解讀vue-server-renderer源碼並在react中的實現

前言

在博客開發的過程當中，有這樣一個需求想解決，就是在SSR開發環境中，服務端的代碼是是直接經過webpack打包成文件（由於裏面包含同構的代碼，就是服務端與客戶端共享前端的組件代碼），寫到磁盤裏，而後在啓動打包好的入口文件來啓動服務。可是我不想在開發環境把文件打包到磁盤中，想直接打包在內存中，這樣不只能優化速度，還不會因開發環境產生多餘文件。還有就是webpack對require的處理，會致使路徑映射的問題，包括對require變量的問題。因此我就想只有組件相關的代碼進行webpack編譯，別的無關的服務端代碼不進行webpack編譯處理。javascript

可是這中間有個問題一直懸而不決，就是如何引入內存中的文件。包括在引入這個文件後，如何把關聯的文件一塊兒引入,如經過require(module)引入的模塊，因而我想到之前在給vue作ssr的時候用到的vue-server-renderer這個庫，這個是沒有直接打出文件，而是把文件打入了內存中。可是他卻能獲取到文件，並執行文件獲取到結果。因而就開啓了此次的研究之旅。css

實現

先講下項目這塊的實現流程，而後在講下vue-server-renderer這個包是如何解決這個問題的，以此在react中的實現。html

|-- webpack
|   |-- webpack.client.js // entry => clilent-main.js
|   |-- webpack.server.js // entry => server-main.js
|-- client // 客戶端代碼
|   |-- app.js
|   |-- client-main.js // 客戶端打包入口
|   |-- server-main.js // server端打包代碼入口
|-- server // server端代碼
|   |-- ssr.js // ssr啓動入口
複製代碼

client-main.js, 客戶端打包一份代碼，就是正常的打包, 打包出對應的文件。前端

import React, { useEffect, useState } from 'react'
import ReactDom from 'react-dom'
import App from './app'

loadableReady(() => {
  ReactDom.hydrate(
    <Provider store={store}> <App /> </Provider>,
    document.getElementById('app')
  )
})
複製代碼

server-main.js,由於是SSR，因此在服務端也須要打包一份對應的js文件，用於ssr渲染。我這裏是打算在這塊直接處理完組件相關的數據，返回html，到時候服務端直接引入這個文件，獲取html返回給前端就行。這是個人項目的處理，vue官方demo會有點區別，他是直接返回的app實例（new Vue(...), 而後在vue-server-renderer庫中解析這個實例，最後一樣也是返回解析好的html字符串。這裏會有點區別,原理仍是同樣。vue

// 返回一個函數，這樣能夠傳入一些參數，用來傳入服務端的一些數據
import { renderToString } from 'react-dom/server'
export default async (context: IContext, options: RendererOptions = {}) => {
  // 獲取組件數據
  ...

  // 獲取當前url對應的組件dom信息
  const appHtml = renderToString(
    extractor.collectChunks(
      <Provider store={store}> <StaticRouter location={context.url} context={context as any}> <HelmetProvider context={helmetContext}> <App /> </HelmetProvider> </StaticRouter> </Provider>
    )
  )

  // 渲染模板
  const html = renderToString(
    <HTML>{appHtml}</HTML>
  )
  context.store = store
  return html
}
複製代碼

3. `ssr.js`, 由於這些文件我都是打在內存中的。因此我須要解析內存中的文件，來獲取`server-main.js`中的函數，執行他，返回html給前端。

```typescript
// start方法是執行webpack的node端代碼，用於把編譯的文件打入內存中。
import { start } from '@root/scripts/setup'

// 執行他，createBundleRenderer方法就是用來解析在server端打包的代碼
start(app, ({ loadableStats, serverManifest, inputFileSystem }) => {
  renderer = createBundleRenderer({
    loadableStats,
    serverManifest,
    inputFileSystem
  })
})

// 執行server-main.js中的函數並獲取html
const html = await renderer.renderToString(context)
ctx.body = html
複製代碼

客戶端的好說，經過建立html模板，而後把當前路由對應的資源（js, css,..）引入，訪問的時候，瀏覽器直接拉取資源就行（這塊是經過@loadable/webpack-plugin、@loadable/server、@loadable/component來進行資源的加載與獲取，此處不作過多介紹，此文重點不在這個）。這塊的重點就是如何在內存中解析server-main.js這個被打包出來的須要在服務端引用的代碼。java

咱們來看vue ssr的官方代碼: vue-hackernews-2.0node

const VueSSRServerPlugin = require('vue-server-renderer/server-plugin')

module.exports = merge(base, {
  target: 'node',
  devtool: '#source-map',
  entry: './src/server-main.js',
  output: {
    filename: 'server-bundle.js',
    libraryTarget: 'commonjs2'
  },
  plugins: [
    new VueSSRServerPlugin()
  ]
})

複製代碼

上面用到了一個vue-server-renderer/server-plugin, 這個插件的主要功能是幹嗎呢，其實就是對webpack中的資源作了下處理，把其中的js資源所有打在了一個json文件中。react

源碼以下：webpack

// webpack上自定義了一個vue-server-plugin插件
compiler.hooks.emit.tapAsync('vue-server-plugin', (compilation, cb) => {
  // 獲取全部資源
  var stats = compilation.getStats().toJson();,
  var entryName = Object.keys(stats.entrypoints)[0];
  var entryInfo = stats.entrypoints[entryName];

  // 不存在入口文件
  if (!entryInfo) {
    return cb()
  }
  var entryAssets = entryInfo.assets.filter(isJS);

  // 入口具備多個js文件，只需一個就行： entry: './src/entry-server.js'
  if (entryAssets.length > 1) {
    throw new Error(
      "Server-side bundle should have one single entry file. " +
      "Avoid using CommonsChunkPlugin in the server config."
    )
  }

  var entry = entryAssets[0];
  if (!entry || typeof entry !== 'string') {
    throw new Error(
      ("Entry \"" + entryName + "\" not found. Did you specify the correct entry option?")
    )
  }

  var bundle = {
    entry: entry,
    files: {},
    maps: {}
  };
  // 遍歷全部資源
  stats.assets.forEach(function (asset) {
    // 是js資源，就存入bundle.files字段中。
    if (isJS(asset.name)) {
      bundle.files[asset.name] = compilation.assets[asset.name].source();
    } else if (asset.name.match(/\.js\.map$/)) { // sourceMap文件，存入maps字段中，用來追蹤錯誤
      bundle.maps[asset.name.replace(/\.map$/, '')] = JSON.parse(compilation.assets[asset.name].source());
    }
    // 刪除資源，由於js跟js.map已經存到bundle中了，須要的資源已經存起來了，別的不必打包出來了。
    delete compilation.assets[asset.name];
  });

  var json = JSON.stringify(bundle, null, 2);
  var filename = this$1.options.filename; // => vue-ssr-server-bundle.json

  // 把bundle存入assets中，那樣assets中就只有vue-ssr-server-bundle.json這個json文件了，
  /* vue-ssr-server-bundle.json { entry: 'server-bundle.js', files: [ 'server-bundle.js': '...', '1.server-bundle.js': '...', ], maps: [ 'server-bundle.js.map': '...', '1.server-bundle.js.map': '...', ] } */
  compilation.assets[filename] = {
    source: function () { return json; },
    size: function () { return json.length; }
  };
  cb();
});
複製代碼

這個插件的處理也及其簡單，就是攔截了資源，對其從新作了下處理。生成一個json文件，到時候方便直接進行解析處理。git

而後咱們來看node服務的入口文件，來看如何獲取html,並進行解析的

const { createBundleRenderer } = require('vue-server-renderer')
// bundle: 讀取vue-ssr-server-bundle.json中的數據，
/* bundle => vue-ssr-server-bundle.json { entry: 'server-bundle.js', files: [ 'server-bundle.js': '...', '1.server-bundle.js': '...', ], maps: [ 'server-bundle.js.map': '...', '1.server-bundle.js.map': '...', ] } */
renderer = createBundleRenderer(bundle, {
  template: fs.readFileSync(templatePath, 'utf-8'), // html模板
  // client端json文件，也存在於內存中，也是對webpack資源的攔截處理，這裏不作多介紹，原理差很少。讀取對應的資源放入html模板中，在client端進行二次渲染，綁定vue事件等等
  clientManifest: readFile(devMiddleware.fileSystem, 'vue-ssr-client-manifest.json'), 
  runInNewContext: false // 在node沙盒中共用global對象，不建立新的
}))
const context = {
  title: 'Vue HN 2.0', // default title
  url: req.url
}
renderer.renderToString(context, (err, html) => {
  if (err) {
    return handleError(err)
  }
  res.send(html)
})
複製代碼

經過查看上面server端項目啓動的入口文件，裏面用createBundleRenderer中的renderToString來直接返回html，因此來到vue-server-renderer這個庫來看看這個裏面到底作了什麼

function createRenderer(ref) {
  return {
      renderToString: (app, context, cb) => {
        // 解析app： app => new Vue(...),就是vue實例對象
        // 這塊就是對vue組件的編譯解析，最後獲取對應的html string
        // 重點不在這，此處也不作過多介紹
        const htmlString = new RenderContext({app, ...})
        return cb(null, htmlString)
      }
  }
}
function createRenderer$1(options) {
  return createRenderer({...options, ...rest})
}
function createBundleRendererCreator(createRenderer) {
  return function createBundleRenderer(bundle, rendererOptions) {
    entry = bundle.entry;
    // 關聯的js資源內容
    files = bundle.files;
    // sourceMap內容
    // createSourceMapConsumers方法做用即是經過require('source-map')模塊來追蹤錯誤文件。由於咱們都進行了資源攔截，因此這塊也須要本身實現對錯誤的正確路徑映射。
    maps = createSourceMapConsumers(bundle.maps);

    // 調用createRenderer方法獲取renderer對象
    var renderer = createRenderer(rendererOptions);

    // 這塊就是處理內存文件中的代碼了，
    // {files: ['entry.js': 'module.exports = a']}, 就是我讀取entry.js文件中的內容，他是字符串, 而後node如何處理的,處理完以後獲得結果。
    // 下面這個方法進行詳細說明
    var run = createBundleRunner(
      entry,
      files,
      basedir,
      rendererOptions.runInNewContext
    );
  
    return {
      renderToString: (context, cb) => {
        // 執行run方法,就能獲取我在server-main.js入口文件裏面 返回的new Vue實例
        run(context).then(app => {
          renderer.renderToString(app, context, function (err, res) {
            // 打印錯誤映射的正確文件路徑
            rewriteErrorTrace(err, maps);
            // res: 解析好的html字符串
            cb(err, res);
          });
        })
      }
    }
  }
}
var createBundleRenderer = createBundleRendererCreator(createRenderer$1);
exports.createBundleRenderer = createBundleRenderer;
複製代碼

上面邏輯也比較清晰明瞭，經過createBundleRunner方法來解析入口文件的字符串代碼，vue server-main.js入口文件返回是一個Promise函數，Promise返回的是new Vue()，因此解析出來的結果就new Vue實例。
經過RenderContext等實例解析返回的new Vue實例,獲取到對應的html字符串。
經過source-map模塊對錯誤進行正確的文件路徑映射。

這樣就實現了在內存中執行文件中的代碼，返回html，達到ssr的效果。此次文章的重點是如何執行那段入口文件的字符串代碼。

咱們來到createBundleRunner方法，來看看裏面究竟是如何實現的。

function createBundleRunner (entry, files, basedir, runInNewContext) {
  var evaluate = compileModule(files, basedir, runInNewContext);
  if (runInNewContext !== false && runInNewContext !== 'once') {
    // 這塊runInNewContext不傳false 跟 once這兩個選項的話，每次都會生成一個新的上下文環境，咱們共用一個上下文global就行。因此這塊就不考慮
  } else {
    var runner;
    var initialContext;
    return function (userContext) {
      // void 0 === undefined, 由於undefined可被從新定義，void無法從新定義，因此用void 0 確定是undefined
      if ( userContext === void 0 ) userContext = {};

      return new Promise(function (resolve) {
        if (!runner) {
          // runInNewContext： false, 因此這裏上下文就是指的global
          var sandbox = runInNewContext === 'once'
            ? createSandbox()
            : global;
          // 經過調用evaluate方法返回入口文件的函數。代碼實現： evaluate = compileModule(files, basedir, runInNewContext)
          // 去到compileModule方法看裏面是如何實現的
          /* vue官方demo的server-main.js文件,返回的時一個Promise函數，因此runner就是這個函數。 export default context => { return new Promise((resolve) => { const { app } = createApp() resolve(app) }) } */
         // 傳入入口文件名，返回入口函數。
          runner = evaluate(entry, sandbox);
        }
        // 執行promise返回 app，至此app就獲得了。
        resolve(runner(userContext));
      });
    }
  }
}

// 這個方法返回了evaluateModule方法，也就是上面evaluate方法
// evaluate = function evaluateModule(filename, sandbox, evaluatedFiles) {}
function compileModule (files, basedir, runInNewContext) {
  var compiledScripts = {};

  // filename: 依賴的文件名，例如 server.bundle.js 或 server.bundle.js依賴的 1.server.bundle.js 文件
  // 在經過vue-ssr-server-bundle.json中的files字段獲取這個文件名對應的文件內容 相似："module.exports = 10"字符串
  // 經過node的module模塊來包裹這段代碼，代碼其實很簡單粗暴，封裝成了一個函數，傳入咱們熟知的commonjs規範中的require、exports等等變量
  /* Module.wrapper = [ '(function (exports, require, module, __filename, __dirname, process, global) { ', '\n});' ]; Module.wrap = function(script) { return Module.wrapper[0] + script + Module.wrapper[1]; }; 結果： function (exports, require, module, __filename, __dirname, process, global) { module.exports = 10 } */
  // 經過vm模塊建立沙盒環境，來執行這段js代碼。
  function getCompiledScript (filename) {
    if (compiledScripts[filename]) {
      return compiledScripts[filename]
    }
    var code = files[filename];
    var wrapper = require('module').wrap(code);
    var script = new require('vm').Script(wrapper, {
      filename: filename,
      displayErrors: true
    });
    compiledScripts[filename] = script;
    return script
  }


  function evaluateModule (filename, sandbox, evaluatedFiles) {
    if ( evaluatedFiles === void 0 ) evaluatedFiles = {};

    if (evaluatedFiles[filename]) {
      return evaluatedFiles[filename]
    }

    // 獲取這個執行這段代碼的沙盒環境
    var script = getCompiledScript(filename);
    // 沙盒環境使用的上下文 runInThisContext => global
    var compiledWrapper = runInNewContext === false
      ? script.runInThisContext()
      : script.runInNewContext(sandbox);
    var m = { exports: {}};
    var r = function (file) {
      file = path$1.posix.join('.', file);
      // 當前js依賴的打包文件，存在，繼續建立沙盒環境執行
      if (files[file]) {
        return evaluateModule(file, sandbox, evaluatedFiles)
      } else {
        return require(file)
      }
    };
    // 執行函數代碼。注意webpack要打包成commonjs規範的,否則這裏就對不上了。
    compiledWrapper.call(m.exports, m.exports, r, m);
    // 獲取返回值
    var res = Object.prototype.hasOwnProperty.call(m.exports, 'default')
      ? m.exports.default
      : m.exports;
    evaluatedFiles[filename] = res;
    // 返回結果
    return res
  }
  return evaluateModule
}

複製代碼

createBundleRunner函數裏的實現其實也很少。就是建立一個沙盒環境來執行獲取到的代碼

整個邏輯核心思路以下

經過攔截webpack assets 生成一個json文件，包含全部js文件數據
經過入口文件到生成好的json文件裏面取出來那段字符串代碼。
經過require('module').wrap把字符串代碼轉換成函數形式的字符串代碼,commonjs規範
經過require('vm')建立沙盒環境來執行這段代碼，返回結果。
若是入口文件有依賴別的文件，再次執行 2 - 4步驟，把入口文件換成依賴的文件就好，例如，路由通常都是懶加載的，因此在訪問指定路由時，webpack打包出來也會獲取這個對應的路由文件，依賴到入口文件裏面。
經過沙盒環境執行獲取到的返回結果，在vue-hackernews-2.0項目中是 new Vue實例對象。
解析這個vue實例，獲取到對應的html字符串，放入html模板中，最後返回給前端。

這樣就實現了讀取內存文件，獲得對應的html數據。主要就是經過 vm模塊跟module模塊來執行這些代碼的。其實這塊的整個代碼也仍是比較簡單的。並無什麼複雜的邏輯。

由於項目是基於react和webpack5的，因此在代碼的處理上會有些不一樣，可是實現方案基本仍是一致的。

其實說到執行代碼，js裏面還有一個方法能夠執行代碼，就是eval方法。可是eval方法在require的時候都是在本地模塊中進行查找，存在於內存中的文件我發現無法去進行require查找。因此仍是用的vm模塊來執行的代碼，畢竟能夠重寫require方法

項目完整代碼：GitHub 倉庫

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