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出处:魔术师卡颂(ID:gh_52d0bec584f9)
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在前不久的WWC22中, builder.io 的CTO 「miško hevery」(同时也是 Angular / AngularJS 的发明者)发表了一段充满想象力的演讲。
miško hevery
在演讲中,他介绍了一款全栈SSR框架 —— Qwik ,这款框架号称 「能帮你移除项目中99%的JS代码」。
他是如何办到的,本文我们来介绍下 Qwik 。
性能差?码农不背锅
先来聊聊 Qwik 诞生的背景。
对于很多 2C web 应用(比如电商),首屏性能指标关乎用户留存,用户留存关乎赚多少钱。
所以,应用打开速度会影响赚钱。
然而,对于前端开发者,首屏性能指标并不容易优化。究其原因,并不是开发者不够努力。
让我们来看两个性能指标。
如何优化FCP
FCP (First Contentful Paint,首次内容绘制)测量 「页面从开始加载到页面内容的任何部分在屏幕上完成渲染的时间」。
当前 web 应用普遍采用 「前端框架」开发,这意味着会引入大量 JS 代码(框架本身代码、第三方依赖包的代码......)
从 HTML 开始解析到最终页面渲染,中间还要经历:
- 下载框架 JS 代码
- 执行框架 JS 代码
- 由框架完成页面渲染
这就导致 FCP 指标的下降。
为了优化 FCP ,框架作者提出了 SSR (Server Side Render,服务端渲染),在服务端生成首屏所需 HTML ,这就为 FCP 省去了上述三个步骤所需时间。
但是, TTI 指标仍然需要优化。
如何优化TTI
TTI (Time to Interactive,用户可交互时间)测量 「页面变得完全可交互所需时间」。
主要衡量的是从下述1到3所需时间:
- 首先衡量 FCP 时间
- 为页面中的元素绑定事件
- 对元素产生交互后,事件响应时间在50ms内
使用 SSR 后,虽然 FCP 降低,但是框架 hydrate (注水,即框架使页面能够响应交互)所需时间对 TTI 会有影响。
可见,性能瓶颈的源头在 JS 代码。
React18 的 Selective Hydration 通过 「让用户交互的部分优先hydrate」来优化 TTI 指标。
但是, Qwik 更极端,他的目标是 —— 干掉所有不必要的 JS 耗时,这里的耗时包括两部分:
- JS 作为静态资源加载的耗时
- JS 运行时的耗时
超超超细粒度hydrate
如果说传统 SSR 的粒度是 「整个页面」。
那么 React18 的 Selective Hydration 的粒度是 「产生交互的组件」。
那么 Qwik 的粒度是 「组件中的某个方法」。
举个例子,下面是 HelloWorld 组件(可以发现, Qwik 采用类似 React 的语法):
对应页面渲染效果:
打开浏览器 Network 面板,这个页面会有多少 JS 请求呢?
由于这是个静态的组件,没有逻辑,所以答案是:没有 JS 请求。
再来看看经典的计数器 Counter 组件,相比 HelloWorld ,增加了 「点击按钮状态变化的逻辑」,代码如下:
对应页面渲染效果:
打开浏览器 Network 面板,这个页面会有多少 JS 请求呢?
答案还是:没有 JS 请求。
注意这两个组件的代码中,定义组件使用的是 component$ ,有个 $ 符号。
在 Counter 中, onClick$ 回调也有个 $ 符号。
在 Qwik 中,后缀带 $ 的函数都是 「懒加载」的。
hydrate 的粒度有多细,就取决于 $ 定义的多细。
比如在 Counter 中, onClick$ 带 $ 后缀,那么点击回调是懒加载的,所以首屏渲染不会包含 「点击后的逻辑」对应的 JS 代码。
在点击按钮后,会发起2个 JS 请求,第一个请求返回的是 「点击后的逻辑」:
第2个 JS 请求返回的是 「组件重新render的逻辑」:
这两段代码执行后, Counter 变为1。
审查元素会发现,点击前, button on:click 属性中保存了 「逻辑所在的地址」:
点击后,会从对应地址下载 JS 代码,执行对应逻辑。
从优秀到极致
是不是觉得已经优化到极致了?还没。
对于一些在页面中长期存在的、需要 JS 驱动的模块(比如轮播图),在模块展现前, 「模块对应JS」不是必要的。
比如下面这个钟的示例,页面中有个长长的列表,超过一屏高度,在列表底部有个钟。
下面是列表滚到底的样子:
在 Clock 组件的 useClientEffect$ 中定义 「时钟指针摆动的逻辑」:
Qwik 中也存在类似 React 的 useEffect ,但在 Qwik 中这个 Hook 可以在服务端/客户端执行。
为了区分, useClientEffect 是 「只在客户端执行的useEffect」。
加了 $ 后缀,代表他是 「懒加载的」。
具体效果是:当页面滚动到钟露出之前, useClientEffect$ 对应 JS 代码都不会请求。
当钟露出后,会发起两个 JS 资源请求:
- useClientEffect 的逻辑
- Clock 组件重新渲染的逻辑
如果审查元素,在钟露出前,指针对应元素都是不动的:
当钟露出,加载并执行 JS 代码后,才开始执行动效:
对数据hydrate
在传统 SSR 中,数据其实被初始化了两次:
- 页面首次渲染,此时服务端导出的 HTML 中已经携带了首屏渲染的数据
- 框架 hydrate 后,数据再转化为框架内的状态供后续渲染
在 Qwik 中,页面初始化时会存在 type 为 qwik/json 的 标签用于存储 「当前页面中被激活的状态对应数据」:
什么叫 「被激活」呢?
比如,下面是一篇文章的评论区,这是首屏渲染后的样子:
这些评论数据会出现在 qwik/json 保存的数据中么?
不会,因为没有交互激活他们。
我们发现,有一条评论被折叠了,点击后会展开这条评论:
点击这个行为会请求:
- 点击逻辑对应的 JS 代码
- 这条评论对应组件的重新渲染逻辑
此时,评论数据才会出现在 qwik/json 中,因为点击交互激活了这个数据。
所以在 Qwik 中,如无必要,数据不会被初始化两次。
HTML 中存在 「未激活的数据」, qwik/json 的 标签中保存了 「激活的数据」,这个特性会带来一个很有意思的效果:
复制调试工具中 「Elements面板下的DOM结构」后,再在新页面中粘贴,就能复现 「页面当前的交互状态」(比如,输入框内仍然保留之前输入的内容):
复制红框内的内容
换做其他框架,只能复现 「页面初始时的状态」。
交互时再请求JS不会卡么?
有同学可能会问,如果在网络不好的情况下,交互时再请求 JS 代码不会让交互变得卡顿么?
Qwik 允许你指定 「哪些组件可能是用户大概率会操作的」(比如电商应用中,购物车按钮被点击的概率高)。
这些组件逻辑对应 JS 代码会 prefetch ,在不影响首屏渲染的前提下被预请求:
并且这些组件 prefetch 的顺序是可以调整的。
这意味着可以追踪用户行为,以 「用户交互的频率」为指标,作为组件 prefetch 优先级的依据,启发式提升应用性能。
这才是真正的 「以用户为导向」的性能优化,而且是全自动的。
总结
当今是个前端框架百花齐放的时代,不同框架都在寻找自己独特的卖点。
Qwik 的卖点是:将 JS 代码的拆分从常见的 「编译时」(比如 webpack 分块)、 「运行时」(比如 dynamic import ),变为 「交互时」。
对 JS 代码的极致拆分,只为达到一个目的 —— 在首屏渲染时,移除你项目中99%的 JS 代码。
你觉得这波操作怎么样?
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