详解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 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 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 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，webpack 的 watch 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：

• 以 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.js、middleware.js

下面我们就来分析核心文件 index.js 、middleware.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 webpack 的 compiler、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
• 将 webpack 的编译内容，输出至内存中

setupHooks

此函数的作用是在 compiler 的 invalid、run、done、watchRun 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);
 }
);

• 在 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
• 在 invalid、run、watchRun 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 GET、HEAD 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。