详解使用Next.js构建服务端渲染应用
next.js简介
最近在学React.js，React官方推荐使用next.js框架作为构建服务端渲染的网站，所以今天来研究一下next.js的使用。
next.js作为一款轻量级的应用框架，主要用于构建静态网站和后端渲染网站。
框架特点
使用后端渲染 自动进行代码分割（code splitting），以获得更快的网页加载速度 简洁的前端路由实现 使用webpack进行构建，支持模块热更新（Hot Module Replacement） 可与主流Node服务器进行对接（如express） 可自定义babel和webpack的配置使用方法
创建项目并初始化
mkdir server-rendered-website
cd server-rendered-website
npm init -y
安装next.js
使用npm或者yarn安装，因为是创建React应用，所以同时安装react和react-dom
npm：
npm install --save react react-dom next
yarn：
yarn add react react-dom next
在项目根目录下添加文件夹pages（一定要命名为pages，这是next的强制约定，不然会导致找不到页面），然后在package.json文件里面添加script用于启动项目：
"scripts": {
"dev": "next"
}
如下图
创建视图
在pages文件夹下创建index.js文件，文件内容：
const Index = () => (
<div>
<p>Hello next.js</p>
</div>
)
export default Index
运行
npm run next
在浏览器中打开http://localhost:3000/，网页显示如下：
这样就完成了一个最简单的next网站。
前端路由
next.js前端路由的使用方式非常简单，我们先增加一个page，叫about，内容如下：
const About = () => (
<div>
<p>This is About page</p>
</div>
)
export default About;
当我们在浏览器中请求https://localhost:3000/about时，可以看到页面展示对应内容。（==这里需要注意：请求url的path必须和page的文件名大小写一致才能访问，如果访问localhost:3000/About的话是找不到about页面的。==）
我们可以使用传统的a标签在页面之间进行跳转，但每跳转一次，都需要去服务端请求一次。为了增加页面的访问速度，推荐使用next.js的前端路由机制进行跳转。
next.js使用next/link实现页面之间的跳转，用法如下：
import Link from 'next/link'
const Index = () => (
<div>
<Link href="/about" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a>About Page</a>
</Link>
<p>Hello next.js</p>
</div>
)
export default Index
这样点击index页面的AboutPage链接就能跳转到about页面，而点击浏览器的返回按钮也是通过前端路由进行跳转的。 官方文档说用前端路由跳转是不会有网络请求的，实际会有一个对about.js文件的请求，而这个请求来自于页面内动态插入的script标签。但是about.js只会请求一次，之后再访问是不会请求的，毕竟相同的script标签是不会重复插入的。 但是想比于后端路由还是大大节省了请求次数和网络流量。前端路由和后端路由的请求对比如下：
前端路由：
后端路由：
Link标签支持任意react组件作为其子元素，不一定要用a标签，只要该子元素能响应onClick事件，就像下面这样：
<Link href="/about" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<div>Go about page</div>
</Link>
Link标签不支持添加style和className等属性，如果要给链接增加样式，需要在子元素上添加：
<Link href="/about" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a className="about-link" style={{color:'#ff0000'}}>Go about page</a>
</Link>
Layout
所谓的layout就是就是给不同的页面添加相同的header，footer，navbar等通用的部分，同时又不需要写重复的代码。在next.js中可以通过共享某些组件实现layout。
我们先增加一个公共的header组件，放在根目录的components文件夹下面（页面级的组件放pages中，公共组件放components中）：
import Link from 'next/link';
const linkStyle = {
marginRight: 15
}
const Header = () => (
<div>
<Link href="/" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a style={linkStyle}>Home</a>
</Link>
<Link href="/about" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a style={linkStyle}>About</a>
</Link>
</div>
)
export default Header;
然后在index和about页面中引入header组件，这样就实现了公共的layout的header：
import Header from '../components/Header';
const Index = () => (
<div>
<Header />
<p>Hello next.js</p>
</div>
)
export default Index;
如果要增加footer也可以按照header的方法实现。
除了引入多个header、footer组件，我们可以实现一个整体的Layout组件，避免引入多个组件的麻烦，同样在components中添加一个Layout.js文件，内容如下：
import Header from './Header';
const layoutStyle = {
margin: 20,
padding: 20,
border: '1px solid #DDD'
}
const Layout = (props) => (
<div style={layoutStyle}>
<Header />
{props.children}
</div>
)
export default Layout
这样我们只需要在页面中引入Layout组件就可以达到布局的目的：
import Layout from '../components/Layout';
const Index = () => (
<Layout>
<p>Hello next.js</p>
</Layout>
)
export default Index;
页面间传值
通过url参数（query string）
next中的页面间传值方式和传统网页一样也可以用url参数实现，我们来做一个简单的博客应用：
首先将index.js的内容替换成如下来展示博客列表：
import Link from 'next/link';
import Layout from '../components/Layout';
const PostLink = (props) => (
<li>
<Link href={`/post?title=${props.title}`}>
<a>{props.title}</a>
</Link>
</li>
);
export default () => (
<Layout>
<h1>My Blog</h1>
<ul>
<PostLink title="Hello next.js" />
<PostLink title="next.js is awesome" />
<PostLink title="Deploy apps with Zeit" />
</ul>
</Layout>
);
通过在Link的href中添加title参数就可以实现传值。
现在我们再添加博客的详情页post.js：
import { withRouter } from 'next/router';
import Layout from '../components/Layout';
const Post = withRouter((props) => (
<Layout>
<h1>{props.router.query.title}</h1>
<p>This is the blog post content.</p>
</Layout>
));
export default Post;
上面代码通过withRouter将next的router作为一个prop注入到component中，实现对url参数的访问。
运行后显示如图：
列表页
点击进入详情页：
使用query string可以实现页面间的传值，但是会导致页面的url不太简洁美观，尤其当要传输的值多了之后。所以next.js提供了Route Masking这个特性用于路由的美化。
路由伪装（Route Masking）
这项特性的官方名字叫Route Masking，没有找到官方的中文名，所以就根据字面意思暂且翻译成路由伪装。所谓的路由伪装即让浏览器地址栏显示的url和页面实际访问的url不一样。实现路由伪装的方法也很简单，通过Link组件的as属性告诉浏览器href对应显示为什么url就可以了，index.js代码修改如下：
import Link from 'next/link';
import Layout from '../components/Layout';
const PostLink = (props) => (
<li>
<Link as={`/p/${props.id}`} href={`/post?title=${props.title}`}>
<a>{props.title}</a>
</Link>
</li>
);
export default () => (
<Layout>
<h1>My Blog</h1>
<ul>
<PostLink id="hello-nextjs" title="Hello next.js" />
<PostLink id="learn-nextjs" title="next.js is awesome" />
<PostLink id="deploy-nextjs" title="Deploy apps with Zeit" />
</ul>
</Layout>
);
运行结果：
浏览器的url已经被如期修改了，这样看起来舒服多了。而且路由伪装对history也很友好，点击返回再前进还是能够正常打开详情页面。但是如果你刷新详情页，确报404的错误，如图：
这是因为刷新页面会直接向服务器请求这个url，而服务端并没有该url对应的页面，所以报错。为了解决这个问题，需要用到next.js提供的自定义服务接口（custom server API）。
自定义服务接口
自定义服务接口前我们需要创建服务器，安装Express:
npm install --save express
在项目根目录下创建server.js 文件，内容如下：
const express = require('express');
const next = require('next');
const dev = process.env.NODE_ENV !== 'production';
const app = next({ dev });
const handle = app.getRequestHandler();
app.prepare()
.then(() => {
const server = express();
server.get('*', (req, res) => {
return handle(req, res);
});
server.listen(3000, (err) => {
if (err) throw err;
console.log('> Ready on http://localhost:3000');
});
})
.catch((ex) => {
console.error(ex.stack);
process.exit(1);
});
然后将package.json里面的dev script改为：
"scripts": {
"dev": "node server.js"
}
运行npm run dev后项目和之前一样可以运行，接下来我们需要添加路由将被伪装过的url和真实的url匹配起来，在server.js中添加：
......
const server = express();
server.get('/p/:id', (req, res) => {
const actualPage = '/post';
const queryParams = { title: req.params.id };
app.render(req, res, actualPage, queryParams);
});
......
这样我们就把被伪装过的url和真实的url映射起来，并且query参数也进行了映射。重启项目之后就可以刷新详情页而不会报错了。但是有一个小问题，前端路由打开的页面和后端路由打开的页面title不一样，这是因为后端路由传过去的是id，而前端路由页面显示的是title。这个问题在实际项目中可以避免，因为在实际项目中我们一般会通过id获取到title，然后再展示。作为Demo我们偷个小懒，直接将id作为后端路由页面的title。
之前我们的展示数据都是静态的，接下来我们实现从远程服务获取数据并展示。
远程数据获取
next.js提供了一个标准的获取远程数据的接口:getInitialProps，通过getInitialProps我们可以获取到远程数据并赋值给页面的props。getInitialProps即可以用在服务端也可以用在前端。接下来我们写个小Demo展示它的用法。我们打算从TVMaze API 获取到一些电视节目的信息并展示到我的网站上。首先，我们安装isomorphic-unfetch，它是基于fetch实现的一个网络请求库：
npm install --save isomorphic-unfetch
然后我们修改index.js如下：
import Link from 'next/link';
import Layout from '../components/Layout';
import fetch from 'isomorphic-unfetch';
const Index = (props) => (
<Layout>
<h1>Marvel TV Shows</h1>
<ul>
{props.shows.map(({ show }) => {
return (
<li key={show.id}>
<Link as={`/p/${show.id}`} href={`/post?id=${show.id}`}>
<a>{show.name}</a>
</Link>
</li>
);
})}
</ul>
</Layout>
);
Index.getInitialProps = async function () {
const res = await fetch('https://api.tvmaze.com/search/shows?q=marvel');
const data = await res.json();
return {
shows: data
}
}
export default Index;
以上代码的逻辑应该很清晰了，我们在getInitialProps中获取到电视节目的数据并返回，这样在Index的props就可以获取到节目数据，再遍历渲染成节目列表。
运行项目之后，页面完美展示：
接下来我们来实现详情页，首先我们把/p/:id的路由修改为：
...
server.get('/p/:id', (req, res) => {
const actualPage = '/post';
const queryParams = { id: req.params.id };
app.render(req, res, actualPage, queryParams);
});
...
我们通过将id作为参数去获取电视节目的详细内容，接下来修改post.js的内容为：
import fetch from 'isomorphic-unfetch';
import Layout from '../components/Layout';
const Post = (props) => (
<Layout>
<h1>{props.show.name}</h1>
<p>{props.show.summary.replace(/<[/]?p>/g, '')}</p>
<img src={props.show.image.medium} />
</Layout>
);
Post.getInitialProps = async function (context) {
const { id } = context.query;
const res = await fetch(`https://api.tvmaze.com/shows/${id}`);
const show = await res.json();
return { show };
}
export default Post;
重启项目（修改了server.js的内容需要重启），从列表页进入详情页，已经成功的获取到电视节目的详情并展示出来：
增加样式
到目前为止，咱们做的网页都太平淡了，所以接下来咱们给网站增加一些样式，让它变得漂亮。
对于React应用，有多种方式可以增加样式。主要分为两种：
使用传统CSS文件（包括SASS，PostCSS等） 在JS文件中插入CSS使用传统CSS文件在实际使用中会用到挺多的问题，所以next.js推荐使用第二种方式。next.js内部默认使用styled-jsx框架向js文件中插入CSS。这种方式引入的样式在不同组件之间不会相互影响，甚至父子组件之间都不会相互影响。
styled-jsx
接下来，我们看一下如何使用styled-jsx。将index.js的内容替换如下：
import Link from 'next/link';
import Layout from '../components/Layout';
import fetch from 'isomorphic-unfetch';
const Index = (props) => (
<Layout>
<h1>Marvel TV Shows</h1>
<ul>
{props.shows.map(({ show }) => {
return (
<li key={show.id}>
<Link as={`/p/${show.id}`} href={`/post?id=${show.id}`}>
<a className="show-link">{show.name}</a>
</Link>
</li>
);
})}
</ul>
<style jsx>
{`
*{
margin:0;
padding:0;
}
h1,a{
font-family:'Arial';
}
h1{
margin-top:20px;
background-color:#EF141F;
color:#fff;
font-size:50px;
line-height:66px;
text-transform: uppercase;
text-align:center;
}
ul{
margin-top:20px;
padding:20px;
background-color:#000;
}
li{
list-style:none;
margin:5px 0;
}
a{
text-decoration:none;
color:#B4B5B4;
font-size:24px;
}
a:hover{
opacity:0.6;
}
`}
</style>
</Layout>
);
Index.getInitialProps = async function () {
const res = await fetch('https://api.tvmaze.com/search/shows?q=marvel');
const data = await res.json();
console.log(`Show data fetched. Count: ${data.length}`);
return {
shows: data
}
}
export default Index;
运行项目，首页变成：
增加了一点样式之后比之前好看了一点点。我们发现导航栏的样式并没有变。因为Header是一个独立的的component，component之间的样式不会相互影响。如果需要为导航增加样式，需要修改Header.js：
import Link from 'next/link';
const Header = () => (
<div>
<Link href="/" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a>Home</a>
</Link>
<Link href="/about" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" rel="external nofollow" >
<a>About</a>
</Link>
<style jsx>
{`
a{
color:#EF141F;
font-size:26px;
line-height:40px;
text-decoration:none;
padding:0 10px;
text-transform:uppercase;
}
a:hover{
opacity:0.8;
}
`}
</style>
</div>
)
export default Header;
效果如下：
全局样式
当我们需要添加一些全局的样式，比如rest.css或者鼠标悬浮在a标签上时出现下划线，这时候我们只需要在style-jsx标签上增加global关键词就行了，我们修改Layout.js如下：
import Header from './Header';
const layoutStyle = {
margin: 20,
padding: 20,
border: '1px solid #DDD'
}
const Layout = (props) => (
<div style={layoutStyle}>
<Header />
{props.children}
<style jsx global>
{`
a:hover{
text-decoration:underline;
}
`}
</style>
</div>
)
export default Layout
这样鼠标悬浮在所有的a标签上时会出现下划线。
部署next.js应用
Build
部署之前我们首先需要能为生产环境build项目，在package.json中添加script：
"build": "next build"
接下来我们需要能启动项目来serve我们build的内容，在package.json中添加script：
"start": "next start"
然后依次执行：
npm run build
npm run start
build完成的内容会生成到.next文件夹内，npm run start之后，我们访问的实际上就是.next文件夹的内容。
运行多个实例
如果我们需要进行横向扩展（Horizontal Scale）以提高网站的访问速度，我们需要运行多个网站的实例。首先，我们修改package.json的start script：
"start": "next start -p $PORT"
如果是windows系统：
"start": "next start -p %PORT%"
然后运行build: npm run build，然后打开两个命令行并定位到项目根目录，分别运行：
PORT=8000 npm start
PORT=9000 npm start
运行完成后打开localhost:8000和localhost:9000都可以正常访问：
通过以上方法虽然能够打包并部署，但是有个问题，我们的自定义服务server.js并没有运行，导致在详情页刷新的时候依然会出现404的错误，所以我们需要把自定义服务加入app的逻辑中。
部署并使用自定义服务
我们将start script修改为：
"start": "NODE_ENV=production node server.js"
这样我们就解决了自定义服务的部署。重启项目后刷新详情页也能够正常访问了。
到此为止，我们已经了解了next.js的大部分使用方法，如果有疑问可以查看next.js官方文档，也可以给我留言讨论。
本文Demo源码：Github
源码next.js官网：https://nextjs.org/
next.js官方教程：https://nextjs.org/learn
next.js Github：https://github.com/zeit/next.js