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本文轉載自微信公眾號「微醫(yī)大前端技術」，作者朱海華。轉載本文請聯(lián)系微醫(yī)大前端技術公眾號。
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， 因為它可以監(jiān)聽代碼的變化 從而實現(xiàn)打包更新，并且最后通過自動刷新的方式同步到瀏覽器，便于我們及時查看效果。但是 Dev Server 從監(jiān)聽到打包再到通知瀏覽器整體刷新頁面 就會導致一個讓人困擾的問題 那就是 無法保存應用狀態(tài) 因此 針對這個問題，Webpack 提供了一個新的解決方案 Hot Module Replacement
HMR 簡單概念
Hot Module Replacement 是指當我們對代碼修改并保存后，Webpack 將會對代碼進行重新打包，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 并不會丟失應用的狀態(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
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Webpack Compile: watch 打包本地文件 寫入內存
Boundle Server: 啟一個本地服務，提供文件在瀏覽器端進行訪問
HMR Server: 將熱更新的文件輸出給 HMR Runtime
HRM Runtime: 生成的文件，注入至瀏覽器內存
Bundle: 構建輸出文件
HMR 入門體驗
開啟 HMR 其實也極其容易 因為 HMR 本身就已經(jīng)集成在了 Webpack 里 開啟方式有兩種
- 直接通過運行 webpack-dev-server 命令時 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 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 提供的服務端與瀏覽器端之間的橋梁，在 devServer 啟動的同時，建立了一個 webSocket 長鏈接，用于通知瀏覽器在 webpack 編譯和打包下的各個狀態(tài)，同時監(jiān)聽 compile 下的 done 事件，當 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 接收到服務端消息做出響應
webpack-dev-server/client 當接收到 type 為 hash 消息后會將 hash 值暫時緩存起來，同時當接收到到 type 為 ok 的時候，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行熱更新(HMR)，如果配置了 HMR，就調用 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，其實是 webpack 中三個模塊(三個文件，后面英文名對應文件路徑)之間配合的結果，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 過程中會利用 webpack/lib/JsonpMainTemplate.runtime(簡稱 jsonp runtime)中的兩個方法 hotDownloadUpdateChunk 和 hotDownloadManifest ， 第二個方法是調用 AJAX 向服務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 會根據(jù)返回的新模塊代碼做進一步處理，可能是刷新頁面，也可能是對模塊進行熱更新。
在這個過程中，其實是 webpack 三個模塊配合執(zhí)行之后獲取的結果
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 對模塊進行熱更新
這里就是整個 HMR 最關鍵的步驟了，而其中 最關鍵的 無非就是hotApply這個方法了，由于代碼量實在太多，這里我們直接進入過程解析(關鍵代碼)，有興趣的同學可以閱讀一下源碼。
找出 outdatedModules 和 outdatedDependencies
刪除過期的模塊以及對應依賴
- // 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 一整個模塊替換的流程已經(jīng)結束了，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，可以導出的是一個模塊、函數(shù)、甚至于只是一個字符串 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，還想要體驗完整的 HMR 開發(fā)流程 是需要我們自己手動處理 當 JS 模塊更新以后，如何將更新以后的 JS 模塊替換至頁面當中 因此 HotModuleReplacementPlugin 為我們提供了一系列關于 HMR 的 API 而其中 最關鍵的部分則是hot.accept。
接下來 我們將嘗試 自己手動處理 JS 模塊更新 并通知到瀏覽器實現(xiàn)對應的局部刷新
:::info 當前主流開發(fā)框架 Vue、React 都提供了統(tǒng)一的模塊替換函數(shù)， 因此 Vue、React 項目并不需要針對 HMR 做手動的代碼處理，同時 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)的基礎之上實現(xiàn) :::
回到代碼中來 假設當前 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 Child 模塊里的業(yè)務代碼更改以后 webpack 必然會重新打包，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accept 方法，這個方法用來注冊當某個模塊更新以后需要如何處理，它接受兩個參數(shù) 一個是需要監(jiān)聽模塊的 path(相對路徑)，第二個參數(shù)就是當模塊更新以后如何處理 其實也就是一個回調函數(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～')
- })
當做完這些以后，重新運行 npm run serve 同時修改 child 模塊 你會發(fā)現(xiàn)，控制臺會輸出以上的 console 內容，同時，瀏覽器也不會自動更新了，因此，我們可以得出一個結論 當你手動處理了某個模塊的更新以后，是不會出發(fā)自動刷新機制的，接下來 就來一起看看 其中的原理 以及 如何實現(xiàn) HMR 中的 JS 模塊替換邏輯
module.hot.accept 原理
為什么我們只有調用了moudule.hot.accept才可以實現(xiàn)熱更新, 翻看源碼 其實可以發(fā)現(xiàn)實現(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 其實等價于 module.hot._acceptedDependencies('./child) = render
- // 業(yè)務邏輯實現(xiàn)
- module.hot.accept('./child', () => {
- console.log('老板好，child 模塊更新啦～')
- })
accept 往hot._acceptedDependencies這個對象里存入局部更新的 callback， 當模塊改變時，對模塊需要做的變更，搜集到_acceptedDependencies中，同時當被監(jiān)聽的模塊內容發(fā)生了改變以后，父模塊可以通過_acceptedDependencies知道哪些內容發(fā)生了變化。
實現(xiàn) JS 模塊替換
當了解了 accpet 方法以后，其實我們要考慮的事情就非常簡單了，也就是如何實現(xiàn) cb 里的業(yè)務邏輯，其實當 accept 方法執(zhí)行了以后，在其回調里是可以獲取到最新的被修改了以后的模塊的函數(shù)內容的
- // ./src/main.js
- import createChild from './child'
- console.log(createChild) // 未更新前的函數(shù)內容
- module.hot.accept('./child', ()=> {
- console.log(createChild) // 此時已經(jīng)可以獲取更新以后的函數(shù)內容
- })
既然是可以獲取到最新的函數(shù)內容 其實也就很簡單了 我們只需要移除之前的 dom 節(jié)點 并替換為最新的 dom 節(jié)點即可，同時我們也需要記錄節(jié)點里的內容狀態(tài)，當節(jié)點替換為最新的節(jié)點以后，追加更新原本的內容狀態(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 變量每一次都會被移除，所以其實我們一個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
- document.body.remove(child)
- // 創(chuàng)建最新節(jié)點
- lastChild = createChild()
- // 恢復狀態(tài)
- lastChild.innerHTMl = value
- // 追加內容
- document.body.appendChild(lastChild)
- })
到這里為止，對于如何手動實現(xiàn)一個 child 模塊的熱更新替換邏輯已經(jīng)全部實現(xiàn)完畢了，有興趣的同學可以自己也手動實現(xiàn)一下～
:::tips tips: 手動處理 HMR 邏輯過程中 如果 HMR 過程中出現(xiàn)報錯 導致的 HRM 失效，其實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，同時解決一下開發(fā)場景會遇到的問題(例如 脫離框架自己實現(xiàn)模塊熱更新)，
本文題目：120 行代碼幫你了解 Webpack 下的 HMR 機制
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