热更新原理

(面试)说一下 webpack 的热更新原理？

webpack 通过 watch 可以监测代码的变化；webpack-dev-middleware 可以调用 webpack 暴露的 API 检测代码变化，并且告诉 webpack 将代码保存到内存中；webpack-dev-middleware 通过 sockjs 和 webpack-dev-server/client 建立 webSocket 长连接，将 webpack 打包阶段的各个状态告知浏览器端，最重要的是新模块的 hash 值。webpack-dev-server/client 通过 webpack/hot/dev-server 中的 HMR 去请求新的更新模块，HMR 主要借助 JSONP。先拿到 hash 的 json 文件，然后根据 hash 拼接出更新的文件 js，然后 HotModulePlugin 对比新旧模块和模块依赖完成更新。

搭建 webpack 环境

创建一个项目

mkdir dev-erver && cd dev-server
npm init -y // 快速创建一个项目配置
npm i webpack webpack-dev-server webpack-cli --save-dev
mkdir src // 创建资源目录
mkdir dist // 输出目录
touch webpack.dev.js // 因为是在开发环境需要热更新，所以直接创建dev配置文件

目录结构

webpack 版本

这里说明一下，webpack4 和 webpack5 的配置信息或者显示信息可能有点区别

"devDependencies": {
  "webpack": "^5.74.0",
  "webpack-cli": "^4.10.0",
  "webpack-dev-server": "^4.9.3"
}

编写配置文件

// webpack.dev.js

"use strict";

const path = require("path");

module.exports = {
  entry: "./src/index.js", // 入口文件
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, "dist"), // 输出到哪个文件夹
    filename: "output.js", // 输出的文件名
  },
  mode: "development", // 开发模式
  devServer: {
    // contentBase: path.resolve(__dirname, 'dist')  // contentBase是用来指定被访问html页面所在目录的；
    //但是本地报错了，使用下面的语句
    static: path.resolve(__dirname, "dist"),
  },
};

新建文件

// src/index.js
"use strict";
document.write("hello world~");

package.json 添加一条命令

"scripts": {
  "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1",
  "dev": "webpack-dev-server --config webpack.dev.js --open"
},

npm run dev 运行

看到文件已经打包完成了，但是在 dist 目录里并没有看到文件，这是因为 WDS 是把编译好的文件放在缓存中，没有放在磁盘上，但是是可以访问到的,
output.js 对应在 webpack 配置文件中的输出文件，配置的是什么就访问什么
http://localhost:8080/output.js
显然想看效果而不是打包后的代码，所以在 dist 目录里创建一个 html 文件引入即可

<script src="./output.js"></script>

感受 webpack 的热更新

内容出来了，接下来修改 index.js 文件，来看下是否可以自动刷新

"use strict";
document.write("hello world~byebye world");

这确实是热更新，但是这种是每一次修改会重新刷新整个页面，可以打开控制台查看。webpack-dev-server 提供了实时重加载的功能，但是不能局部刷新。必须配合后两步的配置才能实现局部刷新，这两步的背后其实是借助了 HotModuleReplacementPlugin。

webpack-dev-server 搭配 HotModuleReplacementPlugin 实现热更新

需要的是，更新修改的模块，但是不要刷新页面。这个时候就需要用到模块热替换。

模块热替换(Hot Module Replacement 或 HMR)是 webpack 提供的最有用的功能之一。它允许在运行时更新各种模块，而无需进行完全刷新。

特性

模块热替换(HMR - Hot Module Replacement)功能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。主要是通过以下几种方式，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。

启用

// webpack.dev.js

const path = require("path");
const webpack = require("webpack"); // 主要多了这一行

module.exports = {
  entry: "./src/index.js", // 入口文件
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, "dist"), // 输出到哪个文件夹
    filename: "output.js", // 输出的文件名
  },
  mode: "development", // 开发模式
  devServer: {
    // contentBase: path.resolve(__dirname, 'dist')  // contentBase是用来指定被访问html页面所在目录的；但是本地报错了，使用下面的语句
    static: path.resolve(__dirname, "dist"),
    hot: true, // 主要多了这一行
  },
  plugins: [
    //  主要多了这一行
    new webpack.HotModuleReplacementPlugin(),
  ],
};

修改一下文件，形成引用关系

//index.js
import { test } from "./page1.js";
document.write("hello world~1234");
test();

//page1.js
module.exports = {
  test: function () {
    console.log(11111);
  },
};

在入口页 index.js 面再添加一段

if (module.hot) {
  module.hot.accept();
}

思考 💡：为什么平时修改代码的时候不用监听 module.hot.accept 也能实现热更新？
那是因为使用的 loader 已经在幕后帮实现了。
接下来执行 npm run dev
然后修改 page1.js，会发现页面并没有刷新，只是更新了部分文件
这样热更新就实现了。

热更新原理

第一步，在 webpack 的 watch 模式下，文件系统中某一个文件发生修改，webpack 监听到文件变化，根据配置文件对模块重新编译打包，并将打包后的代码通过简单的 JavaScript 对象保存在内存中。
第二步是 webpack-dev-server 和 webpack 之间的接口交互，而在这一步，主要是 dev-server 的中间件 webpack-dev-middleware 和 webpack 之间的交互，webpack-dev-middleware 调用 webpack 暴露的 API 对代码变化进行监控，并且告诉 webpack，将代码打包到内存中。
第三步是 webpack-dev-server 对文件变化的一个监控，这一步不同于第一步，并不是监控代码变化重新打包。在配置文件中配置了 devServer.watchContentBase 为 true 的时候，Server 会监听这些配置文件夹中静态文件的变化，变化后会通知浏览器端对应用进行 live reload。注意，这儿是浏览器刷新，和 HMR 是两个概念。
第四步也是 webpack-dev-server 代码的工作，该步骤主要是通过 sockjs（webpack-dev-server 的依赖）在浏览器端和服务端之间建立一个 websocket 长连接，将 webpack 编译打包的各个阶段的状态信息告知浏览器端，同时也包括第三步中 Server 监听静态文件变化的信息。浏览器端根据这些 socket 消息进行不同的操作。当然服务端传递的最主要信息还是新模块的 hash 值，后面的步骤根据这一 hash 值来进行模块热替换。
webpack-dev-server/client 端并不能够请求更新的代码，也不会执行热更模块操作，而把这些工作又交回给了 webpack，webpack/hot/dev-server 的工作就是根据 webpack-dev-server/client 传给它的信息以及 dev-server 的配置决定是刷新浏览器呢还是进行模块热更新。当然如果仅仅是刷新浏览器，也就没有后面那些步骤了。
HotModuleReplacement.runtime 是客户端 HMR 的中枢，它接收到上一步传递给他的新模块的 hash 值，它通过 JsonpMainTemplate.runtime 向 server 端发送 Ajax 请求，服务端返回一个 json，该 json 包含了所有要更新的模块的 hash 值，获取到更新列表后，该模块再次通过 jsonp 请求，获取到最新的模块代码。这就是上图中 7、8、9 步骤。
而第 10 步是决定 HMR 成功与否的关键步骤，在该步骤中，HotModulePlugin 将会对新旧模块进行对比，决定是否更新模块，在决定更新模块后，检查模块之间的依赖关系，更新模块的同时更新模块间的依赖引用。
最后一步，当 HMR 失败后，回退到 live reload 操作，也就是进行浏览器刷新来获取最新打包代码。
在初步体会了 webpack 的热更新之后，可能需要思考以下的问题

思考 💡：为什么需要热更新？

Hot Module Replacement（以下简称 HMR）是 webpack 发展至今引入的最令人兴奋的特性之一 ，当对代码进行修改并保存后，webpack 将对代码重新打包，并将新的模块发送到浏览器端，浏览器通过新的模块替换老的模块，这样在不刷新浏览器的前提下就能够对应用进行更新。例如，在开发 Web 页面过程中，当点击按钮，出现一个弹窗的时候，发现弹窗标题没有对齐，这时候修改 CSS 样式，然后保存，在浏览器没有刷新的前提下，标题样式发生了改变。感觉就像在 Chrome 的开发者工具中直接修改元素样式一样。

思考 💡：HMR 是怎样实现自动编译的？

webpack 通过 watch 可以监听文件编译完成和监听文件的变化，webpack-dev-middleware 可以调用 webpack 的 API 监听代码的变化，webpack-dev-middleware 利用 sockjs 和 webpack-dev-server/client 建立 webSocket 长连接。将 webpack 的编译编译打包的各个阶段告诉浏览器端。主要告诉新模块 hash 的变化，然后 webpack-dev-server/client 是无法获取更新的代码的，通过 webpack/hot/server 获取更新的模块，然后 HMR 对比更新模块和模块的依赖。

思考 💡：模块内容的变更浏览器又是如何感知的？

webpack-dev-middleware 利用 sockjs 和 webpack-dev-server/client 建立 webSocket 长连接。将 webpack 的编译编译打包的各个阶段告诉浏览器端。

思考 💡：以及新产生的两个文件又是干嘛的？

d04feccfa446b174bc10.hot-update.json
告知浏览器新的 hash 值，并且是哪个 chunk 发生了改变
main.d04feccfa446b174bc10.hot-update.js
告知浏览器，main 代码块中的/src/title.js 模块变更的内容
首先是通过 XMLHttpRequest 的方式，利用上一次保存的 hash 值请求 hot-update.json 文件。这个描述文件的作用就是提供了修改的文件所在的 chunkId。
然后通过 JSONP 的方式，利用 hot-update.json 返回的 chunkId 及 上一次保存的 hash 拼接文件名进而获取文件内容。

思考 💡：怎么实现局部更新的？

当 hot-update.js 文件加载好后，就会执行 window.webpackHotUpdate，进而调用了 hotApply。hotApply 根据模块 ID 找到旧模块然后将它删除，然后执行父模块中注册的 accept 回调，从而实现模块内容的局部更新。

思考 💡：webpack 可以将不同的模块打包成 bundle 文件或者几个 chunk 文件，但是当通过 webpack HMR 进行开发的过程中，并没有在 dist 目录中找到 webpack 打包好的文件，它们去哪呢？

原来 webpack 将 bundle.js 文件打包到了内存中，不生成文件的原因就在于访问内存中的代码比访问文件系统中的文件更快，而且也减少了代码写入文件的开销，这一切都归功于 memory-fs，memory-fs 是 webpack-dev-middleware 的一个依赖库，webpack-dev-middleware 将 webpack 原本的 outputFileSystem 替换成了 MemoryFileSystem 实例，这样代码就将输出到内存中。

思考 💡：通过查看 webpack-dev-server 的 package.json 文件，知道其依赖于 webpack-dev-middleware 库，那么 webpack-dev-middleware 在 HMR 过程中扮演什么角色？

webpack-dev-middleware 扮演是中间件的角色，一头可以调用 webpack 暴露的 API 检测代码的变化，一头可以通过 sockjs 和 webpack-dev-server/client 建立 webSocket 长连接，将 webapck 打包编译的各个阶段发送给浏览器端。

思考 💡：使用 HMR 的过程中，通过 Chrome 开发者工具知道浏览器是通过 websocket 和 webpack-dev-server 进行通信的，但是 websocket 的 message 中并没有发现新模块代码。打包后的新模块又是通过什么方式发送到浏览器端的呢？为什么新的模块不通过 websocket 随消息一起发送到浏览器端呢？

功能块的解耦，各个模块各司其职，dev-server/client 只负责消息的传递而不负责新模块的获取，而这些工作应该有 HMR runtime 来完成，HMR runtime 才应该是获取新代码的地方。再就是因为不使用 webpack-dev-server 的前提，使用 webpack-hot-middleware 和 webpack 配合也可以完成模块热更新流程，在使用 webpack-hot-middleware 中有件有意思的事，它没有使用 websocket，而是使用的 EventSource。综上所述，HMR 的工作流中，不应该把新模块代码放在 websocket 消息中。

思考 💡：浏览器拿到最新的模块代码，HMR 又是怎么将老的模块替换成新的模块，在替换的过程中怎样处理模块之间的依赖关系？

思考 💡：当模块的热替换过程中，如果替换模块失败，有什么回退机制吗？

模块热更新的错误处理，如果在热更新过程中出现错误，热更新将回退到刷新浏览器