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[Lv2] Nuxt 3 Lifecycle 與 Hydration 原理

深入理解 Nuxt 3 的生命週期（Lifecycle）、狀態管理（State Management）與 Hydration 機制，避免常見的 Hydration Mismatch 問題。

1. 面試回答主軸​

  1. Lifecycle 差異：區分 Server-side 與 Client-side 執行的 Hooks。setup 兩端都會執行，onMounted 僅在 Client 端執行。
  2. 狀態管理：理解 useState 與 ref 在 SSR 場景下的差異。useState 能在 Server 與 Client 間同步狀態，避免 Hydration Mismatch。
  3. Hydration 機制：解釋 Hydration 是如何讓靜態 HTML 變為可互動應用，以及常見的 Mismatch 原因（HTML 結構不一致、隨機內容等）。

2. Server-side vs Client-side Lifecycle​

2.1 Lifecycle Hooks 執行環境​

在 Nuxt 3 (Vue 3 SSR) 中，不同的 Hooks 會在不同的環境下執行：

Lifecycle HookServer-sideClient-side說明
setup()✅ 執行✅ 執行組件初始化邏輯。注意：避免在 setup 中使用僅 Client 端的 API（如 window, document）。
onBeforeMount❌ 不執行✅ 執行掛載前。
onMounted❌ 不執行✅ 執行掛載完成。DOM 操作、Browser API 呼叫應放在這裡。
onBeforeUpdate❌ 不執行✅ 執行資料更新前。
onUpdated❌ 不執行✅ 執行資料更新後。
onBeforeUnmount❌ 不執行✅ 執行卸載前。
onUnmounted❌ 不執行✅ 執行卸載後。

2.2 常見面試題：onMounted 在 Server 端會執行嗎？​

回答： 不會。onMounted 只會在 Client 端（瀏覽器）執行。Server 端渲染只負責生成 HTML 字串，不會進行 DOM 的掛載（Mounting）。

延伸問題：如果在 Server 端需要執行特定邏輯怎麼辦？

  • 使用 setup() 或 useAsyncData / useFetch。
  • 如果需要區分環境，可以使用 process.server 或 process.client 判斷。
<script setup>
// Server 和 Client 都會執行
console.log('Setup executed');

if (process.server) {
  console.log('Only on Server');
}

onMounted(() => {
  // 只有 Client 會執行
  console.log('Mounted (Client Only)');
  // 安全地使用 window
  window.alert('Hello');
});
</script>

3. Nuxt 3 useState vs Vue ref​

3.1 為什麼 Nuxt 需要 useState？​

在 SSR 應用中，Server 端渲染完 HTML 後，會將狀態（State）序列化並傳送給 Client 端，以便 Client 端進行 Hydration（接手狀態）。

  • Vue ref：是組件內的局部狀態。在 SSR 過程中，Server 端建立的 ref 值不會自動傳輸給 Client 端。Client 端初始化時會重新建立 ref（通常重置為初始值），導致 Server 渲染的內容與 Client 初始狀態不一致，產生 Hydration Mismatch。
  • Nuxt useState：是 SSR 友善的狀態管理。它會將狀態儲存在 NuxtPayload 中，隨著 HTML 一起傳送給 Client。Client 端初始化時會讀取這個 Payload，還原狀態，確保 Server 與 Client 狀態一致。

3.2 比較表​

特性Vue ref / reactiveNuxt useState
作用域組件內 / 模組內全域（App 範圍內可透過 key 共享）
SSR 狀態同步❌ 不會同步✅ 自動序列化並同步到 Client
適用場景僅 Client 端互動狀態、不需要 SSR 同步的資料跨組件狀態、需要從 Server 帶到 Client 的資料（如 User Info）

3.3 實作範例​

錯誤示範（使用 ref 做跨端狀態）：

// Server 端產生隨機數 -> HTML 顯示 5
const count = ref(Math.random());

// Client 端重新執行 -> 產生新的隨機數 3
// 結果：Hydration Mismatch (Server: 5, Client: 3)

正確示範（使用 useState）：

// Server 端產生隨機數 -> 存入 Payload (key: 'random-count')
const count = useState('random-count', () => Math.random());

// Client 端讀取 Payload -> 取得 Server 產生的值
// 結果：狀態一致

4. Hydration 與 Hydration Mismatch​

4.1 什麼是 Hydration？​

Hydration（注水）是指 Client 端 JavaScript 接管由 Server 端渲染的靜態 HTML 的過程。

  1. Server Rendering：Server 執行 Vue 應用，生成 HTML 字串（包含內容與 CSS）。
  2. HTML 下載：瀏覽器下載並顯示靜態 HTML（First Paint）。
  3. JS 下載與執行：瀏覽器下載 Vue/Nuxt 的 JS bundle。
  4. Hydration：Vue 在 Client 端重新建立虛擬 DOM (Virtual DOM)，比對現有的真實 DOM。如果結構一致，Vue 就會「啟用」這些 DOM 元素（綁定事件監聽器），讓頁面變為可互動。

4.2 什麼是 Hydration Mismatch？​

當 Client 端生成的 Virtual DOM 結構與 Server 端渲染的 HTML 結構不一致時，Vue 就會報出 Hydration Mismatch 警告。這通常意味著 Client 端必須丟棄 Server 的 HTML 並重新渲染，導致效能下降與畫面閃爍。

4.3 常見的 Mismatch 原因與解法​

1. HTML 結構不合法​

瀏覽器會自動修正錯誤的 HTML 結構，導致與 Vue 預期不符。

  • 例子：<p> 標籤內包含 <div>。
  • 解法：檢查 HTML 語法，確保巢狀結構合法。

2. 隨機內容或時間戳記​

Server 與 Client 執行時產生不同的內容。

  • 例子：new Date()、Math.random()。
  • 解法：
    • 使用 useState 固定值。
    • 或將這類邏輯移到 onMounted 中執行（只在 Client 渲染，Server 留白或顯示 Placeholder）。
// 錯誤
const time = new Date().toISOString();

// 正確 (使用 onMounted)
const time = ref('');
onMounted(() => {
  time.value = new Date().toISOString();
});

// 或使用 <ClientOnly>
<ClientOnly>
  <div>{{ new Date() }}</div>
</ClientOnly>

3. 條件渲染依賴於 window/document​

  • 例子：v-if="window.innerWidth > 768"
  • 原因：Server 端沒有 window，判定為 false；Client 端判定為 true。
  • 解法：在 onMounted 更新狀態，或使用 useWindowSize 等 Client-only hooks。

5. 面試總結​

可以這樣回答：

Server-side 與 Client-side 的主要差異在於 Lifecycle Hooks 的執行。Server 端主要執行 setup，而 onMounted 等 DOM 相關 Hooks 只在 Client 端執行。這也引出了 Hydration 的概念，即 Client 端接管 Server HTML 的過程。

為了避免 Hydration Mismatch，我們必須確保 Server 與 Client 初始渲染的內容一致。這就是為什麼 Nuxt 提供了 useState。不同於 Vue 的 ref，useState 會將狀態序列化傳給 Client，確保兩端狀態同步。如果使用了 ref 儲存 Server 端生成的資料，Client 端重置時就會發生不一致。

常見的 Mismatch 像是隨機數、時間戳記或不合法的 HTML 巢狀結構。解決方式是將變動內容移至 onMounted 或使用 <ClientOnly> 組件。

關鍵點：

  • ✅ onMounted 僅在 Client 執行
  • ✅ useState 支援 SSR 狀態同步，ref 不支援
  • ✅ Hydration Mismatch 的原因（結構、隨機值）與解法（<ClientOnly>、onMounted）