Angular 应用程序的Hydration概念

Hydration概念是Angular应用程序中的一个要害概念，它波及到Angular框架在客户端渲染（Client-side rendering，CSR）中的运作形式。要深刻了解Hydration，首先须要理解CSR和SSR（Server-side rendering，服务器端渲染）之间的根本区别，以及Angular是如何利用Hydration来进步CSR性能的。本文将具体解释Angular应用程序的Hydration概念，并通过示例来阐明。

CSR和SSR的根本区别

在了解Hydration之前，让咱们简要回顾一下CSR和SSR的根本区别。

  • CSR（Client-side Rendering）：在CSR中，整个应用程序的构建和渲染都产生在客户端浏览器中。当用户拜访一个CSR利用时，浏览器会下载利用的JavaScript代码，而后在用户的设施上执行该代码来渲染页面。这种形式的益处是能够在客户端实现动静交互，但也有性能挑战，因为首次加载时须要下载大量的JavaScript代码，导致页面加载工夫较长。
  • SSR（Server-side Rendering）：在SSR中，服务器在接管到客户端申请时，会在服务器上事后渲染HTML内容，并将其发送到客户端浏览器。这意味着用户会更快地看到内容，因为不用期待大量JavaScript代码下载和执行。但与CSR相比，SSR可能在简单的利用中导致服务器负载减少，并且对实现某些交互性能有肯定限度。

Angular的CSR和SSR

Angular反对两种渲染模式：CSR和SSR。默认状况下，Angular应用程序采纳CSR模式，这意味着整个渲染过程产生在客户端。但在某些状况下，如须要更好的首屏加载性能或SEO（搜索引擎优化）要求，能够抉择应用SSR。

在Angular中，CSR应用程序通常应用以下形式启动：

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

而SSR应用程序则应用以下形式启动：

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); // 在服务器上渲染的HTML        moduleRef.destroy();      });    });  });

在CSR模式下，Angular应用程序的初始加载将包含一些根本的HTML构造和一个JavaScript包（通常蕴含整个利用的代码），而后在浏览器中运行这些代码以渲染残缺的页面。

但这里波及到一个性能问题：JavaScript包的下载和执行可能须要肯定的工夫，用户在此期间将看到一个空白的页面或加载指示器。这正是Hydration概念的出发点。

Hydration概念的背地

Hydration的核心思想是在CSR应用程序中，尽快显示内容，而不用期待整个JavaScript包的下载和执行。为了做到这一点，Angular引入了一种机制，使应用程序可能在浏览器端逐渐加载和填充内容。

具体来说，当Angular应用程序以CSR模式启动时，它会将一些初始HTML内容嵌入到服务器生成的HTML中，这些内容会立刻在浏览器端显示。而后，JavaScript包会下载并在后盾执行。一旦JavaScript包下载实现并筹备好，它会“水合”（hydrate）这些初始HTML内容，也就是将其转化为具备交互性的Angular组件。

这意味着用户在期待JavaScript包下载和执行时，依然能够与页面上的内容进行交互。Hydration的益处是进步了用户感知的加载速度，因为页面会尽早显示内容，同时依然容许应用程序在后盾加载和初始化。

Hydration的工作原理

要了解Hydration的工作原理，让咱们更深刻地理解它的步骤：

  1. 服务器端渲染（SSR）生成初始HTML：在服务器端渲染中，Angular应用程序的初始HTML内容会被生成，并蕴含一些非凡的标记，以标识哪些局部须要水合。
  2. 初始HTML发送到客户端：生成的初始HTML内容会随响应发送到客户端浏览器。
  3. 客户端下载JavaScript包：浏览器开始下载Angular应用程序的JavaScript包，这个包蕴含了应用程序的代码、组件和模块。
  4. JavaScript包的执行：一旦JavaScript包下载实现，浏览器会开始执行它。在执行过程中，Angular框架会辨认初始HTML中的非凡标记，而后将这些标记转化为Angular组件。
  5. 水合（Hydration）：当Angular框架水合（hydrate）初始HTML内容时，它会将这些内容替换为理论的Angular组件，并建设起与这些组件的交互能力。这意味着用户能够与页面上的内容进行交互，而不用期待整个JavaScript包的加载和执行。

Hydration示例

为了更好地了解Hydration，让咱们通过一个简略的示例来演示它的工作原理。假如咱们有一个Angular应用程序，其中蕴含一个简略的组件，用于显示用户的

姓名。这个组件的初始HTML可能如下所示：

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

在这个示例中，<app-user-name>是一个Angular组件，用于显示用户的姓名。初始HTML中蕴含了一个占位符文本“Loading...”，这是因为在水合之前，JavaScript包尚未下载和执行。

当初，让咱们看看Hydration是如何利用于这个示例的：

  1. 服务器端渲染（SSR）生成初始HTML，并将其发送到客户端。
<!-- 服务器生成的初始HTML --><app-root>  <app-user-name _nghost-abc123>John Doe</app-user-name></app-root>

在这个HTML中，咱们能够看到<app-user-name>组件的内容曾经被填充为“John Doe”，并且有一个非凡的属性 _nghost-abc123，它用于标识这个组件。

  1. 客户端浏览器开始下载JavaScript包。
  2. JavaScript包的执行过程中，Angular框架检测到初始HTML中的非凡标记。
  3. Angular框架将初始HTML中的非凡标记替换为理论的Angular组件，并建设交互。
<!-- 水合后的HTML --><app-root>  <app-user-name _nghost-abc123 _ngcontent-def456>John Doe</app-user-name></app-root>

在这个HTML中，<app-user-name>组件曾经被替换为一个具备Angular交互能力的组件，并且有两个非凡属性 _nghost-abc123 和 _ngcontent-def456，它们用于确保组件的款式隔离。

当初，用户能够与页面上的内容进行交互，而不用期待整个JavaScript包的加载和执行。

Hydration的劣势和利用场景

Hydration的次要劣势在于进步了用户感知的加载速度，尤其是对于CSR应用程序。用户可能更快地看到页面上的内容，并与之交互，而不用期待整个JavaScript包的下载和执行。

Hydration在以下状况下特地有用：

  1. 改善首屏加载性能：对于那些心愿疾速展现内容给用户的应用程序，Hydration能够显著改善首屏加载性能，进步用户体验。
  2. 进步SEO：对于须要SEO的应用程序，Hydration能够确保搜索引擎爬虫可能看到页面的初始内容，而不用期待JavaScript的执行。这能够进步搜索引擎排名。
  3. 渐进加强：Hydration反对渐进加强的策略，即便JavaScript加载失败或禁用，页面依然可能失常工作，因为初始内容曾经在服务器端渲染时生成。

Hydration的挑战和注意事项

只管Hydration提供了许多性能劣势，但也须要留神一些挑战和注意事项：

  1. 额定的复杂性：施行Hydration须要在Angular应用程序中引入额定的复杂性，包含在初始HTML中增加非凡标记以辨认须要水合的局部。
  2. 代码拆分：为了实现更好的Hydration成果，通常须要将应用程序的代码拆分成小块，以便更快地下载和执行要害局部。
  3. 性能监控：须要监控Hydration的性能，确保JavaScript包的下载和执行不会导致性能问题。
  4. 初始状态同步：确保初始HTML中的内容与后续JavaScript执行的状态同步，以防止不一致性。

论断

Hydration是Angular应用程序中的一个要害概念，它容许在CSR模式下进步用户感知的加载速度，同时保留了应用程序的交互性。通过在初始HTML中增加非凡标记，Angular可能在后盾下载和执行JavaScript包的同时，尽早显示页面内容。

Hydration的实现须要肯定的复杂性和思考，但它能够改善首屏加载性能、进步SEO、反对渐进加强策略等。理解Hydration的工作原理和利用场景，能够帮忙开发者更好地优化Angular应用程序的性能和用户体验。