其道的时期，由于其核心在于客户端动态渲染内容，流式渲染未能引起广泛关注。然而，现今随着服务端渲染技术的日臻成熟，流式渲染已成为显著优化首屏加载性能的有力手段。
Node.js 实现简单流式渲染
HTTP 是 Node.js 中的一等公民，其在设计时就充分考虑了流式传输和低延迟特性。这使得 Node.js 极为适合作为 Web 库或框架的构建基础。 ———— Node.js 官网
Node.js 从设计之初就将流式传输数据纳入考量，以下是一个简单的示例代码：
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
// 假设数据需要 5 秒的时间来获取
renderAsyncString = async () => {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('');
}, 5000);
})
}
app.use(async (ctx, next) => {
ctx.type = 'html';
ctx.body = await renderAsyncString();
await next();
});
app.listen(3000, () => {
console.log('App is listening on port 3000');
});这是一个简化的业务场景，运行之后，会出现长达 5 秒的白屏，然后才显示出"Hello World"这段文字。
毫无疑问，没有用户会愿意忍受一个长达 5 秒的白屏网页！在 web.dev[1] 对于 TTFB（Time To First Byte，首字节时间）的介绍中提到，加载第一个字节的时间应当控制在 800ms 以内，才能称得上是优质的 Web 网站服务。
为了改善这种情况，我们可以借助流式渲染技术。比如，先向用户呈现一个加载中的提示或者骨架屏，以此来优化用户体验。下面是改进后的代码：
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
const Stream = require('stream');
// 假设数据需要 5 秒的时间来获取
renderAsyncString = async () => {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('');
}, 5000);
})
}
app.use(async (ctx, next) => {
const rs = new Stream.Readable();
rs._read = () => {};
ctx.type = 'html';
rs.push('');
ctx.body = rs;
renderAsyncString().then((string) => {
rs.push(``);
})
});
app.listen(3000, () => {
console.log('App is listening on port 3000');
});采用流式渲染后，页面最初会显示"loading..."，然后在 5 秒后更新为"Hello World"。
需要特别注意的是，Safari 浏览器对于何时触发流式传输可能存在一些限制（以下内容未找到官方说明，而是通过实践总结得出）：
- 传输的 chunk 大小需大于 512 字节。若小于此值，可能无法有效触发流式传输，影响用户体验。
- 传输的内容必须能够在屏幕上实际渲染。例如，传输
这样隐藏的内容可能是无效的，无法实现流式渲染的预期效果。
声明式 Shadow DOM，不依赖 javascript 实现
在上述的代码中，我们运用了一定的 JavaScript 代码。本质上，我们需要预先渲染一部分 HTML 标签作为占位，随后再用新的 HTML 标签对其进行替换。使用 JavaScript 来实现这一过程相对容易，但如果禁用了 JavaScript 呢？
这就可能需要借助一些 Shadow DOM[2] 的技巧！众多组件化设计的前端框架都包含了 slot（插槽）的概念，在 Shadow DOM 中也提供了 slot 标签，其可用于创建可插入的 Web Components。在 Chrome 111 及以上版本中，我们能够使用声明式 Shadow DOM，无需依赖 JavaScript，在服务器端就能实现 shadow DOM 的功能。以下是一个声明式 Shadow DOM 的示例：
Header
插入一段文字！从中可以清晰地看到，我们的文字成功插入到了 slot 标签之中。利用声明式 Shadow DOM，我们能够对之前的示例进行改写：
const Koa = require('koa');
const app = new Koa();
const Stream = require('stream');
// 假设数据需要 5 秒的时间来获取
renderAsyncString = async () => {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('');
}, 5000);
})
}
app.use(async (ctx, next) => {
const rs = new Stream.Readable();
rs._read = () => {};
ctx.type = 'html';
rs.push(`
运行这段改写后的代码，其结果与之前完全相同。更为重要的是，即便我们禁用了浏览器的 JavaScript，代码依然能够正常运行！
声明式 Shadow DOM 是一个相对较新的特性，您可以在这篇文档[3]中获取更多详细信息。
react 实现流式渲染
现在让我们转换视角，来看看 React 框架中的流式渲染。自 React 18 版本之后，在框架层面上开始支持流式渲染。下面是使用 nextjs 对之前的示例进行改写的代码：
import { Suspense } from 'eact'
const renderAsyncString = async () => {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('Hello World!');
}, 5000);
})
}
async function Main() {
const string = await renderAsyncString();
return
}
export default async function App() {
return (
)
}运行这段代码，其效果与之前的示例完全一致，并且同样无需运行任何客户端的 JavaScript 代码。
关于 React 的流式渲染，您可以在官方的技术层面[4]解释中获取更深入的信息。在本文中，仅作为对流式渲染的概要介绍，不对其进行更为细致的讲解。
总结
本文从理论层面深入探讨了流式渲染的相关实现方案。理论上，流式渲染的概念和实现相对简单。HTTP 标准和 Node.js 早在很久以前就对这一特性提供了支持。然而，在实际的工程应用中，流式渲染并非易事。以 React 为例，要实现流式渲染，不仅需要 React 自身作为用户界面（UI）框架提供支持，还需要借助像 nextjs 这样的元框架（meta framework）来赋予服务端相应的能力。
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