前端工程化之FaaS SSR方案

原创 RLFE 百度Geek说

导读：揭秘百度直播研发部Web应用SSR技术新玩法，在CSR目录下添加一个JS计算函数就可以让页面具有SSR能力。依托端云协同驱动打通SSR技术关键路径、规模化落地引领高品质Web应用的市场价值。让我们对这个小时级赋能方案一探究竟。

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一、背景

从CSR到SSG，网页信息从无到有完整呈现个性化内容滞后于AJAX请求，夯实访问体验，提升网页内容体量和平台品牌等级，满足消费者对更高质量体验的需求。同时内容服务型站点SEO推广也是关键要素，内容运营助于业务获得突破性增长。回归到提升服务竞争力的核心上，SSR技术独具潜力和创新机遇，各种”不走寻常路”的方案也比较活跃，共同目标都是使互联网Web应用优质化。

另一方面，SSR也是Web服务发展脉络迎来质变的分界点，赋能成本下降除了SSR技术本身的改进，更依赖于大规模的落地，通过体系工程的改变，让开发者升级便捷，让服务更亲近用户。

二、诉求即目标

同构的SSR：顶层设计上已不接受基于模板的SSR技术，因为异构的TPL和JS增加了页面组件的维护切换成本，基于业务与团队现状，我们需要快速迭代，一套代码100%复用，同时JS一体化同构的SSR能把组件代码侵入降到最低。
极速接入：页面开发者希望集成在CSR工程下，几乎为零的模块、项目和页面目录改动。一方面因为CSR是业务承载大头，另一方面是前端分散的多个模块现状，迁入一个集中式的庞大工程内再拆成可控的小块，加上依赖关系管理，改造成本极大，为了接入SSR要重构甚至重写是削弱工程化ROI的。
开发体验：页面开发者更专注于组件代码本身，CSR的开发部署方式，修改代码打包发布即可。希望BFF服务编排和云端基础设施一切都以NoOps有条不紊的运行。数据接口和字段复用更是基本诉求。
效果保障：使用服务端HTML结果渲染首屏，适当的利用缓存策略，加速受访缩短FMP时间，提升网页服务品质。SEO友好，利于内容密集型网页获得搜索的曝光。

三、FaaS SSR普世

面对以上挑战，用第一性原理来思考，回归到同构SSR技术的本质”是指在服务侧完成网页的 HTML 结构拼接并返回该富内容的文件，在浏览器侧再完成水合为其绑定状态与事件，成为完全可交互页面的过程。”无论各个版本如何描述这个过程，在服务侧生成Contentful HTML分解成最基本的组成就是：组件和数据。源头上：组件是已有的，修改构建配置即可导出被引入；数据即CSR过程通过AJAX调用的后端接口响应数据，事实上也是明确的，只是需要在服务端进行Server到Server的调用，相对于CSR，SSR需要数据提前到组件首次执行时传入。

建构在第一性原理上，我们可以抽离出基于PaaS构建一致的FaaS SSR集结环境，具有服务预热、快速访问、弹性伸缩、容器隔离、低运维成本等优点，关键优势在于补齐了Web应用的云开发辅助能力，在前端架构层面高效配合使Web应用支持原生的云端联合渲染，创造一种通用的同构方案。SSR核心库更小更内聚可维护性更高，松耦合自治的模块可扩展性更好，并不会将各模块页面限定于特定的技术栈，释放组织潜力。因为FaaS SSR环境除了基本的DevOps外，只调度组件和数据，而保障组件在Node服务器上运行的方法是由组件本身导入的所使用框架的原生API。

Page Resources：SSR过程所需的必要元素

Template：页面模板，即CSR页面的HTML，同时是SSR页面的模板。
Bundle：组件打包的bundle，这份供Node.js Server端进行SSR的bundle产物，需要webpack单独打包产出。
FC：控制SSR过程的计算函数，实现SSR 核心的钩子，在Function Sandbox中运行，可以自定义SSR结果。
Data：填充组件的BaaS数据，通过调用Backend Service获取。

Routing：路由页面请求及调度资源

manifest.json：模块构建产出的资源清单。每个方向模块自动产出一份，声明上述Page Resources的资源等信息。
module：模块的信息，manifest.json路径、模块查询路径等信息。
router：解析当前Request信息的Lambda函数，匹配到当前页面的Template、Bundle、FC信息，并向FC派发HTTP事件。

BaaS：后端即服务，包括接口、存储、通信等Backend Service。通过Spec描述即可交给FaaS RPC调用目标服务。
Rendering：通过系列Lambda函数管道调用，注入整个过程的环境变量，包括获取并转换BaaS数据接口描述，通过RPC调用获取内容数据，合并组件和数据，回填APP HTML和模板，等等进行实质的SSR过程。
Watching：服务日常运维提效相关，包括通用监控、日志传输、离线计算、服务观测等等。

4.1 组件响应

组件是同构的最小粒度，同构给了组件一种非常强大、复用度极高、灵活多元的运行环境，事实上是客户端、边缘服务、中心服务的一个整合。我们把职责单一的组件内容展示和交互逻辑内聚在一起，让组件代码在端和云环境中至少执行两次，在服务器端环境下执行一次，产出网页的Contentful HTML 结构，在浏览器端环境下再执行一次，水合接管页面的交互响应。组件可以根据不同阶段的全局环境标记做更加垂直细分化的render响应，来控制更多的个性化适配逻辑，通过在FaaS沙盒底层规模化完整抹平，验证了绝大部分的组件零接入成本。即使组件不做响应，也可以通过实现FC操作HTML结构，响应请求结果。

4.2 接口描述

组件是页面骨架，数据是页面灵魂。在FaaS SSR FC中使用JSON Scheme语言描述的接口，由FaaS RPC中转处理引擎将浏览器的源请求转换为对应的BaaS调用，链接上下游数据通信，具有缩短调用链路、加速结果响应的特性。该描述规范包括：URI地址、静态参数、动态参数、请求头、请求方法、权限校验控制、响应捕获机制、存储库等其它私有协议格式。

4.3 构建改造

在构建阶段的目标是明确模块内不同资源的规则边界，迎合源代码资源，通过加载、编译、依赖分析，产出多元多层次的产物，发布至BFF应用，供大规模的部署。同时通过工程自动化的手段使流程线可复制。新增产物包括：模块清单、页面Bundle、SSR计算函数。

4.4 开发体验

技术方案要开拓落地场景，必须先”本地化”再”生产化”，只有建立流畅的本地开发体验，才能有可能在线下获取开发者用户，展开合作共建。基于FaaS的SSR，即便页面开发者没有服务端DevOps经验、没有脚手架，也可以通过构建插件引入FaaS SDK，不耦合服务端框架，进一步减少开发时间和成本，本地实时看到SSR结果，让你的网页瞬间优质化。

4.5 风险控制

”我们不能彻底阻止有不兼容的组件代码、下游BaaS黑洞等等，但可以避免当问题发生时直接影响到用户访问。”在这个思路的指导下，通过改变BFF软件架构，创建了”两存一降”架构设计理念，它更能容忍组件异常、下游BaaS异常、FaaS环境异常，从而能提高BFF服务整体稳定健壮性。两层缓存和一种降级策略：

缓存1：即代理层缓存。当FaaS服务异常时，返回最近成功的SSR缓存。
缓存2：即FaaS层缓存。实现对不同模块不同页面的公共下游响应数据共用，当下游BaaS服务异常时，返回最近成功的API缓存。
降级：即服务降级为CSR，当以上没有缓存时回退到响应静态文件。

另外，由于以”两存一降”为基板，也大幅削减了各模块各页面接入SSR能力所制造的成本，成本的降低提高了该技术方案应用到各业务场景中的可能性。从周级降低到小时级，随着接入效率的提升，产能、意愿、信心不断增加。随时可发布FaaS FC，且只由页面开发同学自己来定，也仅专注页面结果，真正为开发人员提供无服务器的开发体验。

五、方案展望

技术方案实际的功效是提高了系统的下限，它限制工程方法不跌落到无底线的混乱之中，方案设计既要要控制边界也要预留扩展，提升开发者”犯错误”的水平。工程化的链条辐射，各种恰到好处的侧面侵入，可以轻松移植进更多模块。率先垂范，布局切入前端工程化新基因，共同拓展渐进式增量升级的能力，带来技术选型上的灵活性。赋能新形态业务模式，同时降低实验沉默成本。

总而言之，Web应用SSR升级已成为一个普遍的现象，也在不断创造新的范式，而且还远未结束。展望是建立在欢迎新来者和拥抱未来的基础上，这些使得SSR方案高度多样化——自由、活力、多边智慧。