Angular 應(yīng)用程序的Hydration概念

Hydration概念是Angular應(yīng)用程序中的一個(gè)關(guān)鍵概念，它涉及到Angular框架在客戶端渲染（Client-side rendering，CSR）中的運(yùn)作方式。要深入理解Hydration，首先需要了解CSR和SSR（Server-side rendering，服務(wù)器端渲染）之間的基本區(qū)別，以及Angular是如何利用Hydration來提高CSR性能的。本文將詳細(xì)解釋Angular應(yīng)用程序的Hydration概念，并通過示例來說明。

CSR和SSR的基本區(qū)別

在理解Hydration之前，讓我們簡要回顧一下CSR和SSR的基本區(qū)別。

• CSR（Client-side Rendering）：在CSR中，整個(gè)應(yīng)用程序的構(gòu)建和渲染都發(fā)生在客戶端瀏覽器中。當(dāng)用戶訪問一個(gè)CSR應(yīng)用時(shí)，瀏覽器會(huì)下載應(yīng)用的JavaScript代碼，然后在用戶的設(shè)備上執(zhí)行該代碼來渲染頁面。這種方式的好處是可以在客戶端實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交互，但也有性能挑戰(zhàn)，因?yàn)槭状渭虞d時(shí)需要下載大量的JavaScript代碼，導(dǎo)致頁面加載時(shí)間較長。
• SSR（Server-side Rendering）：在SSR中，服務(wù)器在接收到客戶端請(qǐng)求時(shí)，會(huì)在服務(wù)器上預(yù)先渲染HTML內(nèi)容，并將其發(fā)送到客戶端瀏覽器。這意味著用戶會(huì)更快地看到內(nèi)容，因?yàn)椴槐氐却罅縅avaScript代碼下載和執(zhí)行。但與CSR相比，SSR可能在復(fù)雜的應(yīng)用中導(dǎo)致服務(wù)器負(fù)載增加，并且對(duì)實(shí)現(xiàn)某些交互功能有一定限制。

Angular的CSR和SSR

Angular支持兩種渲染模式：CSR和SSR。默認(rèn)情況下，Angular應(yīng)用程序采用CSR模式，這意味著整個(gè)渲染過程發(fā)生在客戶端。但在某些情況下，如需要更好的首屏加載性能或SEO（搜索引擎優(yōu)化）要求，可以選擇使用SSR。

在Angular中，CSR應(yīng)用程序通常使用以下方式啟動(dòng)：

platformBrowserDynamic().bootstrapModule(AppModule)
  .catch(err => console.error(err));

而SSR應(yīng)用程序則使用以下方式啟動(dòng)：

platformServer().bootstrapModule(AppModule)
  .then(moduleRef => {
    const appRef = moduleRef.injector.get(ApplicationRef);
    const state = moduleRef.injector.get(PlatformState);
    appRef.isStable.pipe(
      first(isStable => isStable === true),
    ).subscribe(() => {
      state.renderToString().then(html => {
        console.log(html); // 在服務(wù)器上渲染的HTML
        moduleRef.destroy();
      });
    });
  });

在CSR模式下，Angular應(yīng)用程序的初始加載將包括一些基本的HTML結(jié)構(gòu)和一個(gè)JavaScript包（通常包含整個(gè)應(yīng)用的代碼），然后在瀏覽器中運(yùn)行這些代碼以渲染完整的頁面。

但這里涉及到一個(gè)性能問題：JavaScript包的下載和執(zhí)行可能需要一定的時(shí)間，用戶在此期間將看到一個(gè)空白的頁面或加載指示器。這正是Hydration概念的出發(fā)點(diǎn)。

Hydration概念的背后

Hydration的核心思想是在CSR應(yīng)用程序中，盡快顯示內(nèi)容，而不必等待整個(gè)JavaScript包的下載和執(zhí)行。為了做到這一點(diǎn)，Angular引入了一種機(jī)制，使應(yīng)用程序能夠在瀏覽器端逐步加載和填充內(nèi)容。

具體來說，當(dāng)Angular應(yīng)用程序以CSR模式啟動(dòng)時(shí)，它會(huì)將一些初始HTML內(nèi)容嵌入到服務(wù)器生成的HTML中，這些內(nèi)容會(huì)立即在瀏覽器端顯示。然后，JavaScript包會(huì)下載并在后臺(tái)執(zhí)行。一旦JavaScript包下載完成并準(zhǔn)備好，它會(huì)“水合”（hydrate）這些初始HTML內(nèi)容，也就是將其轉(zhuǎn)化為具有交互性的Angular組件。

這意味著用戶在等待JavaScript包下載和執(zhí)行時(shí)，仍然可以與頁面上的內(nèi)容進(jìn)行交互。Hydration的好處是提高了用戶感知的加載速度，因?yàn)轫撁鏁?huì)盡早顯示內(nèi)容，同時(shí)仍然允許應(yīng)用程序在后臺(tái)加載和初始化。

Hydration的工作原理

要理解Hydration的工作原理，讓我們更深入地了解它的步驟：

• 服務(wù)器端渲染（SSR）生成初始HTML：在服務(wù)器端渲染中，Angular應(yīng)用程序的初始HTML內(nèi)容會(huì)被生成，并包含一些特殊的標(biāo)記，以標(biāo)識(shí)哪些部分需要水合。
• 初始HTML發(fā)送到客戶端：生成的初始HTML內(nèi)容會(huì)隨響應(yīng)發(fā)送到客戶端瀏覽器。
• 客戶端下載JavaScript包：瀏覽器開始下載Angular應(yīng)用程序的JavaScript包，這個(gè)包包含了應(yīng)用程序的代碼、組件和模塊。
• JavaScript包的執(zhí)行：一旦JavaScript包下載完成，瀏覽器會(huì)開始執(zhí)行它。在執(zhí)行過程中，Angular框架會(huì)識(shí)別初始HTML中的特殊標(biāo)記，然后將這些標(biāo)記轉(zhuǎn)化為Angular組件。
• 水合（Hydration）：當(dāng)Angular框架水合（hydrate）初始HTML內(nèi)容時(shí)，它會(huì)將這些內(nèi)容替換為實(shí)際的Angular組件，并建立起與這些組件的交互能力。這意味著用戶可以與頁面上的內(nèi)容進(jìn)行交互，而不必等待整個(gè)JavaScript包的加載和執(zhí)行。

Hydration示例

為了更好地理解Hydration，讓我們通過一個(gè)簡單的示例來演示它的工作原理。假設(shè)我們有一個(gè)Angular應(yīng)用程序，其中包含一個(gè)簡單的組件，用于顯示用戶的

姓名。這個(gè)組件的初始HTML可能如下所示：

<!-- 初始HTML -->
<app-root>
  <app-user-name>Loading...</app-user-name>
</app-root>

在這個(gè)示例中，<app-user-name>是一個(gè)Angular組件，用于顯示用戶的姓名。初始HTML中包含了一個(gè)占位符文本“Loading...”，這是因?yàn)樵谒现?，JavaScript包尚未下載和執(zhí)行。

現(xiàn)在，讓我們看看Hydration是如何應(yīng)用于這個(gè)示例的：

• 服務(wù)器端渲染（SSR）生成初始HTML，并將其發(fā)送到客戶端。

<!-- 服務(wù)器生成的初始HTML -->
<app-root>
  <app-user-name _nghost-abc123>John Doe</app-user-name>
</app-root>

在這個(gè)HTML中，我們可以看到<app-user-name>組件的內(nèi)容已經(jīng)被填充為“John Doe”，并且有一個(gè)特殊的屬性 _nghost-abc123，它用于標(biāo)識(shí)這個(gè)組件。

• 客戶端瀏覽器開始下載JavaScript包。
• JavaScript包的執(zhí)行過程中，Angular框架檢測到初始HTML中的特殊標(biāo)記。
• Angular框架將初始HTML中的特殊標(biāo)記替換為實(shí)際的Angular組件，并建立交互。

<!-- 水合后的HTML -->
<app-root>
  <app-user-name _nghost-abc123 _ngcontent-def456>John Doe</app-user-name>
</app-root>

在這個(gè)HTML中，<app-user-name>組件已經(jīng)被替換為一個(gè)具有Angular交互能力的組件，并且有兩個(gè)特殊屬性 _nghost-abc123 和 _ngcontent-def456，它們用于確保組件的樣式隔離。

現(xiàn)在，用戶可以與頁面上的內(nèi)容進(jìn)行交互，而不必等待整個(gè)JavaScript包的加載和執(zhí)行。

Hydration的優(yōu)勢和應(yīng)用場景

Hydration的主要優(yōu)勢在于提高了用戶感知的加載速度，尤其是對(duì)于CSR應(yīng)用程序。用戶能夠更快地看到頁面上的內(nèi)容，并與之交互，而不必等待整個(gè)JavaScript包的下載和執(zhí)行。

Hydration在以下情況下特別有用：

• 改善首屏加載性能：對(duì)于那些希望快速展示內(nèi)容給用戶的應(yīng)用程序，Hydration可以顯著改善首屏加載性能，提高用戶體驗(yàn)。
• 提高SEO：對(duì)于需要SEO的應(yīng)用程序，Hydration可以確保搜索引擎爬蟲能夠看到頁面的初始內(nèi)容，而不必等待JavaScript的執(zhí)行。這可以提高搜索引擎排名。
• 漸進(jìn)增強(qiáng)：Hydration支持漸進(jìn)增強(qiáng)的策略，即使JavaScript加載失敗或禁用，頁面仍然能夠正常工作，因?yàn)槌跏純?nèi)容已經(jīng)在服務(wù)器端渲染時(shí)生成。

Hydration的挑戰(zhàn)和注意事項(xiàng)

盡管Hydration提供了許多性能優(yōu)勢，但也需要注意一些挑戰(zhàn)和注意事項(xiàng)：

• 額外的復(fù)雜性：實(shí)施Hydration需要在Angular應(yīng)用程序中引入額外的復(fù)雜性，包括在初始HTML中添加特殊標(biāo)記以識(shí)別需要水合的部分。
• 代碼拆分：為了實(shí)現(xiàn)更好的Hydration效果，通常需要將應(yīng)用程序的代碼拆分成小塊，以便更快地下載和執(zhí)行關(guān)鍵部分。
• 性能監(jiān)控：需要監(jiān)控Hydration的性能，確保JavaScript包的下載和執(zhí)行不會(huì)導(dǎo)致性能問題。
• 初始狀態(tài)同步：確保初始HTML中的內(nèi)容與后續(xù)JavaScript執(zhí)行的狀態(tài)同步，以避免不一致性。

結(jié)論

Hydration是Angular應(yīng)用程序中的一個(gè)關(guān)鍵概念，它允許在CSR模式下提高用戶感知的加載速度，同時(shí)保留了應(yīng)用程序的交互性。通過在初始HTML中添加特殊標(biāo)記，Angular能夠在后臺(tái)下載和執(zhí)行JavaScript包的同時(shí)，盡早顯示頁面內(nèi)容。

Hydration的實(shí)現(xiàn)需要一定的復(fù)雜性和考慮，但它可以改善首屏加載性能、提高SEO、支持漸進(jìn)增強(qiáng)策略等。了解Hydration的工作原理和應(yīng)用場景，可以幫助開發(fā)者更好地優(yōu)化Angular應(yīng)用程序的性能和用戶體驗(yàn)。

以上就是Angular應(yīng)用程序的Hydration基本概念詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Angular Hydration概念的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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