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Vue SSR 水合性能揭秘:预编译模板 VS 直接模板,谁更快?

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Vue SSR 水合性能:预编译模板 vs. 直接使用模板,哪个更快?

在搞服务端渲染 (SSR) 特别是静态站点生成 (SSG) 时,一个常见的问题冒出来:在客户端水合 (Hydration) 阶段,这两种方式有没有明显的性能差别?

  1. 方式一: 使用 @vue/compiler-sfc 里的 compileTemplate 预先编译模板,拿到 render 函数,然后把它传给 createSSRApp
  2. 方式二: 干脆直接把模板字符串 (template) 扔给 createSSRApp

假设服务端已经吐出了包含 pageContent 的 HTML 结构,我们现在关心的是客户端接手(水合)时的效率。多搞一步预编译,增加的这点复杂度,到底值不值得?或者说,什么场景下用 compileTemplate 才合适?

来看下代码的样子:

方式一:预编译

import { compileTemplate } from '@vue/compiler-sfc';
import { createSSRApp } from 'vue';
// 假设 pageContent 是从文件或别处读取的模板字符串
// 假设 filename 和 id 是必要的上下文信息
const { code } = compileTemplate({
    source: pageContent,
    filename: 'MyComponent.vue', // 示例文件名
    id: 'data-v-xxxxxx',       // 示例 scopeId
    // 其他可能需要的编译选项...
});

// code 大概是 এরকম 样子: 'export function render(_ctx, _cache) { ... }'
// 需要一种方式从这个 code 字符串中提取出 render 函数
// 这通常在构建时完成,比如通过 Node.js 的 vm 模块或者更复杂的构建插件
// 这里简化假设我们已经得到了 renderFunction
// 这是一个 *示意性* 的获取方式,实际中会更复杂或由构建工具处理
let renderFunction;
// 在 Node.js 环境中可能的做法(不推荐在生产环境运行时这么干)
// const script = new vm.Script(code);
// const context = { module: { exports: {} } };
// script.runInNewContext(context);
// renderFunction = context.module.exports.render;

// 在实际应用中,构建工具 (如 Vite/Vue CLI) 会处理 .vue 文件
// 并生成可以直接 import 的包含 render 函数的 JS 模块

const app = createSSRApp({
  render: renderFunction, // 直接使用编译好的 render 函数
  // ... 可能还有其他 data, methods 等
});

app.mount('#app');

方式二:直接使用模板

import { createSSRApp } from 'vue';

// 假设 pageContent 是模板字符串
const app = createSSRApp({
  template: pageContent, // 直接把模板字符串给 Vue
  // ... 可能还有其他 data, methods 等
});

app.mount('#app');

那这两种方式,在客户端水合时,性能上到底有啥不一样?

问题缘起:为何会有这个疑问?

要弄明白这个问题,先得简单了解下 Vue SSR 和水合是怎么回事。

  • 服务端渲染 (SSR): 服务端运行 Vue 应用,把组件渲染成 HTML 字符串,然后发送给浏览器。用户能更快看到内容,对 SEO 也友好。
  • 客户端水合 (Hydration): 浏览器拿到 HTML 内容后,客户端的 JavaScript (Vue) 会接管这些静态的 HTML。它不是重新渲染一遍,而是检查现有的 DOM 结构,跟据组件预期,给它们附加上交互能力(比如事件监听器、动态数据绑定等)。这个过程就像给骨架(HTML)注入灵魂(JavaScript 交互)。

两种方式的核心区别在于:模板是什么时候被编译成渲染函数 (render function) 的?

  • 方式一 (预编译): 编译工作在构建时 (build time) 或者服务端准备阶段就完成了。客户端拿到的是直接可执行的 JavaScript 渲染函数。
  • 方式二 (直接模板): 编译工作发生在客户端 。浏览器加载完 JavaScript 后,Vue 的运行时编译器 (runtime compiler) 需要先解析模板字符串,把它转成渲染函数,然后才能开始水合。

这个时间点差异,直接关系到客户端的负担。

剖析两种方案的差异

咱们细致拆解一下这两种方式的运作机制和优劣。

方案一:预编译 (compileTemplate)

原理

这种方式下,你利用了 @vue/compiler-sfc (或者通常是构建工具如 Vite、Vue CLI 背后的机制) 在打包构建阶段就把 .vue 文件或模板字符串转换成了优化过的 JavaScript render 函数。服务端渲染时可以直接用这个 render 函数生成 HTML。发送到客户端的 JavaScript 包里,这个组件对应的部分,只包含这个渲染函数和其他逻辑代码,不包含原始的模板字符串,更重要的是,通常不需要 包含 Vue 的模板编译器。

优势

  1. 客户端启动更快: 浏览器执行 JavaScript 时,不需要再花时间去解析和编译模板。直接执行 render 函数通常比先编译再执行要快,减少了初始化的 CPU 开销。这对低端设备或者性能要求高的场景比较重要。
  2. 更小的客户端包体积: 如果你的所有组件都预编译了,你可以使用 Vue 的 运行时构建版本 (runtime-only build) ,它不包含模板编译器,体积比包含编译器的完整构建版本 (full build) 小不少 (大约小 30% 左右)。更小的包意味着更快的下载、解析和执行时间。

代码示例

(见上文方式一的代码)
请注意,手动调用 compileTemplate 然后提取 render 函数在实际项目中比较少见,除非你在做一些底层工具或者需要动态处理非 SFC 的模板字符串。常规开发中,构建工具已经帮你把 .vue 文件处理好了。当你写:

// MyComponent.vue
<template>
  <div>{{ message }}</div>
</template>
<script>
export default {
  data() { return { message: 'Hello from pre-compiled!' } }
}
</script>

构建工具会自动编译 <template> 部分,生成类似 render 函数的东西,打包进你的应用代码里。客户端 createSSRApp 导入这个组件时,拿到的就是已经包含 render 函数的对象。

方案二:直接使用模板 (template 选项)

原理

当你把模板字符串直接通过 template 选项传给 createSSRApp 时,Vue 需要在客户端拥有解析这个字符串的能力。这意味着你的应用必须打包完整构建版本 (runtime + compiler) 的 Vue。在应用初始化时,Vue 的编译器会介入,解析 template 字符串,动态生成 render 函数,然后再用这个 render 函数去进行水合操作。

优势

  1. 设置简单: 对于某些场景,比如模板是从 CMS 拉取的、或者是在运行时动态生成的,无法在构建时预编译,那么这种方式就很直接方便。
  2. 灵活性: 在一些特殊场景,需要在运行时动态定义和编译组件模板。

代码示例

(见上文方式二的代码)

劣势

  1. 客户端启动开销增大: 浏览器需要执行模板编译这个额外的步骤,增加了 JavaScript 的初始化时间。
  2. 更大的客户端包体积: 必须引入 Vue 的完整构建版本,增加了下载负担。

性能影响:关键在于水合阶段

回到最初的问题:对水合阶段 的性能影响。

严格来说,“水合” 本身是指 Vue 接管已有 DOM 并附加事件监听等交互的过程。而模板编译发生在水合之前 的应用初始化阶段。

所以,两种方式的主要性能差异体现在应用启动和初始化的总时间 上,这间接影响了用户感受到页面可交互的时间:

  • 方案一 (预编译): 启动快。由于没有客户端编译步骤,JavaScript 初始化负担轻。并且因为可以使用 runtime-only 构建,JS 包更小,下载和解析也更快。水合过程本身(DOM 对比和附加行为)理论上和方案二是一样的,但它能更早开始
  • 方案二 (直接模板): 启动慢。需要先执行模板编译,这个过程消耗 CPU 时间。同时需要加载更大的 Vue 构建版本。

结论是:方式一 (预编译) 在客户端性能上通常明显优于方式二 (直接模板)。 这个差异在首次访问、网络较差或设备性能不高的情况下更为显著。减少了客户端的工作量,页面能更快变得可交互。

如何选择:场景决定方案

知道了性能差异,选择哪个就看你的具体需求了:

强烈推荐预编译 (方案一) 的场景:

  • 追求性能的应用: 这是标准做法,能带来最快的客户端启动速度和最小的包体积。
  • 静态站点生成 (SSG): SSG 的核心思想就是尽可能在构建时完成工作,预编译模板完美契合。
  • 所有使用 .vue 单文件组件 (SFC) 的项目: 现代 Vue 构建工具 (Vite, Vue CLI) 默认就会对 SFC 进行预编译。你其实已经在用这种方式了,不需要特别做什么。
  • 希望减小客户端负担和包体积的项目。

可以考虑直接模板 (方案二) 的场景:

  • 模板在运行时动态生成且无法预知: 比如模板内容是从数据库或 API 获取,并且在构建时无法获得。注意这种情况下的安全风险,确保模板来源可靠。
  • 快速原型或简单场景: 如果项目非常小,或者性能不是首要考虑因素,直接用 template 选项可能更省事。
  • 一些特殊的库或框架集成: 极少数情况下,可能需要运行时编译。

大部分情况下,尤其是做 SSR/SSG,选择预编译是最佳实践。构建工具使得这一切变得非常透明,开发者甚至感觉不到编译的存在。

实践建议与进阶技巧

  1. 拥抱构建工具: 使用 Vite 或 Vue CLI 这类现代构建工具。它们默认配置就支持 .vue 文件的预编译,并能智能地打包 runtime-only 的 Vue 版本,自动帮你实现方案一的优势。你只需要正常写 .vue 文件即可。

  2. 检查 Vue 构建版本: 确保你的项目配置(比如 vue.config.jsvite.config.js)没有强制使用完整构建版本 (通常带有 compiler 字样或 runtimeCompiler: true 之类的设置),除非你确实需要运行时编译。默认设置通常是正确的(使用 runtime-only)。

  3. 手动处理非 SFC 模板: 如果你确实有动态从字符串创建组件的需求,并且想获得预编译的好处,可以考虑:

    • 服务端 接收模板字符串,使用 compileTemplate 生成 render 函数代码,然后将这段代码发送给客户端执行。这比直接发送模板让客户端编译要好。
    • 这需要更复杂的设置,通常用在平台型应用或底层库开发中。
  4. 关注整体性能:

    • 代码拆分 (Code Splitting): 对路由和大型组件进行代码拆分,即使用预编译,也能有效减小初始加载包体积,按需加载代码。
    • 服务端渲染性能: 优化服务端生成 HTML 的速度同样重要,比如使用缓存策略。
    • 静态资源优化: 图片、CSS 等资源的优化也不可忽视。
  5. 用数据说话: 性能差异理论上存在,但具体影响多大,最好在你的目标设备和网络环境下进行测试。使用 Chrome DevTools 的 Performance 标签页,分析页面加载过程中的 JavaScript 执行时间,看看是否存在编译瓶颈。

总的来说,对于 Vue SSR/SSG 项目,利用构建工具的预编译能力是标准且高效的做法。它能有效提升客户端的启动性能,减小包体积,是优化用户体验的关键一步。手动调用 compileTemplate 的场景相对较少,多半是构建工具在幕后为你代劳了。除非有特殊需求,否则坚持使用 .vue 文件和标准构建流程,就能自动获得预编译带来的好处。