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作者：王平安
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了不起的WebpackHMR学习指南（上）「含源码讲解」本篇
了不起的WebpackHMR学习指南（下）「含源码讲解」
一、HMR介绍
HotModuleReplacement（以下简称：HMR模块热替换）是Webpack提供的一个非常有用的功能，它允许在JavaScript运行时更新各种模块，而无需完全刷新。
HotModuleReplacement(orHMR)isoneofthemostusefulfeaturesofferedbywebpack.Itallowsallkindsofmodulestobeupdatedatruntimewithouttheneedforafullrefresh.–《HotModuleReplacement》
当我们修改代码并保存后，Webpack将对代码重新打包，HMR会在应用程序运行过程中替换、添加或删除模块，而无需重新加载整个页面。HMR主要通过以下几种方式，来显著加快开发速度：
保留在完全重新加载页面时丢失的应用程序状态；只更新变更内容，以节省宝贵的开发时间；调整样式更加快速-几乎相当于在浏览器调试器中更改样式。
需要注意：HMR不适用于生产环境，这意味着它应当只在开发环境使用。
二、HMR使用方式
在Webpack中启用HMR功能比较简单：
1.方式一：使用devServer
1.1设置devServer选项
只需要在webpack.config.js中添加devServer选项，并设置hot值为true，并使用HotModuleReplacementPlugin和NamedModulesPlugin（可选）两个Plugins：
//webpack.config.js\n\nconstpath=require(&39;)\nconstwebpack=require(&39;)\nmodule.exports={\nentry:&39;,\noutput:{\nfilename:&39;,\npath:path.join(__dirname,&39;)\n},\n+devServer:{\n+hot:true,//启动模块热更新HMR\n+open:true,//开启自动打开浏览器页面\n+},\nplugins:[\n+newwebpack.NamedModulesPlugin(),\n+newwebpack.HotModuleReplacementPlugin()\n]\n}
1.2添加scripts
然后再package.json中为scripts命令即可：
//package.json\n\n{\n//…\n&34;:{\n+&34;:&34;\n},\n//…\n}
2.方式二、使用命令行参数
另一种是通过添加–hot参数来实现。添加–hot参数后，devServer会告诉Webpack自动引入HotModuleReplacementPlugin，而不需要我们手动引入。另外常常也搭配–open来自动打开浏览器到页面。这里移除掉前面添加的两个Plugins：
//webpack.config.js\n\nconstpath=require(&39;)\nconstwebpack=require(&39;)\nmodule.exports={\n//…\n-plugins:[\n-newwebpack.NamedModulesPlugin(),\n-newwebpack.HotModuleReplacementPlugin()\n-]\n}
然后修改package.json文件中的scripts配置：
//package.json\n\n{\n//…\n&34;:{\n-&34;:&34;\n+&34;:&34;\n},\n//…\n}
3.简单示例
基于上述配置，我们简单实现一个场景：index.js文件中导入hello.js模块，当hello.js模块发生变化时，index.js将更新模块。模块代码如下实现：
//hello.js\nexportdefault()=>&39;;\n\n//index.js\nimporthellofrom&39;\nconstdiv=document.createElement(&39;);\ndiv.innerHTML=hello();\n\ndocument.body.appendChild(div);
然后再index.html中导入打包后的JS文件，并执行npmstart运行项目：
<!DOCTYPEhtml>\n<htmllang=&34;>\n<head>\n<metacharset=&34;>\n</head>\n<body>\n<div>了不起的WebpackHMR学习指南</div>\n<scriptsrc=&34;></script>\n</body>\n</html>
4.实现监听更新
当我们通过HotModuleReplacementPlugin插件启用了HMR，则它的接口将被暴露在全局module.hot属性下面。通常，可以先检查这个接口是否可访问，然后再开始使用它。举个例子，你可以这样accept一个更新的模块：
if(module.hot){\nmodule.hot.accept(&39;,function(){\n//使用更新过的library模块执行某些操作…\n})\n}
关于module.hot更多API，可以查看官方文档《HotModuleReplacementAPI》。回到上面示例，我们测试更新模块的功能。这时我们修改index.js代码，来监听hello.js模块中的更新：
importhellofrom&39;;\nconstdiv=document.createElement(&39;);\ndiv.innerHTML=hello();\ndocument.body.appendChild(div);\n\n+if(module.hot){\n+module.hot.accept(&39;,function(){\n+console.log(&39;);\n+div.innerHTML=hello();\n+})\n+}
然后修改hello.js文件内容，测试效果：
-exportdefault()=>&39;;\n+exportdefault()=>&39;;
当我们保存代码时，控制台输出&34;，并且页面中&34;也更新为&34;，证明我们监听到文件更新了。
简单WebpackHMR使用方式就介绍到这，更多介绍，还请阅读官方文档《HotModuleReplacement》。
5.devServer常用配置和技巧
5.1常用配置
根据目录结构的不同，contentBase、openPage参数要配置合适的值，否则运行时应该不会立刻访问到你的首页。同时要注意你的publicPath，静态资源打包后生成的路径是一个需要思考的点，取决于你的目录结构。
devServer:{\ncontentBase:path.join(__dirname,&39;),//告诉服务器从哪里提供内容(默认当前工作目录)\nopenPage:&39;,//指定默认启动浏览器时打开的页面\nindex:&39;,//指定首页位置\nwatchContentBase:true,//contentBase下文件变动将reload页面(默认false)\nhost:&39;,//默认localhost,想外部可访问用&39;\nport:8080,//默认8080\ninline:true,//可以监控js变化\nhot:true,//热启动\nopen:true,//启动时自动打开浏览器（指定打开chrome，open:&39;）\ncompress:true,//一切服务都启用gzip压缩\ndisableHostCheck:true,//true：不进行host检查\nquiet:false,\nhttps:false,\nclientLogLevel:&39;,\nstats:{//设置控制台的提示信息\nchunks:false,\nchildren:false,\nmodules:false,\nentrypoints:false,//是否输出入口信息\nwarnings:false,\nperformance:false,//是否输出webpack建议（如文件体积大小）\n},\nhistoryApiFallback:{\ndisableDotRule:true,\n},\nwatchOptions:{\nignored:/node_modules/,//略过node_modules目录\n},\nproxy:{//接口代理（这段配置更推荐：写到package.json，再引入到这里）\n&34;:{\n&34;:&34;,\n&34;:false,\n&34;:true,\n&34;:{//将url上的某段重写（例如此处是将api-dev替换成了空）\n&34;:&34;\n}\n}\n},\nbefore(app){},\n}
5.2技巧1：文件形式输出dev-server代码
dev-server输出的代码通常在内存中，但也可以写入硬盘，产出实体文件：
devServer:{\nwriteToDisk:true,\n}
通常可以用于代理映射文件调试，编译时会产出许多带hash的js文件，不带hash的文件同样也是实时编译的。
5.3技巧2：默认使用本地IP启动服务
有的时候，启动服务时，想要默认使用本地的ip地址打开：
devServer:{\ndisableHostCheck:true,//true：不进行host检查\n//useLocalIp:true,//建议不在这里配置\n//host:&39;,//建议不在这里配置\n}
同时还需要将host配置为0.0.0.0，这个配置建议在scripts命令中追加，而非在配置中写死，否则将来不想要这种方式往回改折腾，取巧一点，配个新命令：
&34;:&34;
5.4技巧3：指定启动的调试域名
有时启动的时候希望是指定的调试域名，例如：local.test.baidu.com：
devServer:{\nopen:true,\npublic:&39;,//需要带上端口\nport:8080,\n}
同时需要将127.0.0.1修改为指定的host，可以借助iHost等工具去修改，各个工具大同小异，格式如下：
127.0.0.1local.test.baidu.com
服务启动后将自动打开local.test.baidu.com:8080访问
5.5技巧4：启动gzip压缩
devServer:{\ncompress:true,\n}
三、HMR基本原理介绍
从前面介绍中，我们知道：HMR主要功能是会在应用程序运行过程中替换、添加或删除模块，而无需重新加载整个页面。那么，Webpack编译源码所产生的文件变化在编译时，替换模块实现在运行时，两者如何联系起来？带着这两个问题，我们先简单看下HMR核心工作流程（简化版）：
HMR工作流程图.png
接下来开始HMR工作流程分析：
当Webpack（Watchman）监听到项目中的文件/模块代码发生变化后，将变化通知Webpack中的构建工具（Packager）即HMRPlugin；然后经过HMRPlugin处理后，将结果发送到应用程序（Application）的运行时框架（HMRRuntime）；最后由HMRRuntime将这些发生变化的文件/模块更新（新增/删除或替换）到模块系统中。
其中，HMRRuntime是构建工具在编译时注入的，通过统一的ModuleID将编译时的文件与运行时的模块对应起来，并且对外提供一系列API供应用层框架（如React）调用。
注意：建议先理解上面这张图的大致流程，再进行后续阅读。放心，我等着大家~
四、HMR完整原理和源码分析
通过上一节内容，我们大概知道HMR简单工作流程，那么或许你现在可能还有很多疑惑：文件更新是什么通知HMRPlugin？HMRPlugin怎么发送更新到HMRRuntime？等等问题。
那么接下来我们开始详细结合源码分析整个HMR模块热更新流程，首先还是先看流程图，可以先不了解图中方法名称（红色字体黄色背景色部分）：
WebpackHMR.png
上图展示了从我们修改代码，到模块热更新完成的一个HMR完整工作流程，图中已用红色阿拉伯数字符号将流程标识出来。
要了解上面工作原理，我们先理解图中这几个名称概念：
Webpack-dev-server：一个服务器插件，相当于express服务器，启动一个Web服务，只适用于开发环境；Webpack-dev-middleware：一个Webpack-dev-server的中间件，作用简单总结为：通过watchmode，监听资源的变更，然后自动打包。Webpack-hot-middleware：结合Webpack-dev-middleware使用的中间件，它可以实现浏览器的无刷新更新，也就是HMR；
下面一起学习HMR整个工作原理吧：
1.监控代码变化，重新编译打包
首先根据devServer配置，使用npmstart将启动Webpack-dev-server启动本地服务器并进入Webpack的watch模式，然后初始化Webpack-dev-middleware，在Webpack-dev-middleware中通过调用startWatch()方法对文件系统进行watch：
//webpack-dev-server\\bin\\webpack-dev-server.js\n//1.启动本地服务器Line386\nserver=newServer(compiler,options);\n\n//webpack-dev-server\\lib\\Server.js\n//2.初始化Webpack-dev-middlewareLine109\nthis.middleware=webpackDevMiddleware(compiler,Object.assign({},options,wdmOptions));\n\n//webpack-dev-middleware\\lib\\Shared.js\n//3.开始watch文件系统Line171\nstartWatch:function(){\n//…\n//startwatching\nif(!options.lazy){\nvarwatching=compiler.watch(options.watchOptions,share.handleCompilerCallback);\ncontext.watching=watching;\n}\n//…\n}\nshare.startWatch();\n//…
当startWatch()方法执行后，便进入watch模式，若发现文件中代码发生修改，则根据配置文件对模块重新编译打包。
2.保存编译结果
Webpack与Webpack-dev-middleware交互，Webpack-dev-middleware调用Webpack的API对代码变化进行监控，并通知Webpack将重新编译的代码通过JavaScript对象保存在内存中。
我们会发现，在output.path指定的dist目录并没有保存编译结果的文件，这是为什么？
其实，Webpack将编译结果保存在内存中，因为访问内存中的代码比访问文件系统中的文件快，这样可以减少代码写入文件的开销。
Webpack能将代码保存到内存中，需要归功于Webpack-dev-middleware的memory-fs依赖库，它将原本outputFileSystem替换成了MemoryFileSystem的实例，便实现代码输出到内存中。其中部分源码如下：
//webpack-dev-middleware\\lib\\Shared.jsLine108\n\n//storeourfilesinmemory\nvarfs;\nvarisMemoryFs=!compiler.compilers&&\ncompiler.outputFileSysteminstanceofMemoryFileSystem;\nif(isMemoryFs){\nfs=compiler.outputFileSystem;\n}else{\nfs=compiler.outputFileSystem=newMemoryFileSystem();\n}\ncontext.fs=fs;
上述代码先判断fileSystem是否是MemoryFileSystem的实例，若不是，则用MemoryFileSystem的实例替换compiler之前的outputFileSystem。这样bundle.js文件代码就作为一个简单JavaScript对象保存在内存中，当浏览器请求bundle.js文件时，devServer就直接去内存中找到上面保存的JavaScript对象并返回给浏览器端。
3.监控文件变化，刷新浏览器
Webpack-dev-server开始监控文件变化，与第1不不同的是，这里并不是监控代码变化重新编译打包。当我们在配置文件中配置了devServer.watchContentBase为true，Webpack-dev-server会监听配置文件夹中静态文件的变化，发生变化时，通知浏览器端对应用进行浏览器刷新，这与HMR不一样。
//webpack-dev-server\\lib\\Server.js\n//1.读取参数Line385\nif(options.watchContentBase){defaultFeatures.push(&39;);}\n\n//2.定义_watch方法Line697\nServer.prototype._watch=function(watchPath){\n//…\nconstwatcher=chokidar.watch(watchPath,options).on(&39;,()=>{\nthis.sockWrite(this.sockets,&39;);\n});\n\nthis.contentBaseWatchers.push(watcher);\n};\n\n//3.执行_watch()监听文件变化Line339\nwatchContentBase:()=>{\nif(/^(https?:)?\\/\\//.test(contentBase)||typeofcontentBase===&39;){\nthrownewError(&39;);\n}elseif(Array.isArray(contentBase)){\ncontentBase.forEach((item)=>{\nthis._watch(item);\n});\n}else{\nthis._watch(contentBase);\n}\n}
4.建立WS，同步编译阶段状态
这一步都是Webpack-dev-server中处理，主要通过sockjs（Webpack-dev-server的依赖），在Webpack-dev-server的浏览器端（Client）和服务器端（Webpack-dev-middleware）之间建立WebSocket长连接。
然后将Webpack编译打包的各个阶段状态信息同步到浏览器端。其中有两个重要步骤：
发送状态
Webpack-dev-server通过WebpackAPI监听compile的done事件，当compile完成后，Webpack-dev-server通过_sendStats方法将编译后新模块的hash值用socket发送给浏览器端。
保存状态
浏览器端将_sendStats发送过来的hash保存下来，它将会用到后模块热更新。
//webpack-dev-server\\lib\\Server.js\n\n//1.定义_sendStats方法Line685\n//sendstatstoasocketormultiplesockets\nServer.prototype._sendStats=function(sockets,stats,force){\n//…\nthis.sockWrite(sockets,&39;,stats.hash);\n};\n\n//2.监听done事件Line86\ncompiler.plugin(&39;,(stats)=>{\n//将最新打包文件的hash值（stats.hash）作为参数传入_sendStats()\nthis._sendStats(this.sockets,stats.toJson(clientStats));\nthis._stats=stats;\n});\n\n//webpack-dev-server\\client\\index.js\n//3.保存hash值Line74\nvaronSocketMsg={\n//…\nhash:functionhash(_hash){\ncurrentHash=_hash;\n},\n//…\n}\nsocket(socketUrl,onSocketMsg);
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