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什么是熱更新

模塊熱替換(hot module replacement 或 HMR)是 webpack 提供的最有用的功能之一。它允許在運行時更新所有類型的模塊，而無需完全刷新

一般的刷新我們分兩種：

•  一種是頁面刷新，不保留頁面狀態(tài)，就是簡單粗暴，直接 window.location.reload()。
•  另一種是基于 WDS (Webpack-dev-server) 的模塊熱替換，只需要局部刷新頁面上發(fā)生變化的模塊，同時可以保留當前的頁面狀態(tài)，比如復選框的選中狀態(tài)、輸入框的輸入等。

可以看到相比于第一種，熱更新對于我們的開發(fā)體驗以及開發(fā)效率都具有重大的意義

HMR 作為一個 Webpack 內(nèi)置的功能，可以通過 HotModuleReplacementPlugin 或 --hot 開啟。

具體我們?nèi)绾卧?webpack 中使用這個功能呢？

熱更新的使用以及簡單分析

如何使用熱更新

npm install webpack webpack-dev-server --save-dev 

設置 HotModuleReplacementPlugin，HotModuleReplacementPlugin 是 webpack 是自帶的 

plugins: {  
    HotModuleReplacementPlugin: new webpack.HotModuleReplacementPlugin()  
} 

再設置一下 devServer 

devServer: {  
    contentBase: path.resolve(__dirname, 'dist'),  
    hot: true, // 重點關注  
    historyApiFallback: true,  
    compress: true  
} 

•  hot 為 true，代表開啟熱更新

兩個重要的文件

當我們改變我們項目的文件的時候，比如我修改 Vue 的一個 方法：

更改前： 

clickMe() {  
  console.log('我是 Gopal，歡迎關注「前端雜貨鋪」');  
} 

更改后： 

clickMe() {  
  console.log('我是 Gopal，歡迎關注「前端雜貨鋪」，一起學習成長吧');  
} 

瀏覽器會去請求兩個文件

接下來我們看看這兩個文件：

•  JSON 文件，h 代表本次新生成的 Hash 值為 0c256052432b51ed32c8——本次輸出的 Hash 值會被作為下次熱更新的標識。c 表示當前要熱更新的文件對應的是哪個模塊，可以讓 webpack 知道它要更新哪個模塊 

{  
    "h": "0c256052432b51ed32c8",  
    "c": {  
        "201": true  
    }  
} 

•  js 文件，就是本次修改的代碼，重新編譯打包后的，大致是下面這個樣子（已刪減一些并格式化過，這里看不懂沒關系的，就記住是返回要更新的模塊就好了），webpackHotUpdate 方法就是用來更新模塊的，201 對應的是哪個模塊（我們稱它為模塊標識），其他的就是要更新的模塊的內(nèi)容了 

webpackHotUpdate(201, {  
  "./src/views/moveTransfer/list/index.vue?vue&type=script&lang=js&": function (  
    module,  
    exports,  
    __webpack_require__ 
  ) {  
    "use strict";  
    var _Object$defineProperty = __webpack_require__(  
      /*! @babel/runtime-corejs3/core-js-stable/object/define-property */ "./node_modules/@babel/runtime-corejs3/core-js-stable/object/define-property.js"  
    );  
    _Object$defineProperty(exports, "__esModule", {  
      value: true,  
    });  
    exports.default = void 0;  
    var _default = {  
      data: function data() {  
        return {};  
      },  
      computed: {},  
      methods: {  
        clickMe: function clickMe() {  
          console.log("我是 Gopal，歡迎關注「前端雜貨鋪」，一起學習成長吧");  
        },  
      },  
    };  
    exports.default = _default;  
  },  
}); 

那么問題來了，我修改了文件，瀏覽器是怎么知道要更新的呢？

了解一下 Websocket

熱更新使用到了 Websocket，這里不會細講 Websocket，可以看下阮一峰老師的 WebSocket 教程，下面是一個 簡單的例子 

// 執(zhí)行上面語句之后，客戶端就會與服務器進行連接。  
var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");  
// 實例對象的 onopen 屬性，用于指定連接成功后的回調(diào)函數(shù)  
ws.onopen = function(evt) {   
  console.log("Connection open ...");   
  ws.send("Hello WebSockets!");  
};   
// 實例對象的 onmessage 屬性，用于指定收到服務器數(shù)據(jù)后的回調(diào)函數(shù)。可以接受二進制數(shù)據(jù)，blob 對象或者 Arraybuffer 對象  
ws.onmessage = function(evt) {  
  console.log( "Received Message: " + evt.data);  
  ws.close();  
};  
// 實例對象的 onclose 屬性，用于指定連接關閉后的回調(diào)函數(shù)。  
ws.onclose = function(evt) {  
  console.log("Connection closed.");  
};       

上面通過 new Websocket 創(chuàng)建一個客戶端與服務端通信的實例，并通過 onmessage屬性，接受指定服務器返回的數(shù)據(jù)，并進行相應的處理。

這里大概解釋下，為什么是 Websocket ？因為 Websocket 是一種雙向協(xié)議，它最大的特點就是 服務器可以主動向客戶端推送消息，客戶端也可以主動向服務器發(fā)送信息。這是 HTTP 不具備的，熱更新實際上就是服務器端的更新通知到客戶端，所以選擇了 Websocket

接下來讓我們進一步的討論關于熱更新的原理

熱更新原理

熱更新的過程

幾個重要的概念（這里有一個大致的概念就好，后面會把它們串起來）：

•  Webpack-complier ：webpack 的編譯器，將 JavaScript 編譯成 bundle（就是最終的輸出文件）
•  HMR Server：將熱更新的文件輸出給 HMR Runtime
•  Bunble Server：提供文件在瀏覽器的訪問，也就是我們平時能夠正常通過 localhost 訪問我們本地網(wǎng)站的原因
•  HMR Runtime：開啟了熱更新的話，在打包階段會被注入到瀏覽器中的 bundle.js，這樣 bundle.js 就可以跟服務器建立連接，通常是使用 websocket ，當收到服務器的更新指令的時候，就   去更新文件的變化
•  bundle.js：構(gòu)建輸出的文件

啟動階段

文件經(jīng)過 Webpack-complier 編譯好后傳輸給 Bundle Server，Bundle Server 可以讓瀏覽器訪問到我們打包出來的文件

下面流程圖中的 1、2、A、B階段

文件熱更新階段

文件經(jīng)過 Webpack-complier 編譯好后傳輸給 HMR Server，HMR Server 知道哪個資源(模塊)發(fā)生了改變，并通知 HMR Runtime 有哪些變化（也就是上面我們看到的兩個請求），HMR Runtime 就會更新我們的代碼，這樣我們?yōu)g覽器就會更新并且不需要刷新

下面流程圖的 1、2、3、4、5 階段

參考 19 | webpack中的熱更新及原理分析

深入——源碼閱讀

我們還看回上圖，其中啟動階段圖中的 1、2、A、B階段就不講解了，主要看熱更新階段主要講 3、4 和 5 階段

在開始接下開的閱讀前，我們再回到最初的問題上我本地修改了文件，瀏覽器是怎么知道要更新的呢？

通過上面的流程圖，其實我們可以猜測，本地實際上啟動了一個 HMR Server 服務，而且在啟動 Bundle Server 的時候已經(jīng)往我們的 bundle.js 中注入了 HMR Runtime(主要用來啟動 Websocket，接受 HMR Server 發(fā)來的變更)

所以我們聚焦以下幾點：

•  Webpack 如何啟動了 HMR Server
•  HMR Server 如何跟 HMR Runtime 進行通信的
•  HMR Runtime 接受到變更之后，如何生效的

以下的源碼解析分別對應的版本是：

•  webpack——5.24.3
•  webpack-dev-server——4.0.0-beta.0
•  webpack-dev-middleware——4.1.0

啟動 HMR Server

這個工作主要是在 webpack-dev-server 中完成的

看 lib/Server.js setupApp 方法，下面的 express 服務實際上對應的是 Bundle Server 

setupApp() {  
  // Init express server  
  // eslint-disable-next-line new-cap  
  // 初始化 express 服務  
  // 使用 express 框架啟動本地 server，讓瀏覽器可以請求本地的靜態(tài)資源。  
  this.app = new express();  
} 

啟動服務結(jié)束之后就通過 createSocketServer 創(chuàng)建 websocket 服務 

listen(port, hostname, fn) {  
  this.hostname = hostname;  
  return (  
    findPort(port || this.options.port) 
      .then((port) => {  
        this.port = port;  
        return this.server.listen(port, hostname, (err) => {  
          if (this.options.hot || this.options.liveReload) {  
            // 啟動 express 服務之后，啟動 websocket 服務  
            this.createSocketServer();  
          }  
        });  
      })  
  );  
}  

createSocketServer() {  
  this.socketServer = new this.SocketServerImplementation(this);  
  this.socketServer.onConnection((connection, headers) => {   
  });  
} 

HMR Server 和 HMR Runtime 的通信

首先要通信的第一個問題在于——通信的時機，什么時候我去通知客戶端我的文件更新。通過 webpack 創(chuàng)建的 compiler 實例（監(jiān)聽本地文件的變化、文件改變自動編譯、編譯輸出），可以往 compiler.hooks.done 鉤子（代表 webpack 編譯完之后觸發(fā)）注冊事件， 當監(jiān)聽到一次 webpack 編譯結(jié)束，就會調(diào)用 sendStats 方法

看 lib/Server.js 中的 setupHooks 方法 

// lib/Server.js  
// 綁定監(jiān)聽事件  
setupHooks() {  
  // ...  
  const addHooks = (compiler) => {  
    // 監(jiān)聽 webpack 的 done 鉤子，tapable 提供的監(jiān)聽方法  
    // done 標識編譯結(jié)束  
    const { compile, invalid, done } = compiler.hooks;  
    compile.tap('webpack-dev-server', invalidPlugin);  
    invalid.tap('webpack-dev-server', invalidPlugin); 
    done.tap('webpack-dev-server', (stats) => {  
      // 當監(jiān)聽到一次webpack編譯結(jié)束，就會調(diào)用 sendStats 方法  
      this.sendStats(this.sockets, this.getStats(stats));  
      this.stats = stats;  
    });  
  };  
} 

當監(jiān)聽到一次 webpack 編譯結(jié)束，就會調(diào)用 sendStats 方法，里面會向客戶端發(fā)送 hash 和 ok 事件 

// lib/Server.js  
// send stats to a socket or multiple sockets  
sendStats(sockets, stats, force) {  
  // ok和 hash  
  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');  
  } 
} 

在 client-src/default/index.js 中，會去更新 hash，并且在 ok 的時候去進行檢查更新 reloadApp 

// client-src/default/index.js   
const onSocketMessage = {  
  // 更新 current Hash  
  hash(hash) { 
     status.currentHash = hash;  
  },  
  'progress-update': function progressUpdate(data) {  
    if (options.useProgress) {  
      log.info(`${data.percent}% - ${data.msg}.`);  
    }  
    sendMessage('Progress', data);  
  },  
  ok() {  
    sendMessage('Ok');  
    if (options.useWarningOverlay || options.useErrorOverlay) {  
      overlay.clear();  
    }  
    if (options.initial) {  
      return (options.initial = false);  
    }  
    // 進行更新檢查等操作  
    reloadApp(options, status);  
  }  
}; 

接下來我們看看 client-src/default/utils/reloadApp.js 中的 reloadApp。這里又利用 node.js 的 EventEmitter，發(fā)出webpackHotUpdate 消息。這里又將更新的事情給回了 webpack（為了更好的維護代碼，以及職責劃分的更明確。） 

function reloadApp(  
  { hotReload, hot, liveReload },  
  { isUnloading, currentHash }  
) {  
  // ...  
  if (hot) {  
    log.info('App hot update...');  
    //  hotEmitter 其實就是 EventEmitter 的實例  
    const hotEmitter = require('webpack/hot/emitter');  
    // 又利用 node.js 的 EventEmitter，發(fā)出 webpackHotUpdate 消息。  
    // websocket 僅僅用于客戶端（瀏覽器）和服務端進行通信。而真正做事情的活還是交回給了 webpack。 
    hotEmitter.emit('webpackHotUpdate', currentHash);  
    if (typeof self !== 'undefined' && self.window) {  
      // broadcast update to window  
      self.postMessage(`webpackHotUpdate${currentHash}`, '*');  
    } 
  }  
  // ...  
}  
module.exports = reloadApp; 

在 webpack 的 hot/dev-server.js 中，監(jiān)聽 webpackHotUpdate 事件，并執(zhí)行 check 方法。并在 check 方法中調(diào)用 module.hot.check 方法進行熱更新。 

// hot/dev-server.js  
// 監(jiān)聽webpackHotUpdate事件  
hotEmitter.on("webpackHotUpdate", function (currentHash) {  
  lastHash = currentHash;  
  if (!upToDate() && module.hot.status() === "idle") {  
    log("info", "[HMR] Checking for updates on the server...");  
    check();  
  }  
});  

var check = function check() {  
  //  moudle.hot.check 開始熱更新  
  // 之后的源碼都是HotModuleReplacementPlugin塞入到bundle.js中的哦，我就不寫文件路徑了  
  module.hot  
    .check(true)  
    .then(function (updatedModules) {  
      // ...  
    })  
    .catch(function (err) {  
      // ...  
    });  
}; 

至于 module.hot.check ，實際上通過 HotModuleReplacementPlugin 已經(jīng)注入到我們 chunk 中了（也就是我們上面所說的 HMR Runtime），所以后面就是它是如何更新 bundle.js 的呢？

HMR Runtime 中更新 bundle.js

如果我們仔細看我們的打包后的文件的話，開啟熱更新之后生成的代碼會比不開啟多出很多東西（為了更加直觀看到，可以將其輸出到本地），這些就是幫助 webpack 在瀏覽器端去更新 bundle.js 的 HMR Runtime 代碼

來看打包后的代碼中新增了一個 createModuleHotObject

module.hot = createModuleHotObject(options.id, module); 

實際上這個函數(shù)就是用來返回一個 hot 對象，所以調(diào)用 module.hot.check 的時候，實際上就是執(zhí)行 hotCheck 函數(shù) 

function createModuleHotObject(moduleId, me) {  
  var hot = {  
    // Module API  
    addDisposeHandler: function (callback) {  
      hot._disposeHandlers.push(callback);  
    },  
    removeDisposeHandler: function (callback) {  
      var idx = hot._disposeHandlers.indexOf(callback);  
      if (idx >= 0) hot._disposeHandlers.splice(idx, 1);  
    },  
    // Management API  
    check: hotCheck,  
    apply: hotApply,  
    status: function (l) {  
      if (!l) return currentStatus; 
      registeredStatusHandlers.push(l);  
    },  
    addStatusHandler: function (l) {  
      registeredStatusHandlers.push(l); 
     },  
    removeStatusHandler: function (l) {  
      var idx = registeredStatusHandlers.indexOf(l);  
      if (idx >= 0) registeredStatusHandlers.splice(idx, 1);  
    }, 
  };  
  currentChildModule = undefined;  
  return hot;  
} 

其中就有 hotCheck 中調(diào)用了 __webpack_require__.hmrM 

function hotCheck(applyOnUpdate) {  
  setStatus("check");  
    return __webpack_require__.hmrM().then(function (update) {  
  }  
} 

__webpack_require__.hmrM——加載.hot-update.json

來看 __webpack_require__.hmrM, 其中 __webpack_require__.p 指的是我們本地服務的域名，類似 http://0.0.0.0:9528 ， 另外 __webpack_require__.hmrF 去獲取 .hot-update.json 文件的地址，就是我們之前提到的重要文件之一 

__webpack_require__.hmrM = () => {  
  if (typeof fetch === "undefined") throw new Error("No browser support: need fetch API");  
  return fetch(__webpack_require__.p + __webpack_require__.hmrF()).then((response) => { 
     if(response.status === 404) return; // no update available  
    if(!response.ok) throw new Error("Failed to fetch update manifest " + response.statusText);  
    return response.json();  
  });  
};  

/* webpack/runtime/get update manifest filename */  
(() => {  
  __webpack_require__.hmrF = () => ("main." + __webpack_require__.h() + ".hot-update.json");  
})(); 

加載要更新的模塊

下面來看如何加載我們要更新的模塊的，可以看到打包出來的代碼中有 loadUpdateChunk 

function loadUpdateChunk(chunkId) {  
  return new Promise((resolve, reject) => {  
    var url = __webpack_require__.p + __webpack_require__.hu(chunkId);  
    // create error before stack unwound to get useful stacktrace later  
    var error = new Error(); 
    var loadingEnded = (event) => {  
      // ...加載后的處理  
    }; 
     __webpack_require__.l(url, loadingEnded);  
  });  
} 

再來看 __webpack_require__.l，主要通過類似 JSONP 的方式進行，因為JSONP獲取的代碼可以直接執(zhí)行。 

__webpack_require__.l = (url, done, key, chunkId) => {  
  // ...  
  if (!script) { 
     script = document.createElement("script");  
    script.charset = "utf-8";  
    script.timeout = 120;  
    if (__webpack_require__.nc) {  
      script.setAttribute("nonce", __webpack_require__.nc);  
    }  
    script.setAttribute("data-webpack", dataWebpackPrefix + key);  
    script.src = url; 
   }  
  // ...  
  needAttach && document.head.appendChild(script); 
}; 

還記得我們一開始提到的返回的 JS 中就是一個 webpackHotUpdate 函數(shù)么？實際上在我們的 HMR Runtime 中就是全局定義了（下面的名稱是 webpackHotUpdatelearn_hot_reload，應該是 webpack 版本不一樣導致的，不影響理解）至于生成的代碼是如何生效的，請移步我的另外一篇文章——【W(wǎng)ebpack 進階】Webpack 打包后的代碼是怎樣的？ 

// webpackHotUpdate + 項目名  
self["webpackHotUpdatelearn_hot_reload"] = (chunkId, moreModules, runtime) => {  
  for(var moduleId in moreModules) {  
    if(__webpack_require__.o(moreModules, moduleId)) {  
      currentUpdate[moduleId] = moreModules[moduleId];  
      if(currentUpdatedModulesList) currentUpdatedModulesList.push(moduleId);  
    }  
  }  
  if(runtime) currentUpdateRuntime.push(runtime);  
  if(waitingUpdateResolves[chunkId]) {  
    waitingUpdateResolves[chunkId]();  
    waitingUpdateResolves[chunkId] = undefined;  
  }  
}; 

所以，客戶端接受到服務器端推動的消息后，如果需要熱更新，瀏覽器發(fā)起 http 請求去服務器端獲取新的模塊資源解析并局部刷新頁面

以上整體的流程如下所示：

總結(jié)

本文介紹了 webpack 熱更新的簡單使用、相關的流程以及原理。小結(jié)一下，webpack 如果開啟了熱更新的時候

•  HMR Runtime 通過 HotModuleReplacementPlugin 已經(jīng)注入到我們 chunk 中了
•  除了開啟一個 Bundle Server，還開啟了 HMR Server，主要用來和 HMR Runtime 中通信
•  在編譯結(jié)束的時候，通過 compiler.hooks.done，監(jiān)聽并通知客戶端
•  客戶端接收到之后，就會調(diào)用 module.hot.check 等，發(fā)起 http 請求去服務器端獲取新的模塊資源解析并局部刷新頁面