Node.js Web应用代码热更新的另类思路

背景

相信使用 Node.js 开发过 Web 应用的同学一定苦恼过新修改的代码必须要重启 Node.js 进程后才能更新的问题。习惯使用 PHP 开发的同学更会非常的不适用，大呼果然还是我大PHP才是世界上最好的编程语言。手动重启进程不仅仅是非常恼人的重复劳动，当应用规模稍大以后，启动时间也逐渐开始不容忽视。

当然作为程序猿，无论使用哪种语言，都不会让这样的事情折磨自己。解决这类问题最直接和普适的手段就是监听文件修改并重启进程。这个方法也已经有很多成熟的解决方案提供了，比如已经被弃坑的 node-supervisor，以及现在比较火的 PM2 ，或者比较轻量级的 node-dev 等等均是这样的思路。

本文则提供了另外一种思路，只需要很小的改造，就可以实现真正的0重启热更新代码，解决 Node.js 开发 Web 应用时恼人的代码更新问题。

总体思路

说起代码热更新，当下最有名的当属 Erlang 语言的热更新功能，这门语言的特色在于高并发和分布式编程，主要的应用场景则是类似证券交易、游戏服务端等领域。这些场景都或多或少要求服务拥有在运行中运维的手段，而代码热更新就是其中非常重要的一环，因此我们可以先简单的了解一下 Erlang 的做法。

由于我也没有使用过 Erlang ，以下内容均为道听途说，如果希望深入和准确的了解 Erlang 的代码热更新实现，最好还是查阅官方文档。

Erlang 的代码加载由一个名为code_server的模块管理，除了启动时的一些必要代码外，大部分的代码均是由code_server加载。 当code_server发现模块代码被更新后，会重新加载模块，此后的新请求会使用新模块执行，而原有还在执行的请求则继续使用老模块执行。 老模块会在新模块加载后，被打上old标签，新模块则是current标签。当下一次热更新的时候，Erlang 会扫描还在执行老模块的进行并杀掉，再继续按照这个逻辑更新模块。 Erlang 中并非所有代码均允许热更新，如 kernel, stdlib, compiler 等基础模块默认是不允许更新的

我们可以发现 Node.js 中也有与code_server类似的模块，即 require 体系，因此 Erlang 的做法应该也可以在 Node.js 上做一些尝试。通过了解 Erlang 的做法，我们可以大概的总结出在 Node.js 中解决代码热更新的关键问题点

如何更新模块代码 如何使用新模块处理请求 如何释放老模块的资源

那么接下来我们就逐个的解析这些问题点。

如何更新模块代码

要解决模块代码更新的问题，我们就需要去阅读 Node.js 的模块管理器实现，直接上链接 module.js。通过简单的阅读，我们可以发现核心的代码就在于 Module._load ，稍微精简一下代码贴出来。

// Check the cache for the requested file.
// 1. If a module already exists in the cache: return its exports object.
// 2. If the module is native: call `NativeModule.require()` with the
// filename and return the result.
// 3. Otherwise, create a new module for the file and save it to the cache.
// Then have it load the file contents before returning its exports
// object.
Module._load = function(request, parent, isMain) {
var filename = Module._resolveFilename(request, parent);

var cachedModule = Module._cache[filename];
if (cachedModule) {
return cachedModule.exports;
}

var module = new Module(filename, parent);
Module._cache[filename] = module;
module.load(filename);

return module.exports;
};

require.cache = Module._cache;
 

可以发现其中的核心就是 Module._cache ，只要清除了这个模块缓存，下一次 require 的时候，模块管理器就会重新加载最新的代码了。

写一个小程序验证一下：

// main.js
function cleanCache (module) {
var path = require.resolve(module);
require.cache[path] = null;
}

setInterval(function () {
cleanCache(\'./code.js\');
var code = require(\'./code.js\');
console.log(code);
}, 5000);

// code.js
module.exports = \'hello world\';
 

我们执行一下 main.js ，同时取修改 code.js 的内容，就可以发现控制台中，我们代码成功的更新为了最新的代码。

那么模块管理器更新代码的问题已经解决了，接下来再看看在 Web 应用中，我们如何让新的模块可以被实际执行。