点击页面元素，VSCode 乖乖打开了组件？原理揭秘。
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2020-12-08 05:08
前言
在大型项目开发中，经常会遇到这样一个场景，QA 丢给你一个出问题的链接，但是你完全不知道这个页面 & 组件对应的文件位置。
这时候如果可以点击页面上的组件，在 VSCode 中自动跳转到对应文件，并定位到对应行号岂不美哉？
react-dev-inspector[1] 就是应此需求而生。
使用非常简单方便，看完这张动图你就秒懂：
可以在 预览网站[2] 体验一下。
使用方式
这个插件功能很强大，代码也写得很漂亮，唯一的缺点就是文档不是很完善，我阅读了源码总结了成功接入这个插件需要的几个步骤，缺一不可。
简单来说就是三步：
构建时： 需要加一个 webpack loader去遍历编译前的的AST节点，在 DOM 节点上加上文件路径、名称等相关的信息 。需要用 DefinePlugin注入一下项目运行时的根路径，后续要用来拼接文件路径，打开 VSCode 相应的文件。运行时：需要在 React 组件的最外层包裹 Inspector组件，用于在浏览器端监听快捷键，弹出 debug 的遮罩层，在点击遮罩层的时候，利用fetch向本机服务发送一个打开 VSCode 的请求。本地服务：需要启动 react-dev-utils里的一个中间件，监听一个特定的路径，在本机服务端执行打开 VSCode 的指令。
下面简单分析一下这几步到底做了什么。
原理简化
构建时
首先如果在浏览器端想知道这个组件属于哪个文件，那么不可避免的要在构建时就去遍历代码文件，根据代码的结构解析生成 AST，然后在每个组件的 DOM 元素上挂上当前组件的对应文件位置和行号，所以在开发环境最终生成的 DOM 元素是这样的：
<div
data-inspector-line="11"
data-inspector-column="4"
data-inspector-relative-path="src/components/Slogan/Slogan.tsx"
class="css-1f15bld-Description e1vquvfb0"
>
<p
data-inspector-line="44"
data-inspector-column="10"
data-inspector-relative-path="src/layouts/index.tsx"
>
Inspect react components and click will jump to local IDE to view component
code.
p>
div>
这样就可以在输入快捷键的时候，开启 debug 模式，让 DOM 在 hover 的时候增加一个遮罩层并展示组件对应的信息：
这一步通过 webpack loader 拿到未编译的 JSX 源码，再配合 AST 的处理就可以完成。
运行时
既然需要在浏览器端增加 hover 事件，添加遮罩框元素，那么肯定不可避免的要侵入运行时的代码，这里通过在整个应用的最外层包裹一个 Inspector 来尽可能的减少入侵。
import React from 'react'
import { Inspector } from 'react-dev-inspector'
const InspectorWrapper = process.env.NODE_ENV === 'development'
? Inspector
: React.Fragment
export const Layout = () => {
// ...
return (
<InspectorWrapper
keys={['control', 'shift', 'command', 'c']} // default keys
... // Props see below
>
<Page />
InspectorWrapper>
)
}
这里也可以自定义你喜欢的快捷键，用来开启 debug 模式。
开启了 debug 模式之后，鼠标 hover 到你想要调试的组件，就会展现出遮罩框，再点击一下，就会自动在 VSCode 中打开对应的组件文件，并且跳转到对应的行和列。
那么关键在于，这个跳转其实是借助 fetch 发送了一个请求到本机的服务端，利用服务端执行脚本命令如 code src/Inspector/index.ts 这样的命令来打开 VSCode，这就要借助我说的第三步，启动本地服务并引入中间件了。
本地服务
还记得 create-react-app 或者 vue-cli 启动的前端项目，在错误时会弹出一个全局的遮罩和对应的堆栈信息，点击以后就会跳转到 VSCode 对应的文件么？没错，react-dev-inspector 也正是直接借助了 create-react-app 底层的工具包 react-dev-utils 去实现。（没错 create-react-app 创建的项目自带这个服务，不需要手动加载这一步了）
react-dev-utils 为这个功能封装了一个中间件：errorOverlayMiddleware[3]
其实代码也很简单，就是监听了一个特殊的 URL：
// launchEditorEndpoint.js
module.exports = "/__open-stack-frame-in-editor";
// errorOverlayMiddleware.js
const launchEditor = require("./launchEditor");
const launchEditorEndpoint = require("./launchEditorEndpoint");
module.exports = function createLaunchEditorMiddleware() {
return function launchEditorMiddleware(req, res, next) {
if (req.url.startsWith(launchEditorEndpoint)) {
const lineNumber = parseInt(req.query.lineNumber, 10) || 1;
const colNumber = parseInt(req.query.colNumber, 10) || 1;
launchEditor(req.query.fileName, lineNumber, colNumber);
res.end();
} else {
next();
}
};
};
launchEditor 这个核心的打开编辑器的方法我们一会再详细分析，现在可以先略过，只要知道我们需要开启这个服务即可。
这是一个为 express 设计的中间件，webpack 的 devServer 选项中提供的 before 也可以轻松接入这个中间件，如果你的项目不用 express，那么你只要参考这个中间件去重写一个即可，只需要监听接口拿到文件相关的信息，调用核心方法 launchEditor 即可。
只要保证这几个步骤的完成，那么这个插件就接入成功了，可以通过在浏览器的控制台执行 fetch('/__open-stack-frame-in-editor?fileName=/Users/admin/app/src/Title.tsx') 来测试 react-dev-utils的服务是否开启成功。
注入绝对路径
注意上一步的请求中 fileName= 后面的前缀是绝对路径，而 DOM 节点上只会保存形如 src/Title.tsx 这样的相对路径，源码中会在点击遮罩层的时候去取 process.env.PWD 这个变量，和组件上的相对路径拼接后得到完整路径，这样 VSCode 才能顺利打开。
这需要借助 DefinePlugin 把启动所在路径写入到浏览器环境中：
new DefinePlugin({
"process.env.PWD": JSON.stringfy(process.env.PWD),
});
至此，整套插件集成完毕，简化版的原理解析就结束了。
源码重点
看完上面的简化原理解析后，其实大家也差不多能写出一个类似的插件了，只是实现的细节可能不太相同。这里就不一一解析完整的源码了，来看一下源码中比较值得关注的一些细节。
如何在元素上埋点
在浏览器端能找到节点在 VSCode 里的对应的路径，关键就在于编译时的埋点，webpack loader 接受代码字符串，返回你处理过后的字符串，用作在元素上增加新属性再合适不过，我们只需要利用 babel 中的整套 AST 能力即可做到：
export default function inspectorLoader(
this: webpack.loader.LoaderContext,
source: string
) {
const { rootContext: rootPath, resourcePath: filePath } = this;
const ast: Node = parse(source);
traverse(ast, {
enter(path: NodePath) {
if (path.type === "JSXOpeningElement") {
doJSXOpeningElement(path.node as JSXOpeningElement, { relativePath });
}
},
});
const { code } = generate(ast);
return code
}
这是简化后的代码，标准的 parse -> traverse -> generate 流程，在遍历的过程中对 JSXOpeningElement这种节点类型做处理，把文件相关的信息放到节点上即可：
const doJSXOpeningElement: NodeHandler<
JSXOpeningElement,
{ relativePath: string }
> = (node, option) => {
const { stop } = doJSXPathName(node.name)
if (stop) return { stop }
const { relativePath } = option
// 写入行号
const lineAttr = jsxAttribute(
jsxIdentifier('data-inspector-line'),
stringLiteral(node.loc.start.line.toString()),
)
// 写入列号
const columnAttr = jsxAttribute(
jsxIdentifier('data-inspector-column'),
stringLiteral(node.loc.start.column.toString()),
)
// 写入组件所在的相对路径
const relativePathAttr = jsxAttribute(
jsxIdentifier('data-inspector-relative-path'),
stringLiteral(relativePath),
)
// 在元素上增加这几个属性
node.attributes.push(lineAttr, columnAttr, relativePathAttr)
return { result: node }
}
获取组件名称
在运行时鼠标 hover 在 DOM 节点上，这个时候拿到的只是 DOM 元素，如何获取组件的名称？其实 React 内部会在 DOM 上反向的挂上它所对应的 fiber node 的引用，这个引用在 DOM 元素上以 __reactInternalInstance 开头命名，可以这样拿到：
/**
* https://stackoverflow.com/questions/29321742/react-getting-a-component-from-a-dom-element-for-debugging
*/
export const getElementFiber = (element: HTMLElement): Fiber | null => {
const fiberKey = Object.keys(element).find(
key => key.startsWith('__reactInternalInstance$'),
)
if (fiberKey) {
return element[fiberKey] as Fiber
}
return null
}
由于拿到的 fiber可能对应一个普通的 DOM 元素比如 div ，而不是对应一个组件 fiber，我们肯定期望的是向上查找最近的组件节点后展示它的名字（这里使用的是 displayName 属性），由于 fiber 是链表结构，可以通过向上递归查找 return 这个属性，直到找到第一个符合期望的节点。
这里递归查找 fiber 的 return，就类似于在 DOM 节点中递归向上查找 parentNode 属性，不停的向父节点递归查找。
// 这里用正则屏蔽了一些组件名 这些正则匹配到的组价名不会被检测到
export const debugToolNameRegex = /^(.*?\.Provider|.*?\.Consumer|Anonymous|Trigger|Tooltip|_.*|[a-z].*)$/;
export const getSuitableFiber = (baseFiber?: Fiber): Fiber | null => {
let fiber = baseFiber;
while (fiber) {
// while 循环向上递归查找 displayName 符合的组件
const name = fiber.type?.displayName;
if (name && !debugToolNameRegex.test(name)) {
return fiber;
}
// 找不到的话 就继续找 return 节点
fiber = fiber.return;
}
return null;
};
fiber 上的属性 type 在函数式组件的情况下对应你书写的函数，在 class 组件的情况下就对应那个类，取上面的的 displayName 属性即可：
export const getFiberName = (fiber?: Fiber): string | null => {
return getSuitableFiber(fiber)?.type?.displayName;
};
这里有些美中不足的是，大部分我们手写的函数组件都不会人为的加上 displayName，这是我认为源码可以优化的点。
服务端跳转 VSCode 原理
虽然简单来说，react-dev-utils 其实就是开了个接口，当你 fetch 的时候帮你执行 code filepath 指令，但是它底层其实是很巧妙的实现了多种编辑器的兼容的。
如何“猜”出用户在用哪个编辑器？它其实实现定义好了一组进程名对应开启指令的映射表：
const COMMON_EDITORS_OSX = {
'/Applications/Atom.app/Contents/MacOS/Atom': 'atom',
'/Applications/Visual Studio Code.app/Contents/MacOS/Electron': 'code',
...
}
然后在 macOS 和 Linux 下，通过执行 ps x 命令去列出进程名，通过进程名再去映射对应的打开编辑器的指令。比如你的进程里有 /Applications/Visual Studio Code.app/Contents/MacOS/Electron，那说明你用的是 VSCode，就获取了 code 这个指令。
之后调用 child_process 模块去执行命令即可：
child_process.spawn("code", pathInfo, { stdio: "inherit" });
launchEditor 源码地址[4]
详细接入教程
构建时只需要对 webpack 配置做点改动，加入一个全局变量，引入一个 loader 即可。
const { DefinePlugin } = require('webpack');
{
module: {
rules: [
{
test: /\.(jsx|js)$/,
use: [
{
loader: 'babel-loader',
options: {
presets: ['es2015', 'react'],
},
},
// 注意这个 loader babel 编译之前执行
{
loader: 'react-dev-inspector/plugins/webpack/inspector-loader',
options: { exclude: [resolve(__dirname, '想要排除的目录')] },
},
],
}
],
},
plugins: [
new DefinePlugin({
'process.env.PWD': JSON.stringify(process.env.PWD),
}),
]
}
如果你的项目是自己搭建而非 cra 搭建的，那么有可能你的项目中没有开启 errorOverlayMiddleware 中间件提供的服务，你可以在 webpack 的 devServer 中开启：
import createErrorOverlayMiddleware from 'react-dev-utils/errorOverlayMiddleware'
{
devServer: {
before(app) {
app.use(createErrorOverlayMiddleware())
}
}
}
此外需要保证你的命令行本身就可以通过 code 命令打开 VSCode 编辑器，如果没有配置这个，可以参考以下步骤：
1、首先打开 VSCode。
2、使用 command + shift + p (注意 window 下使用 ctrl + shift + p) 然后搜索 code，选择 install 'code' command in path。
最后，在 React 项目的最外层接入：
import React from 'react'
import { Inspector } from 'react-dev-inspector'
const InspectorWrapper = process.env.NODE_ENV === 'development'
? Inspector
: React.Fragment
export const Layout = () => {
// ...
return (
<InspectorWrapper
keys={['control', 'shift', 'command', 'c']} // default keys
... // Props see below
>
<Page />
InspectorWrapper>
)
}
总结
在大项目的开发和维护过程中，拥有这样一个调试神器真的特别重要，再好的记忆力也没法应对日益膨胀的组件数量…… 接入了这个插件后，指哪个组件跳哪个组件，大大节省了我们的时间。
在解读这个插件的源码过程中也能看出来，想要做一些对项目整体提效的事情，经常需要我们全面的了解运行时、构建时、Node 端的很多知识，学无止境。
参考资料
react-dev-inspector: https://github.com/zthxxx/react-dev-inspector
[2]预览网站: https://react-dev-inspector.zthxxx.me/
[3]errorOverlayMiddleware: https://github.com/facebook/create-react-app/blob/master/packages/react-dev-utils/errorOverlayMiddleware.js
[4]launchEditor 源码地址: https://github.com/facebook/create-react-app/blob/master/packages/react-dev-utils/launchEditor.js
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