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关于前端:这么多人用codesandbox他服务器扛得住么

大家好,我卡颂。

codesandbox是前端工程师常常应用的 代码在线运行环境,页面如下:

他的利用场景很广,比方:

  • 有代码逻辑要分享,分享个 codesandbox 链接
  • 有新想法须要验证,又不想本地起个我的项目,用codesandbox
  • 技术文档演示Demo,用codesandbox

作为一个在线运行代码的编辑器,这么多人天天收费用,他服务器扛得住么?

毕竟,同样作为在线代码运行环境(次要是跑算法题)的 leetcode,如果同时刷题的人多了,提交后都还得排队:

codesandbox是如何实现的?他会面临 leetcode 一样的服务器压力么?

欢送围观朋友圈、退出人类高质量前端交换群,带飞

codesandbox 的分类

这个问题的实质其实是问 —— 用户在 codesandbox 中写的代码,到底是在前端还是后端编译成动态资源的?毕竟,如果是在后端实现,会减少服务器压力。

比方,对于上面这段 React 代码:

// main.jsx
import {createRoot} from "react-dom/client";
import {Cpn} from "./Cpn";

function App() {
  return (<Cpn />);
}
createRoot(document.getElementById("root")).render(<App />);

要想在浏览器中运行,波及几个前置工作:

  1. 须要编译 JSX 语法,比方将 <App/> 编译为_jsx(App, {})
  2. 须要解析并提前下载所有依赖,比方这里的 react-domreact
  3. 须要解析模块依赖关系,比方 main.jsx 导入了 Cpn.jsx 中的 Cpn 组件。对于不反对 ESM 的浏览器,须要将代码打包。对于反对 ESM 的浏览器,须要解决引入门路
  4. 如果波及到其余资源,比方图片、文字、HTML文件,须要有相应的解决

上述工作,codesandbox是在浏览器还是服务器实现的呢?

在这个例子中,这些工作都能在浏览器实现,比方:

  • 对于所有第三方依赖,能够在浏览器中间接申请CDN
  • 波及编译的工作(比方编译 JSX、模块依赖剖析),实质其实是字符串的解析,能够用浏览器版本的babel 实现

下面的例子是一个纯前端的 React 我的项目。但有些依赖服务端环境的我的项目没法采纳上述形式运行,比方:

  • 应用了 Docker 的我的项目
  • 相似 Next.js 这样的全栈我的项目

这种状况就须要一个实在的服务端环境。

两者的区别能够用下图概括:

  • 纯前端我的项目:编译与执行都能在浏览器实现
  • 全栈我的项目:我的项目编译在服务端进行,浏览器负责我的项目执行

他们别离对应 codesandbox 的两种运行环境:

  • Browser Sandbox:基于浏览器的本地运行环境
  • Cloud Sandbox:基于 MicroVM 的云端运行环境

当咱们通过模板创立 codesandbox 我的项目时,能够通过 右上角是否有 Cloud 标记 辨别两者:

能够发现:

  • 纯前端我的项目(比方 React 我的项目、纯 JS 我的项目)应用Browser Sandbox
  • 须要服务端运行环境(比方 Docker 我的项目、全栈框架我的项目)应用Cloud Sandbox

对于 Cloud Sandbox,他底层应用亚马逊开发的Firecracker 疾速启动轻量级的 MicroVM,这也是AWS Lambda 底层应用的库。

所以,基于 Cloud Sandbox 启动的我的项目的确会占用服务端资源。具体来说,每个我的项目会调配:

  • CPU:2 个虚构 CPU(vCPUs)
  • 内存:2GB
  • 存储:6GB

这块是 codesandbox 公司的外围业务。毕竟,收费试用称心后,可能就会上付费的 Pro 版(更多资源分配),或者团队定制版。商业模式与 Vercel 相似 —— 提供收费根底服务(自担局部资源费用),通过增值的云服务免费。

而前端开发日常应用 codesandbox 创立的我的项目,大多数并不是基于 Cloud Sandbox,而是基于Browser Sandbox 启动的。这些我的项目并不会给 codesandbox 带来太多服务端压力。

两种 sandbox 的区别

有个很直观的形式辨别两种 Sandbox —— 当咱们新建一个codesandbox 我的项目,在预览区域能够看到我的项目长期url

新开页面,拜访这个url,如果申请的资源包含:

  • 我的项目运行所需的动态资源
  • webpack热更新相干代码

那代表这是个 Cloud Sandbox 我的项目。Cloud Sandbox在云端启动后端服务与以后页面通信,就相似咱们本地开发时起的后端服务一样。

如果申请的资源包含:

  • 我的项目运行所需的动态资源
  • sandbox初始化相干代码

那代表这是个 Browser Sandbox 我的项目。

sandbox 初始化相干代码 是一个简化版的webpack,他会在浏览器执行,下载依赖、编译代码,打包并执行代码。

咱们平时应用 codesandbox 时看到的如下初始化画面就代表 Browser Sandbox 在浏览器执行相干操作。

比方,下图是在通过 CDN 装置依赖(@babel/core):

当依赖装置实现后,上面是编译代码:

Browser Sandbox 实现原理

Browser Sandbox相干代码都是开源的,让咱们依照形象水平从上往下介绍他。

首先是封装最残缺的库 —— @codesandbox/sandpack-react。这个 React 库提供了很多开箱即用的 codesandbox 模块。

比方:

  • SandPackCodeEditorcodesandbox左侧的代码编辑区域,底层采纳的是 codemirror 这个代码编辑器
  • SandpackConsolecodesandbox中的控制台
  • SandackPreviewcodesandbox右侧的预览区域,会渲染一个 iframeiframe 的地址对应了 Browser Sandbox 的执行环境

各个组件通过 postMessageSandackPreview渲染的 iframe 交互。

咱们会发现,codesandbox的外围实际上蕴含三局部内容:

  1. 各种编辑器相干模块的实现(比方代码编辑局部、控制台、预览)
  2. Browser Sandpack运行环境,是一个独立的网页,在预览模块 (SandackPreview) 中通过 iframe 渲染
  3. 1 与 2 之间通信的协定(即页面与 iframe 之间的通信协议)

@codesandbox/sandpack-react实现了 1,他依赖的 @codesandbox/sandpack-client 实现了 3。

2 相干的源代码在 codesandbox-client/packages/app 中。将这个包的代码部署上线后,就能取得一个 Browser Sandpack 运行环境。

下面曾经简略介绍了 Browser Sandpack 的工作原理,再将他(2)与 1、3 联合起来的工作原理如下:

比方,用户抉择 React 作为我的项目模版:

编辑我的项目代码后,我的项目代码与 preset(相似webpack 中的 preset 选项项,不同模版对应不同 preset)会通过通信协议传递给Browser Sandpack 页面。

Browser Sandpack页面通过内置的 mini webpack 与其余工具(比方babel),编译并执行代码。

代码编译、执行的信息也会通过通信协议传递回各个须要的模块。比方,控制台模块能够依据 typeconsole的信息打印消息。

总结

codesandbox有两种代码运行环境:

  • Browser Sandpack:针对 编译与执行都能在浏览器实现 的纯前端我的项目
  • Cloud Sandpack:针对须要服务端运行环境的我的项目

这两种环境会体现为一个独立网站,这个网站会作为 iframe 嵌入在 codesandbox 编辑器的预览模块中。

预览模块通过定义好的通信协议与其余模块(比方代码编辑模块、控制台模块)通信。

对于Cloud Sandpack,会占用肯定服务端资源。对于Browser Sandpack,则不会占用什么服务端资源,因为他大部分逻辑都是在前端执行的。

这篇文章只有介绍了理念层面的常识,如果想深刻理解 Browser Sandpack 的实现原理,能够看看搭建一个属于本人的在线 IDE,写的很具体。

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