Next.js 13 应用首屏渲染优化：解决数据请求瀑布流导致的性能瓶颈-js教程-PHP中文网

Next.js 13 应用首屏渲染优化：解决数据请求瀑布流导致的性能瓶颈

本教程旨在解决 next.js 13 应用在首次渲染时因数据请求瀑布流效应导致的性能瓶颈。通过分析 `rootlayout` 中同步等待多个 api 调用的问题，文章将详细介绍如何利用客户端数据获取（如 `useeffect` 和 swr 库）以及组件级数据管理策略，有效提升页面加载速度和用户体验。

理解 Next.js 13 首屏渲染慢的根源

在 Next.js 13 的应用中，尤其是在服务器组件（如 RootLayout）中进行数据获取时，如果存在多个 await 关键字依次调用不同的 API，就会产生所谓的“数据请求瀑布流”（Data Fetching Waterfall）效应。这意味着，第二个请求必须等待第一个请求完成后才能开始，第三个请求等待第二个，以此类推。这种串行化的请求方式会显著增加页面的首次渲染时间，尤其当 API 响应时间较长或请求数量较多时。

以下是导致问题的一个典型代码片段示例：

// 假设这是 RootLayout 或其他服务器组件
export default async function RootLayout({ children }) {
  // ...获取 token 和 cookie 的逻辑

  // 多个 await 导致请求串行化，形成瀑布流
  const categories = await getCategory({ page: 1, limit: 1000000 }, token, cookie);
  const product = await getProduct({ page: 1, limit: 100000 }, token, cookie);
  const cartList = await getCartList({}, token, cookie);
  const contact_us = await getContactUs({}, token, cookie);
  const contact_number = await getContactNumber({}, token, cookie);
  let searchProducts = await getProductBySearch({}, token, cookie);
  let coupons = await getCoupons({}, token, cookie);
  let userdetails = await getUser({}, token, cookie);
  const recent = await getRecentViews({}, token, cookie);

  // ...渲染逻辑
  return (
    <html>
      {/* ... */}
      <Providers data={{ coupons, categories, product, cartList, searchProducts, userdetails, contact_us, contact_number, recent }}>
        {children}
      </Providers>
    </html>
  );
}

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上述代码中，RootLayout 在渲染其子组件之前，必须等待所有 API 调用都完成后才能继续。即使这些 API 调用之间没有数据依赖关系，它们也因为 await 的使用而被强制串行执行，从而大大延长了页面的首次加载时间。对于一个拥有 2GB RAM 的 EC2 实例而言，虽然硬件配置会影响构建和运行效率，但这种数据获取模式才是导致首次渲染慢的更主要原因。

核心优化策略：分解与异步化

解决数据请求瀑布流的关键在于打破串行依赖，实现并行请求或将数据获取推迟到客户端。

策略一：转向客户端数据获取

客户端数据获取的优势在于，服务器可以快速发送页面的基本 HTML 骨架，而数据则在浏览器端异步加载。这大大提升了用户的感知性能，因为用户可以更快地看到页面的基本结构。

方法一：使用 React useEffect Hook

useEffect 是 React 中用于处理副作用的 Hook，非常适合在客户端组件中进行数据获取。当组件挂载后，useEffect 会执行数据获取逻辑，并在数据返回后更新组件状态。

import { useState, useEffect } from 'react';

function Profile() {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [isLoading, setLoading] = useState(true);

  useEffect(() => {
    // 组件挂载后执行数据获取
    fetch('/api/profile-data')
      .then((res) => res.json())
      .then((data) => {
        setData(data);
        setLoading(false); // 数据加载完成
      })
      .catch((error) => {
        console.error('Failed to fetch profile data:', error);
        setLoading(false); // 即使失败也要停止加载状态
      });
  }, []); // 空数组表示只在组件挂载和卸载时执行一次

  if (isLoading) return <p>Loading...</p>;
  if (!data) return <p>No profile data</p>; // 数据为空时的处理

  return (
    <div>
      <h1>{data.name}</h1>
      <p>{data.bio}</p>
    </div>
  );
}

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说明：

useState 用于管理数据和加载状态。
useEffect 在组件首次渲染后执行 fetch 请求。
通过 isLoading 状态，可以在数据加载期间显示加载指示器，提升用户体验。

方法二：利用 SWR 库提升数据管理效率

SWR 是 Next.js 团队开发的用于数据获取的 React Hooks 库，它提供了开箱即用的缓存、去重、实时更新、错误重试等高级功能，能极大简化客户端数据获取的复杂性。

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import useSWR from 'swr';

// 定义一个通用的 fetcher 函数
const fetcher = (...args) => fetch(...args).then((res) => res.json());

function Profile() {
  // useSWR 接收请求路径和 fetcher 函数
  const { data, error, isLoading } = useSWR('/api/profile-data', fetcher);

  if (error) return <div>Failed to load: {error.message}</div>; // 错误处理
  if (isLoading) return <div>Loading...</div>; // 加载状态

  return (
    <div>
      <h1>{data.name}</h1>
      <p>{data.bio}</p>
    </div>
  );
}

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说明：

SWR 简化了加载、错误和数据状态的管理。
它自动处理缓存和后台数据重新验证（stale-while-revalidate），提升了应用的响应速度和数据新鲜度。
对于频繁访问或需要实时更新的数据，SWR 是一个非常高效的选择。

您可以在 Next.js 官方文档中找到更多关于客户端数据获取的详细信息：Next.js 客户端数据获取。

策略二：并行化服务器端数据获取（如不可避免）

如果某些数据必须在服务器端获取，且它们之间没有依赖关系，可以使用 Promise.all 来并行执行这些异步请求，从而避免瀑布流。

// 示例：在服务器组件中并行获取数据
export default async function RootLayout({ children }) {
  // ...获取 token 和 cookie 的逻辑

  // 使用 Promise.all 并行执行独立的 API 请求
  const [
    categories,
    product,
    cartList,
    contact_us,
    contact_number,
    searchProducts,
    coupons,
    userdetails,
    recent
  ] = await Promise.all([
    getCategory({ page: 1, limit: 1000000 }, token, cookie),
    getProduct({ page: 1, limit: 100000 }, token, cookie),
    getCartList({}, token, cookie),
    getContactUs({}, token, cookie),
    getContactNumber({}, token, cookie),
    getProductBySearch({}, token, cookie),
    getCoupons({}, token, cookie),
    getUser({}, token, cookie),
    getRecentViews({}, token, cookie)
  ]);

  // ...渲染逻辑
  return (
    <html>
      {/* ... */}
      <Providers data={{ coupons, categories, product, cartList, searchProducts, userdetails, contact_us, contact_number, recent }}>
        {children}
      </Providers>
    </html>
  );
}

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说明：

Promise.all 会等待所有 Promise 都解决后才返回一个包含所有结果的数组。
这种方法显著减少了总的等待时间，因为所有请求几乎同时开始执行。
仅适用于相互独立、无数据依赖的请求。

策略三：实现组件级数据获取与粒度管理

将 RootLayout 中所有的数据获取职责拆分到更小的、更具体的子组件中。例如，购物车数据可以在 Cart 组件中获取，产品列表可以在 ProductList 组件中获取。

优点：
- 职责分离： 每个组件只关心自己所需的数据，提高代码可维护性。
- 并行加载： 不同的子组件可以独立地获取数据，甚至可以结合 Next.js 13 的 Streaming 和 Suspense 功能，实现更细粒度的流式加载。
- 减少首屏数据量： 只有首屏必要的数据在服务器组件中获取，非关键数据推迟到客户端或由特定组件按需加载。

例如，可以创建一个 CategoryNav 组件来获取分类数据，一个 ProductDisplay 组件来获取产品数据，而不是在 RootLayout 中统一获取所有数据。

进阶考量与最佳实践

服务器组件与客户端组件的选择：
- 服务器组件： 适合获取无需交互的静态或少量动态数据，可以直接访问文件系统或数据库，减少客户端 JS 包大小。但要警惕瀑布流效应。
- 客户端组件： 适合需要用户交互、管理状态或频繁更新的数据。通常使用 useEffect 或 SWR 进行数据获取。
Next.js 13 的流式渲染 (Streaming) 与 Suspense：
- Next.js 13 的 App Router 支持流式渲染，允许您在数据加载完成之前就开始向客户端发送 HTML。结合 Suspense 边界，可以为数据仍在加载中的部分显示加载状态（fallback UI），从而提升用户的感知性能。
- 将耗时的数据获取逻辑封装在 Suspense 边界内，可以让页面的其他部分更快地显示。
缓存策略：
- Next.js 内置缓存： Next.js 13 默认对 fetch 请求进行缓存，并提供 revalidate 选项控制缓存行为。合理利用可以减少重复请求。
- SWR 缓存： SWR 提供了强大的客户端缓存机制，包括内存缓存、去重、以及后台重新验证，对于客户端数据管理非常有效。
资源优化：
- JS 包大小： 移除未使用的依赖、进行代码分割（code splitting）是降低 JS 包大小的有效手段。Next.js 默认支持基于路由的代码分割，但仍需注意第三方库的引入。
- 图片优化： 使用 next/image 组件进行图片优化，它支持图片懒加载、响应式图片和 WebP 格式转换，可以显著提升图片加载性能。确保已安装 sharp 等图片处理工具。
- CSS 优化： 精简 CSS 文件，避免引入大量不必要的样式。
EC2 实例配置：
- 虽然本例主要问题在于代码逻辑，但合理的 EC2 实例配置（CPU、RAM）仍然是应用性能的基础。对于生产环境，2GB RAM 可能在某些高负载场景下显得捉襟见肘，尤其是在构建过程或同时处理大量请求时。但对于单个项目而言，更重要的是优化应用本身的数据处理效率。

总结

Next.js 13 应用的首屏渲染性能是用户体验的关键。解决数据请求瀑布流效应是优化首屏渲染的核心任务。通过将服务器端串行数据获取改为客户端异步获取（使用 useEffect 或 SWR），或在服务器端使用 Promise.all 进行并行获取，并结合组件级数据管理、流式渲染和缓存策略，可以显著提升应用的加载速度和响应能力。在进行性能优化时，应综合考虑代码结构、数据流向以及 Next.js 提供的各项性能特性，以构建高效、流畅的用户体验。

以上就是Next.js 13 应用首屏渲染优化：解决数据请求瀑布流导致的性能瓶颈的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！