JavaScript内核与高级编程之：`Vite` 的 `Dev Server`：其在 `JavaScript` 中的按需编译与 `HMR`。 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

各位靓仔靓女，晚上好！我是今晚的分享嘉宾，很高兴能和大家一起聊聊 Vite 里的 Dev Server。别担心，咱们不搞那些云里雾里的概念，就用最实在的代码，最通俗的语言，把 Vite 的 Dev Server 扒个精光。今天咱们的主题是：Vite 的 Dev Server：其在 JavaScript 中的按需编译与 HMR。

开场白：Vite，你这个小妖精！

话说前端圈更新换代的速度，比我换女朋友还快（咳咳，开个玩笑）。曾经的 Webpack 一家独大，配置复杂得让人头皮发麻。这时候，Vite 就像一个小妖精一样出现了，凭借着“快”字诀，迅速占领了大家的视野。

Vite 为什么快？其中一个重要的原因就是它的 Dev Server。传统的 Webpack 需要先把整个项目打包一遍，才能启动 Dev Server。而 Vite 则不一样，它利用了浏览器原生的 ES Module 功能，实现了“按需编译”。也就是说，只有当你访问某个模块的时候，Vite 才会去编译它。

这种“按需编译”的思想，就像你去餐厅吃饭，不是把所有菜都做好了摆在那里等你，而是你点哪个菜，厨师才开始做哪个菜。这样一来，启动速度自然就快了很多。

第一部分：Vite Dev Server 的核心机制：ES Module 和 ESM 转换

Vite Dev Server 的核心就是利用浏览器原生 ES Module 的能力，并对浏览器不支持的模块进行转换。

1. 浏览器原生 ES Module

ES Module 是 JavaScript 的官方模块化方案，它允许我们使用 import 和 export 关键字来组织代码。

// moduleA.js
export function greet(name) {
  return `Hello, ${name}!`;
}

// main.js
import { greet } from './moduleA.js';
console.log(greet('Vite')); // 输出: Hello, Vite!

浏览器可以直接解析这种 ES Module 语法，但是，有些浏览器版本可能不支持最新的 ES 特性，或者有些模块不是 ES Module 格式的。这时候，Vite Dev Server 就需要进行一些转换。

2. ESM 转换：esbuild 大显身手

Vite 使用 esbuild 这个超快的构建工具来进行 ESM 转换。esbuild 是用 Go 语言编写的，比 JavaScript 写的构建工具快很多。

esbuild 主要做以下几件事情：

CommonJS 和 UMD 转换: 将 CommonJS 和 UMD 格式的模块转换为 ES Module 格式，让浏览器可以识别。
TypeScript 编译: 将 TypeScript 代码编译成 JavaScript 代码。
JSX 转换: 将 JSX 代码转换为 JavaScript 代码。
压缩和优化: 在生产环境，esbuild 还可以压缩和优化代码，提高性能。

例如，如果你的项目中使用了 CommonJS 格式的模块：

// moduleB.js (CommonJS)
module.exports = {
  sayHello: function(name) {
    return 'Hi, ' + name;
  }
};

// main.js
const moduleB = require('./moduleB.js');
console.log(moduleB.sayHello('Vite')); // 输出: Hi, Vite

Vite 会使用 esbuild 将 moduleB.js 转换为 ES Module 格式，然后再提供给浏览器。

3. 代码示例：Vite Dev Server 的启动流程

虽然我们不用自己写代码去启动 Vite Dev Server，但是了解它的启动流程可以帮助我们更好地理解它的工作原理。

// 伪代码，仅用于说明 Vite Dev Server 的启动流程
async function startDevServer() {
  // 1. 创建一个 HTTP 服务器
  const server = http.createServer((req, res) => {
    // 2. 拦截请求，判断是否是需要编译的模块
    if (isModuleRequest(req.url)) {
      // 3. 使用 esbuild 编译模块
      const code = await esbuild.transform(req.url);

      // 4. 返回编译后的代码
      res.writeHead(200, {'Content-Type': 'application/javascript'});
      res.end(code);
    } else {
      // 5. 处理其他请求，例如 HTML 文件、CSS 文件等
      // ...
    }
  });

  // 6. 监听端口
  server.listen(3000, () => {
    console.log('Vite Dev Server started at http://localhost:3000');
  });
}

startDevServer();

这个伪代码只是简化版的 Vite Dev Server 启动流程，实际的代码要复杂得多。但是，它能帮助你理解 Vite Dev Server 的核心思想：拦截模块请求，使用 esbuild 编译，然后返回编译后的代码。

第二部分：HMR (Hot Module Replacement)：让你的页面飞起来！

HMR (Hot Module Replacement) 是 Vite Dev Server 的另一个杀手锏。它可以让你在修改代码后，不用刷新整个页面，就能看到修改后的效果。

1. 什么是 HMR？

HMR 允许你在运行时更新模块，而不会丢失应用程序的状态。这意味着，你可以在修改 CSS 样式、JavaScript 代码后，直接看到效果，而不用重新加载页面。

这就像你在玩游戏，突然想换一个皮肤，不用重新启动游戏，直接换上就可以了。

2. HMR 的工作原理

HMR 的工作原理可以概括为以下几个步骤：

监听文件变化: Vite Dev Server 会监听项目中的文件变化。
通知客户端: 当文件发生变化时，Vite Dev Server 会通过 WebSocket 连接通知客户端。
客户端处理更新: 客户端收到通知后，会向 Vite Dev Server 请求更新的模块。
更新模块: 客户端收到更新的模块后，会替换掉旧的模块，并保持应用程序的状态。

3. 代码示例：HMR 的实现

// 假设这是 main.js
import { updateText } from './moduleC.js';

const element = document.createElement('div');
element.id = 'app';
element.innerHTML = updateText('Hello Vite!');
document.body.appendChild(element);

// HMR 的关键代码
if (import.meta.hot) {
  import.meta.hot.accept('./moduleC.js', (newModule) => {
    element.innerHTML = newModule.updateText('Hello Vite!');
  });
}

// moduleC.js
export function updateText(text) {
  return text;
}

在这个例子中，import.meta.hot 是 Vite 提供的 HMR API。

import.meta.hot.accept(module, callback): 这个方法用于注册一个模块的 HMR 回调函数。当 module 发生变化时，callback 函数会被调用。

当 moduleC.js 发生变化时，Vite Dev Server 会通知客户端，客户端会重新加载 moduleC.js，并调用 HMR 回调函数，更新页面的内容。

4. HMR 的优势

提高开发效率: 不用刷新页面，就能看到修改后的效果，大大提高了开发效率。
保持应用程序状态: 不用重新加载页面，可以保持应用程序的状态，例如表单数据、滚动位置等。
更好的开发体验: HMR 让开发过程更加流畅和愉快。

第三部分：Vite Dev Server 的配置

Vite 的配置非常简单，只需要一个 vite.config.js 文件就可以了。

1. vite.config.js 文件

vite.config.js 文件是 Vite 的配置文件，它位于项目的根目录下。

// vite.config.js
import { defineConfig } from 'vite';

export default defineConfig({
  // 配置项
  server: {
    port: 3000,
    open: true,
    proxy: {
      '/api': {
        target: 'http://localhost:8080',
        changeOrigin: true,
        rewrite: (path) => path.replace(/^/api/, '')
      }
    }
  }
});

2. 常用的配置项

配置项	说明
`root`	项目根目录。
`publicDir`	静态资源目录。
`base`	部署应用时的基本 URL。例如，如果你的应用部署在 `https://example.com/my-app/`，那么 `base` 应该设置为 `/my-app/`。
`server`	Dev Server 的配置。
`build`	构建配置。
`plugins`	插件配置。
`resolve`	解析配置。例如，可以配置别名，方便模块的导入。
`optimizeDeps`	依赖优化配置，可以预构建依赖，提高启动速度。
`esbuild`	`esbuild` 的配置。
`css`	CSS 配置。例如，可以配置 CSS Modules、PostCSS 等。

3. Dev Server 的配置

server 配置项用于配置 Dev Server。

配置项	说明
`port`	Dev Server 的端口号。
`host`	Dev Server 的主机名。
`open`	是否在启动 Dev Server 后自动打开浏览器。
`proxy`	代理配置。可以将请求代理到其他的服务器。例如，可以将 `/api` 请求代理到 `http://localhost:8080`。
`cors`	CORS 配置。
`hmr`	HMR 配置。可以禁用 HMR，或者配置 HMR 的选项。
`https`	HTTPS 配置。

第四部分：Vite Dev Server 的优势与劣势

1. 优势

启动速度快: 按需编译，启动速度比 Webpack 快很多。
HMR 速度快: 利用浏览器原生 ES Module 的能力，HMR 速度也很快。
配置简单: Vite 的配置非常简单，容易上手。
开箱即用: Vite 内置了很多常用的功能，例如 TypeScript 支持、JSX 支持等。
生态系统完善: Vite 的生态系统也越来越完善，有很多优秀的插件可以使用。

2. 劣势

生产环境构建速度慢: Vite 使用 Rollup 进行生产环境构建，Rollup 的构建速度比 esbuild 慢。不过，Vite 团队正在努力优化 Rollup 的构建速度。
对 CommonJS 支持不够好: 虽然 Vite 可以将 CommonJS 转换为 ES Module，但是有些 CommonJS 模块可能无法正常工作。

第五部分：总结与展望

Vite Dev Server 是 Vite 的核心组件之一，它利用了浏览器原生 ES Module 的能力，实现了按需编译和 HMR，大大提高了开发效率和开发体验。

虽然 Vite 还有一些不足之处，但是它的发展速度非常快，相信在未来会越来越完善。

总结

Vite Dev Server 利用浏览器原生 ES Module 的能力实现按需编译。
esbuild 是 Vite Dev Server 的重要组成部分，用于进行 ESM 转换。
HMR 可以让你在修改代码后，不用刷新整个页面，就能看到修改后的效果。
Vite 的配置非常简单，只需要一个 vite.config.js 文件就可以了。

展望

Vite 团队将继续优化 Rollup 的构建速度。
Vite 将会支持更多的功能和特性。
Vite 将会成为前端开发的主流工具之一。

好了，今天的分享就到这里。希望大家能对 Vite Dev Server 有更深入的了解。如果有什么问题，欢迎提问。下次有机会再和大家一起学习！散会！

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