如何移除你項目中99%的JS代碼
大家好，我卡頌。
在前不久的WWC22中，builder.io的CTO 「mi?ko hevery」（同時也是Angular/AngularJS的發明者）發表了一段充滿想象力的演講。
mi?ko hevery
在演講中，他介紹了一款全棧SSR框架 —— Qwik，這款框架號稱「能幫你移除項目中99%的JS代碼」。
他是如何辦到的，本文我們來介紹下Qwik。
性能差？碼農不背鍋
先來聊聊Qwik誕生的背景。
對于很多2C web應用（比如電商），首屏性能指標關乎用戶留存，用戶留存關乎賺多少錢。
所以，應用打開速度會影響賺錢。
然而，對于前端開發者，首屏性能指標并不容易優化。究其原因，并不是開發者不夠努力。
讓我們來看兩個性能指標。
如何優化FCP
FCP（First Contentful Paint，首次內容繪制）測量「頁面從開始加載到頁面內容的任何部分在屏幕上完成渲染的時間」。
當前web應用普遍采用「前端框架」開發，這意味著會引入大量JS代碼（框架本身代碼、第三方依賴包的代碼......）
從HTML開始解析到最終頁面渲染，中間還要經歷：
- 下載框架JS代碼。
- 執行框架JS代碼。
- 由框架完成頁面渲染。
這就導致FCP指標的下降。
為了優化FCP，框架作者提出了SSR（Server Side Render，服務端渲染），在服務端生成首屏所需HTML，這就為FCP省去了上述三個步驟所需時間。
但是，TTI指標仍然需要優化。
如何優化TTI
TTI（Time to Interactive，用戶可交互時間）測量「頁面變得完全可交互所需時間」。
主要衡量的是從下述1到3所需時間：
- 首先衡量FCP時間。
- 為頁面中的元素綁定事件。
- 對元素產生交互后，事件響應時間在50ms內。
使用SSR后，雖然FCP降低，但是框架hydrate（注水，即框架使頁面能夠響應交互）所需時間對TTI會有影響。
可見，性能瓶頸的源頭在JS代碼。
React18的Selective Hydration通過「讓用戶交互的部分優先hydrate」來優化TTI指標。
但是，Qwik更極端，他的目標是 —— 干掉所有不必要的JS耗時，這里的耗時包括兩部分：
- JS作為靜態資源加載的耗時。
- JS運行時的耗時。
超超超細粒度hydrate
如果說傳統SSR的粒度是「整個頁面」。
那么React18的Selective Hydration的粒度是「產生交互的組件」。
那么Qwik的粒度是「組件中的某個方法」。
舉個例子，下面是HelloWorld組件（可以發現，Qwik采用類似React的語法）：
對應頁面渲染效果：
打開瀏覽器Network面板，這個頁面會有多少JS請求呢？
由于這是個靜態的組件，沒有邏輯，所以答案是：沒有JS請求。
再來看看經典的計數器Counter組件，相比HelloWorld，增加了「點擊按鈕狀態變化的邏輯」，代碼如下：
對應頁面渲染效果：
打開瀏覽器Network面板，這個頁面會有多少JS請求呢？
答案還是：沒有JS請求。
注意這兩個組件的代碼中，定義組件使用的是component$，有個$符號。
在Counter中，onClick$回調也有個$符號。
在Qwik中，后綴帶$的函數都是「懶加載」的。
hydrate的粒度有多細，就取決于$定義的多細。
比如在Counter中，onClick$帶$后綴，那么點擊回調是懶加載的，所以首屏渲染不會包含「點擊后的邏輯」對應的JS代碼。
在點擊按鈕后，會發起2個JS請求，第一個請求返回的是「點擊后的邏輯」：
第2個JS請求返回的是「組件重新render的邏輯」：
這兩段代碼執行后，Counter變為1。
審查元素會發現，點擊前，button on:click屬性中保存了「邏輯所在的地址」：
點擊后，會從對應地址下載JS代碼，執行對應邏輯。
從優秀到極致
是不是覺得已經優化到極致了？還沒。
對于一些在頁面中長期存在的、需要JS驅動的模塊（比如輪播圖），在模塊展現前，「模塊對應JS」不是必要的。
比如下面這個鐘的示例，頁面中有個長長的列表，超過一屏高度，在列表底部有個鐘。
下面是列表滾到底的樣子：
在Clock組件的useClientEffect$中定義「時鐘指針擺動的邏輯」：
Qwik中也存在類似React的useEffect，但在Qwik中這個Hook可以在服務端/客戶端執行。
為了區分，useClientEffect是「只在客戶端執行的useEffect」。
加了$后綴，代表他是「懶加載的」。
具體效果是：當頁面滾動到鐘露出之前，useClientEffect$對應JS代碼都不會請求。
當鐘露出后，會發起兩個JS資源請求：
- useClientEffect的邏輯。
- Clock組件重新渲染的邏輯。
如果審查元素，在鐘露出前，指針對應元素都是不動的：
當鐘露出，加載并執行JS代碼后，才開始執行動效：
對數據hydrate
在傳統SSR中，數據其實被初始化了兩次：
- 頁面首次渲染，此時服務端導出的HTML中已經攜帶了首屏渲染的數據。
- 框架hydrate后，數據再轉化為框架內的狀態供后續渲染。
在Qwik中，頁面初始化時會存在type為qwik/json的script標簽用于存儲「當前頁面中被激活的狀態對應數據」：
什么叫「被激活」呢？
比如，下面是一篇文章的評論區，這是首屏渲染后的樣子：
這些評論數據會出現在qwik/json保存的數據中么？
不會，因為沒有交互激活他們。
我們發現，有一條評論被折疊了，點擊后會展開這條評論：
點擊這個行為會請求：
- 點擊邏輯對應的JS代碼。
- 這條評論對應組件的重新渲染邏輯。
此時，評論數據才會出現在qwik/json中，因為點擊交互激活了這個數據。
所以在Qwik中，如無必要，數據不會被初始化兩次。
HTML中存在「未激活的數據」，qwik/json的script標簽中保存了「激活的數據」，這個特性會帶來一個很有意思的效果：
復制調試工具中「Elements面板下的DOM結構」后，再在新頁面中粘貼，就能復現「頁面當前的交互狀態」（比如，輸入框內仍然保留之前輸入的內容）：
復制紅框內的內容
換做其他框架，只能復現「頁面初始時的狀態」。
交互時再請求JS不會卡么？
有同學可能會問，如果在網絡不好的情況下，交互時再請求JS代碼不會讓交互變得卡頓么？
Qwik允許你指定「哪些組件可能是用戶大概率會操作的」（比如電商應用中，購物車按鈕被點擊的概率高）。
這些組件邏輯對應JS代碼會prefetch，在不影響首屏渲染的前提下被預請求：
并且這些組件prefetch的順序是可以調整的。
這意味著可以追蹤用戶行為，以「用戶交互的頻率」為指標，作為組件prefetch優先級的依據，啟發式提升應用性能。
這才是真正的「以用戶為導向」的性能優化，而且是全自動的。
總結
當今是個前端框架百花齊放的時代，不同框架都在尋找自己獨特的賣點。
Qwik的賣點是：將JS代碼的拆分從常見的「編譯時」（比如webpack分塊）、「運行時」（比如dynamic import），變為「交互時」。
對JS代碼的極致拆分，只為達到一個目的 —— 在首屏渲染時，移除你項目中99%的JS代碼。
你覺得這波操作怎么樣？
