smart-node-reload
a method of nodejs code hot reload without restart
基于nodejs的云端热部署原理与实现
大家都知道,nodejs启的后端服务,如果有代码变动,要重启进程,代码才能生效。
nodejs的进程在重启的时候,用户去访问服务,就会出现短暂的 502 bad gateway
如果你的服务器加上了watch机制
当服务器上的代码频繁发生变动,或者短时间内发生高频变动,那就会一直 502 bad gateway
近段时间在做云编译相关需求的时候,就出现了短时间内线上服务代码高频变动,代码功能模块高频更新,在不能重启服务的情况下,让更新的代码生效的场景。
这就涉及到一个热部署的概念,在不重启服务的情况下,让新部署的代码生效。
源码使用
nodejs版本:v10.5.0
git clone
下来以后,无需安装,直接运行
npm start
这时候就开启了热部署变动监听
如何看到效果呢
爸爸请看/hots/hot.js
文件
const hot = 1
module.exports = hot
将第一行代码改为const hot = 111
const hot = 111
module.exports = hot
这时候就能看到终端里监听到代码变动,然后动态加载你的最新代码并得到执行结果,输出为:
热部署文件: hot.js ,执行结果: { 'hot.js': 111 }
热部署服务监听到代码变动,并重新加载了代码,爸爸们就可以实时拿到最新代码的执行结果了,整个过程都在线上环境运行,node进程也没有重启
源码解析
代码没法实时生效的原因
当我们通过require('xx/xx.js')
去加载一个功能模块的时候,node会把require('xx/xx.js')
得到的结果缓存在require.cache('xx/xx.js')
中
当我们多次调用require('xx/xx.js')
,node就不再重新加载,而是直接从require.cache('xx/xx.js')
读取缓存
所以当在服务器上修改xx/xx.js
这个路径下的文件时,node只会去读取缓存,不会去加载你的最新代码
loadHandlers主函数
const handlerMap = {};// 缓存
const hotsPath = path.join(__dirname, "hots");
// 加载文件代码 并 监听指定文件夹目录文件内容变动
const loadHandlers = async () => {
// 遍历出指定文件夹下的所有文件
const files = await new Promise((resolve, reject) => {
fs.readdir(hotsPath, (err, files) => {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(files);
}
});
});
// 初始化加载所有文件 把每个文件结果缓存到handlerMap变量当中
for (let f in files) {
handlerMap[files[f]] = await loadHandler(path.join(hotsPath, files[f]));
}
// 监听指定文件夹的文件内容变动
await watchHandlers();
};
loadHandlers
是整个热部署服务的主函数,我们指定了服务器根目录下的hots
文件夹是用来监听变动和热部署的文件夹
用fs.readdir
扫描hots
文件夹下的所有文件,通过loadHandler
方法去加载和运行每一个扫描到的文件,将结果缓存到handlerMap
里
然后用watchHandlers
方法开启文件变动监听
watchHandlers监听文件变动
// 监视指定文件夹下的文件变动
const watchHandlers = async () => {
// 这里建议用chokidar的npm包代替文件夹监听
fs.watch(hotsPath, { recursive: true }, async (eventType, filename) => {
// 获取到每个文件的绝对路径
// 包一层require.resolve的原因,拼接好路径以后,它会主动去帮你判断这个路径下的文件是否存在
const targetFile = require.resolve(path.join(hotsPath, filename));
// 当你适应require加载一个模块后,模块的数据就会缓存到require.cache中,下次再加载相同模块,就会直接走require.cache
// 所以我们热加载部署,首要做的就是清除require.cache中对应文件的缓存
const cacheModule = require.cache[targetFile];
// 去除掉在require.cache缓存中parent对当前模块的引用,否则会引起内存泄露,具体解释可以看下面的文章
//《记录一次由一行代码引发的“血案”》https://cnodejs.org/topic/5aaba2dc19b2e3db18959e63
//《一行 delete require.cache 引发的内存泄漏血案》https://zhuanlan.zhihu.com/p/34702356
if (cacheModule.parent) {
cacheModule.parent.children.splice(cacheModule.parent.children.indexOf(cacheModule), 1);
}
// 清除指定路径对应模块的require.cache缓存
require.cache[targetFile] = null;
// 重新加载发生变动后的模块文件,实现热加载部署效果,并将重新加载后的结果,更新到handlerMap变量当中
const code = await loadHandler(targetFile)
handlerMap[filename] = code;
console.log("热部署文件:", filename, ",执行结果:", handlerMap);
});
};
watchHandlers
函数是用来监听指定文件夹下的文件变动、清理缓存更新缓存用的。
用fs.watch
原生函数监听hots
文件夹下文件变动,当文件发生变动,就算出文件的绝对路径targetFile
而require.cache[targetFile]
就是require
对targetFile
原文件的缓存,清除缓存用require.cache[targetFile] = null;
坑爹的地方来了,仅仅只是将缓存置为null,会发生内存泄露,我们还需要清除缓存父级的引用require.cache[targetFile].parent
,就是下面这段代码
if (cacheModule.parent) {
cacheModule.parent.children.splice(cacheModule.parent.children.indexOf(cacheModule), 1);
}
loadHandler加载文件
// 加载指定文件的代码
const loadHandler = filename => {
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile(filename, (err, data) => {
if (err) {
resolve(null);
} else {
try {
// 使用vm模块的Script方法来预编译发生变化后的文件代码,检查语法错误,提前发现是否存在语法错误等报错
new vm.Script(data);
} catch (e) {
// 语法错误,编译失败
reject(e);
return;
}
// 编译通过后,重新require加载最新的代码
resolve(require(filename));
}
});
});
};
loadHandler函数的作用是加载指定文件,并校验新文件代码语法等。
通过fs.readFile读取文件内容
用node原生vm模块vm.Script方法去预编译发生变化后的文件代码,检查语法错误,提前发现是否存在语法错误等报错
检验通过后,通过resolve(require(filename))方法重新将文件require加载,并自动加入到require.cache缓存中