120 行代碼幫你了解 Webpack 下的 HMR 機(jī)制
朱海華: 微醫(yī)前端技術(shù)部平臺(tái)支撐組 我本地是好的，你再試試～??
HMR 的背景
在使用Webpack Dev Server以后 可以讓我們在開發(fā)工程中 專注于 Coding， 因?yàn)樗梢员O(jiān)聽代碼的變化 從而實(shí)現(xiàn)打包更新，并且最后通過自動(dòng)刷新的方式同步到瀏覽器，便于我們及時(shí)查看效果。但是 Dev Server 從監(jiān)聽到打包再到通知瀏覽器整體刷新頁面 就會(huì)導(dǎo)致一個(gè)讓人困擾的問題 那就是 無法保存應(yīng)用狀態(tài) 因此 針對這個(gè)問題，Webpack 提供了一個(gè)新的解決方案 Hot Module Replacement
HMR 簡單概念
Hot Module Replacement 是指當(dāng)我們對代碼修改并保存后，Webpack 將會(huì)對代碼進(jìn)行重新打包，并將新的模塊發(fā)送到瀏覽器端，瀏覽器用新的模塊替換掉舊的模塊，以實(shí)現(xiàn)在不刷新瀏覽器的前提下更新頁面。最明顯的優(yōu)勢就是相對于傳統(tǒng)的live reload而言，HMR 并不會(huì)丟失應(yīng)用的狀態(tài)，提高開發(fā)效率。在開始深入了解 Webpack HMR 之前 我們可以先簡單過一下下面這張流程圖
HRM 流程概覽
Webpack Compile: watch 打包本地文件 寫入內(nèi)存 Boundle Server: 啟一個(gè)本地服務(wù)，提供文件在瀏覽器端進(jìn)行訪問 HMR Server: 將熱更新的文件輸出給 HMR Runtime HRM Runtime: 生成的文件，注入至瀏覽器內(nèi)存 Bundle: 構(gòu)建輸出文件
HMR 入門體驗(yàn)
開啟 HMR 其實(shí)也極其容易 因?yàn)?HMR 本身就已經(jīng)集成在了 Webpack 里 開啟方式有兩種
直接通過運(yùn)行 webpack-dev-server 命令時(shí) 加入 --hot參數(shù) 直接開啟 HMR寫入配置文件 代碼如下
// ./webpack.config.js
const webpack = require('webpack')
module.exports = {
// ...
devServer: {
// 開啟 HMR 特性 如果不支持 MMR 則會(huì) fallback 到 live reload
hot: true,
},
plugins: [
// ...
// HMR 依賴的插件
new webpack.HotModuleReplacementPlugin()
]
}
HMR 中的 Server 和 Client
devServer 通知瀏覽器文件變更
通過翻閱 webpack-dev-server 源碼 在這一過程中，依賴于 sockjs 提供的服務(wù)端與瀏覽器端之間的橋梁，在 devServer 啟動(dòng)的同時(shí)，建立了一個(gè) webSocket 長鏈接，用于通知瀏覽器在 webpack 編譯和打包下的各個(gè)狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)聽 compile 下的 done 事件，當(dāng) compile 完成以后，通過 sendStats 方法, 將重新編譯打包好的新模塊 hash 值發(fā)送給瀏覽器。
// webpack-dev-server/blob/master/lib/Server.js
sendStats(sockets, stats, force) {
const shouldEmit =
!force &&
stats &&
(!stats.errors || stats.errors.length === 0) &&
(!stats.warnings || stats.warnings.length === 0) &&
stats.assets &&
stats.assets.every((asset) => !asset.emitted);
if (shouldEmit) {
this.sockWrite(sockets, 'still-ok');
return;
}
this.sockWrite(sockets, 'hash', stats.hash);
if (stats.errors.length > 0) {
this.sockWrite(sockets, 'errors', stats.errors);
} else if (stats.warnings.length > 0) {
this.sockWrite(sockets, 'warnings', stats.warnings);
} else {
this.sockWrite(sockets, 'ok');
}
}
Client 接收到服務(wù)端消息做出響應(yīng)
webpack-dev-server/client 當(dāng)接收到 type 為 hash 消息后會(huì)將 hash 值暫時(shí)緩存起來，同時(shí)當(dāng)接收到到 type 為 ok 的時(shí)候，對瀏覽器執(zhí)行 reload 操作。
reload 策略選擇
function reloadApp(
{ hotReload, hot, liveReload },
{ isUnloading, currentHash }
) {
if (isUnloading || !hotReload) {
return;
}
if (hot) {
log.info('App hot update...');
const hotEmitter = require('webpack/hot/emitter');
hotEmitter.emit('webpackHotUpdate', currentHash);
if (typeof self !== 'undefined' && self.window) {
// broadcast update to window
self.postMessage(`webpackHotUpdate${currentHash}`, '*');
}
}
// allow refreshing the page only if liveReload isn't disabled
else if (liveReload) {
let rootWindow = self;
// use parent window for reload (in case we're in an iframe with no valid src)
const intervalId = self.setInterval(() => {
if (rootWindow.location.protocol !== 'about:') {
// reload immediately if protocol is valid
applyReload(rootWindow, intervalId);
} else {
rootWindow = rootWindow.parent;
if (rootWindow.parent === rootWindow) {
// if parent equals current window we've reached the root which would continue forever, so trigger a reload anyways
applyReload(rootWindow, intervalId);
}
}
});
}
function applyReload(rootWindow, intervalId) {
clearInterval(intervalId);
log.info('App updated. Reloading...');
rootWindow.location.reload();
}
通過翻閱 webpack-dev-server/client源碼，我們可以看到，首先會(huì)根據(jù) hot 配置決定是采用哪種更新策略，刷新瀏覽器或者代碼進(jìn)行熱更新（HMR），如果配置了 HMR，就調(diào)用 webpack/hot/emitter 將最新 hash 值發(fā)送給 webpack，如果沒有配置模塊熱更新，就直接調(diào)用 applyReload下的location.reload 方法刷新頁面。
webpack 根據(jù) hash 請求最新模塊代碼
在這一步，其實(shí)是 webpack 中三個(gè)模塊（三個(gè)文件，后面英文名對應(yīng)文件路徑）之間配合的結(jié)果，首先是 webpack/hot/dev-server（以下簡稱 dev-server） 監(jiān)聽第三步 webpack-dev-server/client 發(fā)送的 webpackHotUpdate 消息，調(diào)用 webpack/lib/HotModuleReplacement.runtime（簡稱 HMR runtime）中的 check 方法，檢測是否有新的更新，在 check 過程中會(huì)利用 webpack/lib/JsonpMainTemplate.runtime（簡稱 jsonp runtime）中的兩個(gè)方法 hotDownloadUpdateChunk 和 hotDownloadManifest ， 第二個(gè)方法是調(diào)用 AJAX 向服務(wù)端請求是否有更新的文件，如果有將發(fā)更新的文件列表返回瀏覽器端，而第一個(gè)方法是通過 jsonp 請求最新的模塊代碼，然后將代碼返回給 HMR runtime，HMR runtime 會(huì)根據(jù)返回的新模塊代碼做進(jìn)一步處理，可能是刷新頁面，也可能是對模塊進(jìn)行熱更新。
在這個(gè)過程中，其實(shí)是 webpack 三個(gè)模塊配合執(zhí)行之后獲取的結(jié)果
webpack/hot/dev-server監(jiān)聽 client 發(fā)送的webpackHotUpdate消息
// ....
var hotEmitter = require("./emitter");
hotEmitter.on("webpackHotUpdate", function (currentHash) {
lastHash = currentHash;
if (!upToDate() && module.hot.status() === "idle") {
log("info", "[HMR] Checking for updates on the server...");
check();
}
});
log("info", "[HMR] Waiting for update signal from WDS...");
} else {
throw new Error("[HMR] Hot Module Replacement is disabled.");
[HMR runtime/check()](https://github.com/webpack/webpack/blob/v4.41.5/lib/HotModuleReplacement.runtime.js)檢測是否有新的更新，check 過程中會(huì)利用webpack/lib/web/JsonpMainTemplate.runtime.js中的hotDownloadUpdateChunk（通過 jsonp 請求新的模塊代碼并且返回給 HMR Runtime）以及hotDownloadManifest(發(fā)送 AJAx 請求向 Server 請求是否有更新的文件，如果有則會(huì)將新的文件返回給瀏覽器)
獲取更新文件列表
獲取模塊更新以后的最新代碼
HMR Runtime 對模塊進(jìn)行熱更新
這里就是整個(gè) HMR 最關(guān)鍵的步驟了，而其中 最關(guān)鍵的 無非就是hotApply這個(gè)方法了，由于代碼量實(shí)在太多，這里我們直接進(jìn)入過程解析(關(guān)鍵代碼)，有興趣的同學(xué)可以閱讀一下源碼。
找出 outdatedModules和outdatedDependencies刪除過期的模塊以及對應(yīng)依賴
// remove module from cache
delete installedModules[moduleId];
// when disposing there is no need to call dispose handler
delete outdatedDependencies[moduleId];
新模塊添加至 modules 中
for(moduleId in appliedUpdate) {
if(Object.prototype.hasOwnProperty.call(appliedUpdate, moduleId)) {
modules[moduleId] = appliedUpdate[moduleId];
}
}
至此 一整個(gè)模塊替換的流程已經(jīng)結(jié)束了，已經(jīng)可以獲取到最新的模塊代碼了，接下來就輪到業(yè)務(wù)代碼如何知曉模塊已經(jīng)發(fā)生了變化～
HMR 中的 hot 成員
HotModuleReplaceMentPlugin
由于我們編寫的 JavaScript 代碼是沒有任何規(guī)律可言的模塊，可以導(dǎo)出的是一個(gè)模塊、函數(shù)、甚至于只是一個(gè)字符串 而對于這些毫無規(guī)律可言的模塊來說 Webpack 是無法提供一個(gè)通用的模塊替換方案去處理的 因此在這種情況下，還想要體驗(yàn)完整的 HMR 開發(fā)流程 是需要我們自己手動(dòng)處理 當(dāng) JS 模塊更新以后，如何將更新以后的 JS 模塊替換至頁面當(dāng)中 因此 HotModuleReplacementPlugin 為我們提供了一系列關(guān)于 HMR 的 API 而其中 最關(guān)鍵的部分則是hot.accept。
接下來 我們將嘗試 自己手動(dòng)處理 JS 模塊更新 并通知到瀏覽器實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的局部刷新
:::info 當(dāng)前主流開發(fā)框架 Vue、React 都提供了統(tǒng)一的模塊替換函數(shù)， 因此 Vue、React 項(xiàng)目并不需要針對 HMR 做手動(dòng)的代碼處理，同時(shí) css 文件也由 style-loader 統(tǒng)一處理 因此也不需要額外的處理，因此接下去的代碼處理邏輯，全部建立在純原生開發(fā)的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn) :::
回到代碼中來 假設(shè)當(dāng)前 main.js 文件如下
// ./src/main.js
import createChild from './child'
const child = createChild()
document.body.appendChild(child)
main.js 是 Webpack 打包的入口文件 在文件中引入了 Child 模塊 因此 當(dāng) Child 模塊里的業(yè)務(wù)代碼更改以后 webpack 必然會(huì)重新打包，并且重新使用這些更新以后的模塊，所以，我們需要在 main.js 里實(shí)現(xiàn)去處理它所依賴的這些模塊更新后的熱替換邏輯
在 HMR 已開啟的情況下，我們可以通過訪問全局的module對象下的hot 成員它提供了一個(gè)accept 方法，這個(gè)方法用來注冊當(dāng)某個(gè)模塊更新以后需要如何處理，它接受兩個(gè)參數(shù) 一個(gè)是需要監(jiān)聽模塊的 path(相對路徑)，第二個(gè)參數(shù)就是當(dāng)模塊更新以后如何處理 其實(shí)也就是一個(gè)回調(diào)函數(shù)
// main.js
// 監(jiān)聽 child 模塊變化
module.hot.accept('./child', () => {
console.log('老板好，child 模塊更新啦～')
})
當(dāng)做完這些以后，重新運(yùn)行 npm run serve 同時(shí)修改 child 模塊 你會(huì)發(fā)現(xiàn)，控制臺(tái)會(huì)輸出以上的 console 內(nèi)容，同時(shí)，瀏覽器也不會(huì)自動(dòng)更新了，因此，我們可以得出一個(gè)結(jié)論 當(dāng)你手動(dòng)處理了某個(gè)模塊的更新以后，是不會(huì)出發(fā)自動(dòng)刷新機(jī)制的，接下來 就來一起看看 其中的原理 以及 如何實(shí)現(xiàn) HMR 中的 JS 模塊替換邏輯
module.hot.accept 原理
為什么我們只有調(diào)用了moudule.hot.accept才可以實(shí)現(xiàn)熱更新, 翻看源碼 其實(shí)可以發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)如下
// 部分源碼
accept: function (dep, callback, errorHandler) {
if (dep === undefined) hot._selfAccepted = true;
else if (typeof dep === "function") hot._selfAccepted = dep;
else if (typeof dep === "object" && dep !== null) {
for (var i = 0; i < dep.length; i++) {
hot._acceptedDependencies[dep[i]] = callback || function () {};
hot._acceptedErrorHandlers[dep[i]] = errorHandler;
}
} else {
hot._acceptedDependencies[dep] = callback || function () {};
hot._acceptedErrorHandlers[dep] = errorHandler;
}
},
// module.hot.accept 其實(shí)等價(jià)于 module.hot._acceptedDependencies('./child) = render
// 業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)
module.hot.accept('./child', () => {
console.log('老板好，child 模塊更新啦～')
})
accept 往hot._acceptedDependencies這個(gè)對象里存入局部更新的 callback， 當(dāng)模塊改變時(shí)，對模塊需要做的變更，搜集到_acceptedDependencies中，同時(shí)當(dāng)被監(jiān)聽的模塊內(nèi)容發(fā)生了改變以后，父模塊可以通過_acceptedDependencies知道哪些內(nèi)容發(fā)生了變化。
實(shí)現(xiàn) JS 模塊替換
當(dāng)了解了 accpet 方法以后，其實(shí)我們要考慮的事情就非常簡單了，也就是如何實(shí)現(xiàn) cb 里的業(yè)務(wù)邏輯，其實(shí)當(dāng) accept 方法執(zhí)行了以后，在其回調(diào)里是可以獲取到最新的被修改了以后的模塊的函數(shù)內(nèi)容的
// ./src/main.js
import createChild from './child'
console.log(createChild) // 未更新前的函數(shù)內(nèi)容
module.hot.accept('./child', ()=> {
console.log(createChild) // 此時(shí)已經(jīng)可以獲取更新以后的函數(shù)內(nèi)容
})
既然是可以獲取到最新的函數(shù)內(nèi)容 其實(shí)也就很簡單了 我們只需要移除之前的 dom 節(jié)點(diǎn) 并替換為最新的 dom 節(jié)點(diǎn)即可，同時(shí)我們也需要記錄節(jié)點(diǎn)里的內(nèi)容狀態(tài)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)替換為最新的節(jié)點(diǎn)以后，追加更新原本的內(nèi)容狀態(tài)
// ./src/main.js
import createChild from './child'
const child = createChild()
document.body.appendChild(child)
// 這里需要額外注意的是,child 變量每一次都會(huì)被移除，所以其實(shí)我們一個(gè)記錄一下每次被修改前的 child
let lastChild = child
module.hot.accept('./child', ()=> {
// 記錄狀態(tài)
const value = lastChild.innerHTML
// 刪除節(jié)點(diǎn)
document.body.remove(child)
// 創(chuàng)建最新節(jié)點(diǎn)
lastChild = createChild()
// 恢復(fù)狀態(tài)
lastChild.innerHTMl = value
// 追加內(nèi)容
document.body.appendChild(lastChild)
})
到這里為止，對于如何手動(dòng)實(shí)現(xiàn)一個(gè) child 模塊的熱更新替換邏輯已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)完畢了，有興趣的同學(xué)可以自己也手動(dòng)實(shí)現(xiàn)一下～
:::tips
tips: 手動(dòng)處理 HMR 邏輯過程中 如果 HMR 過程中出現(xiàn)報(bào)錯(cuò) 導(dǎo)致的 HRM 失效，其實(shí)只需要在配置文件中將hot: true 修改為 hotOnly: true即可
:::
寫在最后
希望通過這篇文章，能夠幫助到大家加深對 HMR 的理解，同時(shí)解決一下開發(fā)場景會(huì)遇到的問題(例如 脫離框架自己實(shí)現(xiàn)模塊熱更新)，最后，歡迎大家一鍵三連~??????
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