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webpack-dev-middleware 源码解读

前言

Webpack 的使用目前已经是前端开发工程师必备技能之一。若是想在本地环境启动一个开发服务,大家只需在 Webpack 的配置中,增加 devServer (https://www.webpackjs.com/configuration/dev-server/) 的配置来启动。devServer 配置的本质是 webpack-dev-server 这个包提供的功能,而 webpack-dev-middleware 则是这个包的底层依赖。

截至本文发表前,webpack-dev-middleware 的最新版本为 webpack-dev-middleware@3.7.2,本文的源码来自于此版本。本文会讲解 webpack-dev-middleware 的核心模块实现,相信大家把这篇文章看完,再去阅读源码,会容易理解很多。

webpack-dev-middleware 是什么?

要回答这个问题,我们先来看看如何使用这个包:

const wdm = require('webpack-dev-middleware');
const express = require('express');
const webpack = require('webpack');
const webpackConf = require('./webapck.conf.js');
const compiler = webpack(webpackConf);
const app = express();
app.use(wdm(compiler));
app.listen(8080);

通过启动一个 Express (http://www.expressjs.com.cn/) 服务,将 wdm(compiler) 的结果通过 app.use 方法注册为 Express 服务的中间函数。从这里,我们不难看出 wdm(compiler) 的执行结果返回的是一个 express 的中间件。它作为一个容器,将 webpack 编译后的文件存储到内存中,然后在用户访问 express 服务时,将内存中对应的资源输出返回。

为什么要使用 webpack-dev-middleware

熟悉 webpack 的同学都知道,webpack 可以通过 watch mode (https://www.webpackjs.com/configuration/watch/) 方式启动,那为何我们不直接使用此方式来监听资源变化呢?答案就是,webpackwatch mode 虽然能监听文件的变更,并且自动打包,但是每次打包后的结果将会存储到本地硬盘中,而 IO 操作是非常耗资源时间的,无法满足本地开发调试需求。

而 webpack-dev-middleware 拥有以下几点特性:

  • watch mode 启动 webpack,监听的资源一旦发生变更,便会自动编译,生产最新的 bundle
  • 在编译期间,停止提供旧版的 bundle 并且将请求延迟到最新的编译结果完成之后
  • webpack 编译后的资源会存储在内存中,当用户请求资源时,直接于内存中查找对应资源,减少去硬盘中查找的 IO 操作耗时

本文将主要围绕这三个特性和主流程逻辑进行分析。

源码解读

让我们先来看下 webpack-dev-middleware 的源码目录:

...
├── lib
│   ├── DevMiddlewareError.js
│   ├── index.js
│   ├── middleware.js
│   └── utils
│       ├── getFilenameFromUrl.js
│       ├── handleRangeHeaders.js
│       ├── index.js
│       ├── ready.js
│       ├── reporter.js
│       ├── setupHooks.js
│       ├── setupLogger.js
│       ├── setupOutputFileSystem.js
│       ├── setupRebuild.js
│       └── setupWriteToDisk.js
├── package.json
...

其中 lib 目录下为源代码,一眼望去有近 10 多个文件要解读。但刨除 utils 工具集合目录,其核心源码文件其实只有两个 index.jsmiddleware.js

下面我们就来分析核心文件 index.jsmiddleware.js 的源码实现

入口文件 index.js

从上文我们已经得知 wdm(compiler) 返回的是一个 express 中间件,所以入口文件 index.js 则为一个中间件的容器包装函数。它接收两个参数,一个为 webpackcompiler、另一个为配置对象,经过一系列的处理,最后返回一个中间件函数。下面我将对 index.js 中的核心代码进行讲解:

...
setupHooks(context);
...
// start watching
context.watching = compiler.watch(options.watchOptions, (err) => {
  if (err) {
    context.log.error(err.stack || err);
    if (err.details) {
      context.log.error(err.details);
    }
  }
});
...
setupOutputFileSystem(compiler, context);

index.js 最为核心的是以上 3 个部分的执行,分别完成了我们上文提到的两点特性:

  • 以监控的方式启动 webpack
  • webpack 的编译内容,输出至内存中

setupHooks

此函数的作用是在 compilerinvalidrundonewatchRun 这 4 个编译生命周期上,注册对应的处理方法

context.compiler.hooks.invalid.tap('WebpackDevMiddleware', invalid);
context.compiler.hooks.run.tap('WebpackDevMiddleware', invalid);
context.compiler.hooks.done.tap('WebpackDevMiddleware', done);
context.compiler.hooks.watchRun.tap(
  'WebpackDevMiddleware',
  (comp, callback) => {
    invalid(callback);
  }
);
  • done 生命周期上注册 done 方法,该方法主要是 report 编译的信息以及执行 context.callbacks 回调函数
  • invalidrunwatchRun 等生命周期上注册 invalid 方法,该方法主要是 report 编译的状态信息

compiler.watch

此部分的作用是,调用 compiler 的 watch 方法,之后 webpack 便会监听文件变更,一旦检测到文件变更,就会重新执行编译。

setupOutputFileSystem

其作用是使用 memory-fs 对象替换掉 compiler 的文件系统对象,让 webpack 编译后的文件输出到内存中。

fileSystem = new MemoryFileSystem();
// eslint-disable-next-line no-param-reassign
compiler.outputFileSystem = fileSystem;

通过以上 3 个部分的执行,我们以 watch mode 的方式启动了 webpack,一旦监测的文件变更,便会重新进行编译打包,同时我们又将文件的存储方法改为了内存存储,提高了文件的存储读取效率。最后,我们只需要返回 express 的中间件就可以了,而中间件则是调用 middleware(context) 函数得到的。下面,我们来看看 middleware 是如何实现的。

middleware.js

此文件返回的是一个 express 中间件函数的包装函数,其核心处理逻辑主要针对 request 请求,根据各种条件判断,最终返回对应的文件内容:

function goNext() {
  if (!context.options.serverSideRender) {
    return next();
  }
  return new Promise((resolve) => {
    ready(
      context,
      () => {
        // eslint-disable-next-line no-param-reassign
        res.locals.webpackStats = context.webpackStats;
        // eslint-disable-next-line no-param-reassign
        res.locals.fs = context.fs;
        resolve(next());
      },
      req
    );
  });
}

首先,middleware 中定义了一个 goNext() 方法,该方法判断是否是服务端渲染。如果是,则调用 ready() 方法(此方法即为 ready.js 文件,作用为根据 context.state 状态判断直接执行回调还是将回调存储 callbacks 队列中)。如果不是,则直接调用 next() 方法,流转至下一个 express 中间件。

const acceptedMethods = context.options.methods || ['GET', 'HEAD'];
if (acceptedMethods.indexOf(req.method) === -1) {
  return goNext();
}

接着,判断 HTTP 协议的请求的类型,若请求不包含于配置中(默认 GETHEAD 请求),则直接调用 goNext() 方法处理请求:

let filename = getFilenameFromUrl(
  context.options.publicPath,
  context.compiler,
  req.url
);
if (filename === false) {
  return goNext();
}

然后,根据请求的 req.url 地址,在 compiler 的内存文件系统中查找对应的文件,若查找不到,则直接调用 goNext() 方法处理请求:

return new Promise((resolve) => {
  // eslint-disable-next-line consistent-return
  function processRequest() {
    ...
  }
  ...
  ready(context, processRequest, req);
});

最后,中间件返回一个 Promise 实例,而在实例中,先是定义一个 processRequest 方法,此方法的作用是根据上文中找到的 filename 路径获取到对应的文件内容,并构造 response 对象返回,随后调用 ready(context, processRequest, req) 函数,去执行 processRequest 方法。这里我们着重看下 ready 方法的内容:

if (context.state) {
  return fn(context.webpackStats);
}
context.log.info(`wait until bundle finished: ${req.url || fn.name}`);
context.callbacks.push(fn);

非常简单的方法,判断 context.state 的状态,将直接执行回调函数 fn,或在 context.callbacks 中添加回调函数 fn。这也解释了上文提到的另一个特性 “在编译期间,停止提供旧版的 bundle 并且将请求延迟到最新的编译结果完成之后”。若 webpack 还处于编译状态,context.state 会被设置为 false,所以当用户发起请求时,并不会直接返回对应的文件内容,而是会将回调函数 processRequest 添加至 context.callbacks 中,而上文中我们说到在 compile.hooks.done 上注册了回调函数 done,等编译完成之后,将会执行这个函数,并循环调用 context.callbacks

总结

源码的阅读是一个非常枯燥的过程,但是它的收益也是巨大的。上文的源码解读主要分析的是 webpack-dev-middleware 它是如何实现它所拥有的特性、如何处理用户的请求等主要功能点,未包括其他分支逻辑处理、容错。还需读者在这篇文章基础之上,再去阅读详细的源码,望这篇文章能对你的阅读过程起到一定的帮助作用。

本文分享自微信公众号 - 全栈成长之路(shanyue-road)

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原始发表时间:2020-05-17

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