#Islands architecture

孤岛架构的概念最初在 2019 年被 Katie Sylor-Miller 提出,然后在 2021 年被 Preact 作者 Jason Miller一篇文章 中得到推广。

这种架构是为了解决 MPA 应用的 hydration 问题,在上篇文章中已经分析过了。本小节主要侧重介绍孤岛架构的概念以及 Island.js 是如何实现这种架构的。

#概念

顾名思义,我们可以把整个页面想象成一片静态的海洋,将交互部分想象成孤岛。如下图所示:

islands-arch.png

然后在 hydration 的过程中,我们只需要对于这些局部的孤岛组件执行 hydration 即可,这样就可以避免整个页面的 hydration,从而提升首屏性能。

#优势

孤岛架构让hydration的颗粒度由应用降低到组件,我们通过控制组件的注水顺序、非交互组件不注水,让交互优先级较高的组件优先变得可交互,剩下的低优组件再慢慢hydrate。在页面hydrate完成前,重要的组件已经可交互了,借此就能降低TTI指标。

#架构实现

孤岛架构在 Rpress 中的实现包括三个部分:server runtimebuild timeclient runtime

#孤岛组件的使用

在介绍架构的实现之前,我认为有必要先介绍一下孤岛组件的使用。在 Island.js 中,使用方式非常简单,如下面的代码所示:

js
import { Aside } from './Aside.tsx';

export function Layout() {
  return <Aside __island />;
}

使用时只需要在组件中添加一个 __island prop,然后组件就会自动被识别为孤岛组件。Rpress 只会在孤岛组件的客户端脚本和它们的 props 注入在客户端中。

#内部实现细节

1. Server runtime。服务器运行时负责服务端渲染,也就是组件到 HTML 的转换过程(renderToString)。这个阶段的主要任务是在 renderToString 过程中收集孤岛组件信息。

在 Rpress 中,我们使用 react/jsx-runtime 来实现 jsx 的转换,所以我们需要在 react/jsx-runtime 中劫持 jsx 函数,当发现组件中有 __island prop 时,就会收集孤岛组件的信息。

2. Build time。构建时负责生成孤岛组件的客户端脚本并注入到 HTML 中。在构建时 Island.js 会生成三个 bundle:

  • Server bundle,用于服务端渲染。
  • Client hydration bundle,用于客户端 hydration。
  • Islands bundle,用于注册孤岛组件的客户端脚本,所有孤岛组件将会挂载在 window 对象上。

在 Rpress 中,收集完所有的孤岛组件后,会构造一个虚拟模块,作用是将所有的孤岛组件注册到 window 对象上,因此在客户端 hydration bundle 中,我们可以从 window 对象上获取到所有的孤岛组件,然后对其进行 hydration。

3. Client runtime。客户端运行时主要是负责孤岛组件的 hydration,也就是将孤岛组件变得可以交互。

下面是一些相关的实现代码:

jsx-runtime.js: 拦截 jsx 运行时,收集孤岛组件信息。

babel-plugin-island: 注册孤岛组件文件路径的 babel 插件。

SSGBuilder: 完整的构建时实现。

client-entry: 客户端运行时代码,主要是负责孤岛组件的 hydration。