Express结合Webpack的全栈自动刷新

EdwardUp

在以前的一篇文章BrowserSync,迅捷从免F5开始中,我介绍了BrowserSync这样一个出色的开发工具。通过BrowserSync我感受到了这样一个理念:如果在一次ctrl + s保存后可以自动刷新,然后立即看到新的页面效果,那会是很棒的开发体验。

现在,webpack可以说是最流行的模块加载器(module bundler)。一方面,它为前端静态资源的组织和管理提供了相对较完善的解决方案,另一方面,它也很大程度上改变了前端开发的工作流程。在应用了webpack的开发流程中,想要继续“自动刷新”的爽快体验,就可能得额外做一些事情。

webpack与自动刷新

本文并不打算介绍webpack,如果你还不清楚它是什么,推荐阅读下面几篇入门文章:

webpack要求静态资源在被真正拿来访问之前,都要先完成一次编译,即运行完成一次webpack命令。因此,自动刷新需要调整到适当的时间点。也就是说,修改了css等源码并保存后,应该先触发一次webpack编译,在编译完成后,再通知浏览器去刷新。

开发Express项目的问题

现在有这样的一个应用了webpack的Express项目,目录结构如下:

Express应用的目录结构

其中,client内是前端的静态资源文件,比如css、图片以及浏览器内使用的javascript。server内是后端的文件,比如express的routes、views以及其他用node执行的javascript。根目录的app.js,就是启动express的入口文件了。

开发的时候我们会怎样做呢?

先启动Express服务器,然后在浏览器中打开某个页面,接下来再编辑源文件。那么,问题就来了,比如我编辑.scss源文件,即使我只改了一小点,我也得在命令行里输入webpack等它编译完,然后再切到浏览器里按一下F5,才能看到修改后的效果。

再比如,我修改了routes里的.js文件想看看结果,我需要到命令行里重启一次Express服务器,然后同样切到浏览器里按一下F5。

这可真是太费事了。

所以,我们要让开发过程愉快起来。

改进目标

我们希望的Express&Webpack项目的开发过程是:

  • 如果修改的是client里的css文件(包括.scss等),保存后,浏览器不会整页刷新,新的样式效果直接更新到页面内。

  • 如果修改的是client里的javascript文件,保存后,浏览器会自动整页刷新,得到更新后的效果。

  • 如果修改的是server里的文件,保存后,服务器将自动重启,浏览器会在服务器重启完毕后自动刷新。

经过多次尝试,我最终得到了一个实现了以上这些目标的项目配置。接下来,本文将说明这个配置是如何做出来的。

从webpack-dev-server开始

首先,webpack已经想到了开发流程中的自动刷新,这就是webpack-dev-server。它是一个静态资源服务器,只用于开发环境。

一般来说,对于纯前端的项目(全部由静态html文件组成),简单地在项目根目录运行webpack-dev-server,然后打开html,修改任意关联的源文件并保存,webpack编译就会运行,并在运行完成后通知浏览器刷新。

和直接在命令行里运行webpack不同的是,webpack-dev-server会把编译后的静态文件全部保存在内存里,而不会写入到文件目录内。这样,少了那个每次都在变的webpack输出目录,会不会觉得更清爽呢?

如果在请求某个静态资源的时候,webpack编译还没有运行完毕,webpack-dev-server不会让这个请求失败,而是会一直阻塞它,直到webpack编译完毕。这个对应的效果是,如果你在不恰当的时候刷新了页面,不会看到错误,而是会在等待一段时间后重新看到正常的页面,就好像“网速很慢”。

webpack-dev-server的功能看上去就是我们需要的,但如何把它加入到包含后端服务器的Express项目里呢?

webpack-dev-middleware和webpack-hot-middleware

Express本质是一系列middleware的集合,因此,适合Express的webpack开发工具是webpack-dev-middlewarewebpack-hot-middleware

webpack-dev-middleware是一个处理静态资源的middleware。前面说的webpack-dev-server,实际上是一个小型Express服务器,它也是用webpack-dev-middleware来处理webpack编译后的输出。

webpack-hot-middleware是一个结合webpack-dev-middleware使用的middleware,它可以实现浏览器的无刷新更新(hot reload)。这也是webpack文档里常说的HMR(Hot Module Replacement)。

参考webpack-hot-middleware的文档示例,我们把这2个middleware添加到Express中。

webpack配置文件部分

首先,修改webpack的配置文件(为了方便查看,这里贴出了webpack.config.js的全部代码):

var webpack = require('webpack');
var path = require('path');

var publicPath = 'http://localhost:3000/';
var hotMiddlewareScript = 'webpack-hot-middleware/client?reload=true';

var devConfig = {
    entry: {
        page1: ['./client/page1', hotMiddlewareScript],
        page2: ['./client/page2', hotMiddlewareScript]
    },
    output: {
        filename: './[name]/bundle.js',
        path: path.resolve('./public'),
        publicPath: publicPath
    },
    devtool: 'source-map',
    module: {
        loaders: [{
            test: /\.(png|jpg)$/,
            loader: 'url?limit=8192&context=client&name=[path][name].[ext]'
        }, {
            test: /\.scss$/,
            loader: 'style!css?sourceMap!resolve-url!sass?sourceMap'
        }]
    },
    plugins: [
        new webpack.optimize.OccurenceOrderPlugin(),
        new webpack.HotModuleReplacementPlugin(),
        new webpack.NoErrorsPlugin()
    ]
};

module.exports = devConfig;

这是一个包含多个entry的较复杂的例子。其中和webpack-hot-middleware有关的有两处。一是plugins的位置,增加3个插件,二是entry的位置,每一个entry后都增加一个hotMiddlewareScript

hotMiddlewareScript的值是webpack-hot-middleware/client?reload=true,其中?后的内容相当于为webpack-hot-middleware设置参数,这里reload=true的意思是,如果碰到不能hot reload的情况,就整页刷新。

在这个配置文件中,还有一个要点是publicPath不是/这样的值,而是http://localhost:3000/这样的绝对地址。这是因为,在使用?sourceMap的时候,style-loader会把css的引入做成这样:

style-loader的效果

这种blob的形式可能会使得css里的url()引用的图片失效,因此建议用带http的绝对地址(这也只有开发环境会用到)。有关这个问题的详情,你可以查看github上的issue

Express启动文件部分

接下来是Express启动文件内添加以下代码:

var webpack = require('webpack'),
    webpackDevMiddleware = require('webpack-dev-middleware'),
    webpackHotMiddleware = require('webpack-hot-middleware'),
    webpackDevConfig = require('./webpack.config.js');

var compiler = webpack(webpackDevConfig);

// attach to the compiler & the server
app.use(webpackDevMiddleware(compiler, {

    // public path should be the same with webpack config
    publicPath: webpackDevConfig.output.publicPath,
    noInfo: true,
    stats: {
        colors: true
    }
}));
app.use(webpackHotMiddleware(compiler));

以上这段代码应该位于Express的routes代码之前。其中,webpack-dev-middleware配置的publicPath应该和webpack配置文件里的一致。

webpack-dev-middleware和webpack-hot-middleware的静态资源服务只用于开发环境。到了线上环境,应该使用express.static()

到此,client部分的目标就完成了。现在到网页里打开控制台,应该可以看到[HMR] connected的提示。这个项目中我只要求css使用HMR,如果你希望javascript也使用HMR,一个简单的做法是在entry文件内添加以下代码:

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

这样,与这个entry相关的所有.js文件都会使用hot reload的形式。关于这一点的更多详情,请参考hot module replacement

接下来是server部分。

reload和supervisor

server部分的自动刷新,会面临一个问题:自动刷新的消息通知依靠的是浏览器和服务器之间的web socket连接,但在server部分修改代码的话,一般都要重启服务器来使变更生效(比如修改routes),这就会断开web socket连接。

所以,这需要一个变通的策略:浏览器这边增加一个对web socket断开的处理,如果web socket断开,则开启一个稍长于服务器重启时间的定时任务(setTimeout),相当于等到服务器重启完毕后,再进行一次整页刷新。

reload是一个应用此策略的组件,它可以帮我们处理服务器重启时的浏览器刷新。

现在,还差一个监听server文件,如果有变更就重启服务器的组件。参考reload的推荐,我们选用supervisor

下面将reload和supervisor引入到Express项目内。

监听文件以重启服务器

通过以下代码安装supervisor(是的,必须-g):

npm install supervisor -g

然后,在package.json里设置新的scripts

"scripts": {
    "start": "cross-env NODE_ENV=dev supervisor -i client app"
}

这里的主要变化是从node app改为supervisor -i client app。其中-i等于--ignore,这里表示忽略client,显然,我们可不希望在改前端代码的时候服务器也重启。

这里的cross-env也是一个npm组件,它可以处理windows和其他Unix系统在设置环境变量的写法上不一致的问题。

把会重启的服务器和浏览器关联起来

把Express启动文件最后的部分做这样的修改:

var reload = require('reload');
var http = require('http');

var server = http.createServer(app);
reload(server, app);

server.listen(3000, function(){
    console.log('App (dev) is now running on port 3000!');
});

Express启动文件的最后一般是app.listen()。参照reload的说明,需要这样用http再增加一层服务。

然后,再到Express的视图文件views里,在底部增加一个<script>

<% if (env !== "production") { %>
    <script src="/reload/reload.js"></script>
<% } %>

所有的views都需要这样一段代码,因此最好借助模板引擎用include或extends的方式添加到公共位置。

这里的reload.js和前面webpack的开发环境bundle.js并不冲突,它们一个负责前端源文件变更后进行编译和刷新,另一个负责在服务器发生重启时触发延时刷新。

到此,server也完成了。现在,修改项目内的任意源文件,按下ctrl + s,浏览器里的页面都会对应地做一次“适当”的刷新。

完整示例

完整示例已经提交到github:express-webpack-full-live-reload-example

效果如下:

示例效果

附加的可选方案

前面说的server部分,分为views和routes,如果只修改views,那么服务器并不需要重启,直接刷新浏览器就可以了。

针对这样的开发情景,可以把views文件的修改刷新变得更快。这时候我们不用reload和supervisor,改为用browsersync,在Express的启动文件内做如下修改:

var bs = require('browser-sync').create();
app.listen(3000, function(){
    bs.init({
        open: false,
        ui: false,
        notify: false,
        proxy: 'localhost:3000',
        files: ['./server/views/**'],
        port: 8080
    });
    console.log('App (dev) is going to be running on port 8080 (by browsersync).');
});

然后,使用browsersync提供的新的访问地址就可以了。这样,修改views(html)的时候,由browsersync帮忙直接刷新,修改css和javascript的时候继续由webpack的middleware来执行编译和刷新。

结语

有了webpack后,没有自动刷新怎么干活?

说起来,能做出像这样的全栈刷新,大概也是得益于Express和Webpack都是javascript,可以很容易地结合、协作的缘故吧。

(重新编辑自我的博客,原文地址:http://acgtofe.com/posts/2016...

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庭院茶
天津大学毕业生,从事前端开发。爱好动画,也喜欢做设计,现在画师学习中。个人博客 [链接]
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