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React Native 自建 JS Bundle OTA 更新系统：从零到一的完整实现与踩坑记录

news 2025/11/12 7:34:39

📝 摘要

本文详细介绍如何在 React Native + Expo 项目中实现自建 JS Bundle OTA（Over-The-Air）更新系统，包括系统架构设计、核心实现原理、分片上传方案，以及开发过程中遇到的各种坑和解决方案。通过本文，你将学会如何在不重新安装 APK 的情况下，实现 JavaScript 代码的热更新。

关键词：React Native、Expo、OTA 更新、JS Bundle、分片上传、热更新

📑 目录

  1. 背景与需求
  2. 系统架构设计
  3. 核心实现原理
  4. 分片上传方案
  5. 版本管理机制
  6. 踩坑记录与解决方案
  7. 完整代码实现
  8. 总结与展望

1. 背景与需求

1.1 为什么需要自建 OTA 系统？

在 React Native 开发中，我们通常使用以下更新方式：

  • EAS OTA 更新：官方方案，但需要付费，且功能受限
  • APK 更新：需要用户重新安装，体验差
  • 自建 OTA 系统：完全可控，支持自定义逻辑，成本低

我们的需求：

  • ✅ 支持大文件上传（>10MB）
  • ✅ 独立的版本管理（与 APK 版本分离）
  • ✅ 仅支持手动更新（用户可控）
  • ✅ 支持动态执行 JS 代码（无需重启）

1.2 技术栈

  • 前端：React Native + Expo
  • 后端：腾讯云开发（TCB）
  • 存储：腾讯云对象存储（COS）
  • 数据库：腾讯云数据库（MongoDB）

2. 系统架构设计

2.1 整体架构

┌─────────────────┐
│   开发者端      │
│  (上传脚本)     │
└────────┬────────┘│ 分片上传▼
┌─────────────────┐
│   云函数        │
│ (app-update-api)│
└────────┬────────┘│┌────┴────┐│         │▼         ▼
┌──────┐  ┌──────┐
│ COS  │  │ 数据库│
│存储  │  │版本管理│
└──────┘  └──────┘││ 检查更新▼
┌─────────────────┐
│   客户端 App    │
│  (手动更新)     │
└─────────────────┘

2.2 核心组件

  1. 上传脚本：构建并上传 JS Bundle 到云存储
  2. 云函数：处理分片上传、合并、版本管理
  3. 客户端服务：检查更新、下载、应用更新
  4. 数据库：存储版本信息和合并任务

3. 核心实现原理

3.1 版本管理机制

关键设计：JS Bundle 更新使用独立的 jsVersionCode，与 APK 的 versionCode 完全分离。

// APK 版本管理
{version: "1.0.0",versionCode: 2  // 从 app.json 读取
}// JS Bundle 版本管理
{version: "1.0.0",      // 显示用，与 APK 版本一致jsVersionCode: 1       // 独立管理，自动递增
}

优势：

  • JS Bundle 可以频繁更新，不影响 APK 版本
  • 版本号清晰，不会混淆
  • 支持回滚到任意 JS Bundle 版本

3.2 自动递增机制

每次上传 JS Bundle 时，云函数自动查询当前平台的最大 jsVersionCode，然后 +1：

// 查询当前最大 jsVersionCode
const existingVersions = await collection.where({ platform: platform }).orderBy('jsVersionCode', 'desc').limit(1).get();let jsVersionCode = 1;
if (existingVersions.data && existingVersions.data.length > 0) {const maxJsVersionCode = existingVersions.data[0].jsVersionCode;jsVersionCode = maxJsVersionCode + 1;
}

3.3 客户端版本存储

客户端将 jsVersionCode 保存在本地存储中：

// 保存路径
const infoPath = `${FileSystem.documentDirectory}js_bundle_version_code.json`;// 保存内容
{jsVersionCode: 2,updatedAt: "2025-01-11T..."
}

首次使用：默认 jsVersionCode = 0，确保能检测到第一次更新。

4. 分片上传方案

4.1 为什么需要分片上传？

问题：云函数的请求体大小限制为 6MB，而我们的 JS Bundle 文件通常 >10MB。

解决方案：将大文件分割成多个 2MB 的分片，逐个上传，最后在云函数中合并。

4.2 分片大小设计

const CHUNK_SIZE = 2 * 1024 * 1024; // 2MB（二进制）
// Base64 编码后约 2.67MB
// 加上 JSON 字段，总大小约 2.7MB
// 确保在云函数 6MB 限制内

4.3 分片上传流程

1. 读取文件 → 2. 分割成多个分片 → 3. Base64 编码↓
4. 逐个上传分片到云存储（临时路径）↓
5. 获取所有分片的下载 URL↓
6. 创建合并任务（保存到数据库）↓
7. 异步处理合并任务（下载 → 合并 → 上传）↓
8. 保存版本记录（自动递增 jsVersionCode）

4.4 异步合并任务

为什么需要异步？

合并任务需要：

  • 下载多个分片（可能很慢）
  • 合并分片（内存操作）
  • 上传完整文件（可能很慢）

如果同步执行，云函数会超时。

解决方案：创建异步任务，立即返回，后台处理。

// 创建合并任务
const taskData = {taskId: `merge_${Date.now()}_${randomId}`,uploadId: uploadId,totalChunks: totalChunks,chunkUrls: JSON.stringify(chunkUrls), // 转为 JSON 字符串filePath: filePath,status: 'pending',progress: 0,createdAt: new Date().toISOString(),
};await db.collection('merge_tasks').doc(taskId).set(taskData);// 异步处理（不等待完成）
processMergeTask(taskId).catch(error => {// 错误处理
});

5. 版本管理机制

5.1 数据库结构

js_bundle_versions 集合：

{_id: ObjectId("..."),version: "1.0.0",                    // APK 版本号（显示用）jsVersionCode: 1,                     // JS Bundle 版本代码（比较用）platform: "android",                 // 平台bundleType: "js",                     // Bundle 类型downloadUrl: "https://...",          // 下载地址filePath: "js_bundles/v1.0.0/...",  // 云存储路径fileSize: 11238318,                   // 文件大小releaseDate: "2025-01-11T...",       // 发布日期createdAt: "2025-01-11T...",updatedAt: "2025-01-11T..."
}

5.2 检查更新逻辑

客户端：

// 1. 从本地存储读取当前 jsVersionCode
await this.loadJsVersionCode(); // 默认 0// 2. 调用云函数检查更新
const response = await fetch(`${updateServiceUrl}/app/check-js-bundle-update?jsVersionCode=${this.currentJsVersionCode}&platform=${Platform.OS}`
);// 3. 客户端二次校验
if (updateInfo.latestJsVersionCode <= this.currentJsVersionCode) {updateInfo.hasUpdate = false;
}

云函数：

// 1. 接收 jsVersionCode 参数
const currentJsVersionCode = parseInt(queryParams.get('jsVersionCode') || '0', 10);// 2. 查询最新版本（按 jsVersionCode 降序）
const versions = await versionsCollection.where({ platform: platform }).orderBy('jsVersionCode', 'desc').limit(1).get();// 3. 比较版本
const hasUpdate = latestJsVersionCode > currentJsVersionCode;

5.3 应用更新逻辑

下载完成后：

async applyUpdate(bundlePath: string, latestJsVersionCode: number) {const ext = bundlePath.split('.').pop()?.toLowerCase();if (ext === 'js') {// 1. 动态执行 JS Bundleawait this.runBundle(bundlePath);// 2. 保存新的 jsVersionCodeawait this.saveJsVersionCode(latestJsVersionCode);Alert.alert('更新完成', '新版本已应用（无需重启）');} else if (ext === 'hbc') {// 1. 保存更新信息await FileSystem.writeAsStringAsync(infoPath, JSON.stringify({bundlePath,jsVersionCode: latestJsVersionCode,}));// 2. 保存新的 jsVersionCodeawait this.saveJsVersionCode(latestJsVersionCode);Alert.alert('更新下载完成', '下次重启后将应用新版本');}
}

6. 踩坑记录与解决方案

🐛 坑 1：直接上传 COS 的签名问题

问题描述：
尝试直接使用 HTTP PUT 上传文件到 COS，遇到 SignatureDoesNotMatch 错误。

错误信息：

<Error><Code>SignatureDoesNotMatch</Code><Message>The Signature you specified is invalid.</Message>
</Error>

原因分析：
TCB 的 getUploadMetadata 返回的 authorization 签名是针对特定请求格式的，直接用于 HTTP PUT 时，headers 可能不匹配导致签名验证失败。

解决方案：
放弃直接上传 COS，改用云函数分片上传方案，避免签名问题。

经验总结：

  • TCB 的临时凭证主要用于客户端 SDK，不适合直接用于 HTTP PUT
  • 大文件上传应该通过云函数中转，而不是直接上传到 COS

🐛 坑 2：云函数 6MB 请求体限制

问题描述：
尝试通过云函数直接上传 10.72MB 的 JS Bundle 文件，遇到 read ECONNRESET 错误。

错误信息：

Error: read ECONNRESET

原因分析：
云函数的请求体大小限制为 6MB（JSON 格式），超过限制会导致连接重置。

解决方案：
实现分片上传方案：

  1. 将文件分割成多个 2MB 的分片
  2. 每个分片 Base64 编码后约 2.67MB
  3. 逐个上传分片到云存储
  4. 在云函数中异步合并所有分片

代码实现：

// 分片大小
const CHUNK_SIZE = 2 * 1024 * 1024; // 2MB// 分割文件
const totalChunks = Math.ceil(fileContent.length / CHUNK_SIZE);
for (let i = 0; i < totalChunks; i++) {const start = i * CHUNK_SIZE;const end = Math.min(start + CHUNK_SIZE, fileContent.length);const chunk = fileContent.slice(start, end);const chunkBase64 = chunk.toString('base64');// 上传分片await uploadChunk(uploadId, i, chunkBase64, totalChunks);
}

经验总结：

  • 云函数有请求体大小限制，大文件必须分片上传
  • 分片大小要合理设计，确保 Base64 编码后仍在限制内

🐛 坑 3：数据库数组序列化问题

问题描述：
合并任务中保存的 chunkUrls 数组，从数据库读取后变成空数组。

错误信息：

任务创建失败: 保存的任务中 chunkUrls 为空

原因分析：
腾讯云数据库对数组字段的支持有限，直接保存数组可能导致序列化问题。

解决方案：
将数组转换为 JSON 字符串保存：

// 保存时
const taskData = {chunkUrlsJson: JSON.stringify(chunkUrls), // 转为 JSON 字符串// ...
};// 读取时
let chunkUrls;
if (typeof task.chunkUrlsJson === 'string') {chunkUrls = JSON.parse(task.chunkUrlsJson);
} else if (Array.isArray(task.chunkUrls)) {chunkUrls = task.chunkUrls;
} else if (typeof task.chunkUrls === 'object') {// 处理对象格式（数据库可能将数组存储为对象）const keys = Object.keys(task.chunkUrls).sort((a, b) => parseInt(a) - parseInt(b));chunkUrls = keys.map(key => task.chunkUrls[key]);
}

经验总结：

  • 数据库对复杂数据类型支持有限，数组建议转为 JSON 字符串
  • 读取时要兼容多种格式（字符串、数组、对象）

🐛 坑 4：云函数路径解析问题

问题描述：
云函数收到请求路径为 /-api/storage/upload-chunk，导致路由匹配失败。

错误信息：

未知路径: /-api/storage/upload-chunk

原因分析：
腾讯云函数的路径格式特殊，函数名前缀和路径拼接时可能出现 /-api/ 这样的格式。

解决方案：
完善路径解析逻辑：

// 移除函数名前缀
if (path.startsWith(`/${functionName}`)) {path = path.replace(`/${functionName}`, '') || '/';
}// 处理 -api 后缀
if (path.startsWith('/-api/')) {path = path.replace('/-api/', '/');
} else if (path === '/-api') {path = '/';
}// 处理包含 -api/ 的情况
if (path.includes('-api/')) {path = path.replace(/-api\//g, '/');
}

经验总结：

  • 云函数的路径格式可能因部署方式而异，需要兼容多种格式
  • 添加详细的日志输出，方便调试路径解析问题

🐛 坑 5：合并任务状态查询问题

问题描述：
合并任务已完成，但查询状态时返回 status: 'pending'。

错误信息：

等待合并任务超时（已查询 3 次）
status: pending, progress: 0

原因分析：

  1. 数据库返回的数据格式不一致（可能是数组 [{...}] 或对象 {...}）
  2. 查询时没有正确处理数组格式

解决方案：
兼容多种数据格式：

// 处理数据库返回的数据格式
let task;
if (Array.isArray(taskDoc.data)) {if (taskDoc.data.length === 0) {return { code: 404, message: '任务不存在' };}task = taskDoc.data[0]; // 取第一个元素
} else if (taskDoc.data) {task = taskDoc.data; // 直接使用
} else {return { code: 404, message: '任务不存在' };
}

经验总结：

  • 数据库查询结果格式可能不一致，需要兼容处理
  • 添加数据格式验证和日志输出

🐛 坑 6：异步任务执行问题

问题描述：
合并任务创建后，使用 setTimeout 异步执行，但任务没有被处理。

错误信息：

处理合并任务失败: 任务数据无效: chunkUrls 不存在

原因分析：
TCB 云函数在返回后，setTimeout 中的异步任务可能不会继续执行，导致合并任务没有被处理。

解决方案：
改为在云函数内部同步触发，但立即返回：

// 异步处理合并任务，不等待完成
processMergeTask(taskId).catch(error => {console.error('异步处理失败:', error);// 更新任务状态为失败db.collection('merge_tasks').doc(taskId).update({status: 'failed',error: error.message,});
});// 立即返回
return {code: 0,message: '合并任务处理已启动（异步执行）',data: { taskId },
};

经验总结：

  • 云函数返回后，异步任务可能不会执行
  • 应该在函数内部启动异步任务，但立即返回，不等待完成

🐛 坑 7：数据库 _id 字段问题

问题描述：
保存合并任务时，遇到 Cannot update _id value 错误。

错误信息：

Cannot update _id value

原因分析：
腾讯云数据库自动生成 _id 字段，不能手动设置。

解决方案：
移除 _id 字段，让数据库自动生成：

// ❌ 错误
const taskData = {_id: taskId,  // 不能手动设置taskId: taskId,// ...
};// ✅ 正确
const taskData = {taskId: taskId,  // 使用自定义字段// ...
};

经验总结：

  • 数据库的 _id 字段是自动生成的，不能手动设置
  • 如果需要自定义 ID，使用其他字段名（如 taskId）

🐛 坑 8：临时凭证使用问题

问题描述：
尝试使用 TCB 的 getUploadMetadata 返回的临时凭证直接上传到 COS，但签名验证失败。

错误信息：

SignatureDoesNotMatch

原因分析：
TCB 的 getUploadMetadata 返回的凭证格式特殊，主要用于客户端 SDK，不适合直接用于 HTTP PUT。

解决方案：
放弃直接上传方案，统一使用分片上传通过云函数中转。

经验总结：

  • TCB 的临时凭证主要用于客户端 SDK
  • 服务端上传应该通过云函数中转，而不是直接使用临时凭证

🐛 坑 9：版本号字段混淆

问题描述：
初始实现中，JS Bundle 更新和 APK 更新都使用 versionCode，导致版本号混淆。

问题场景：

  • APK 版本：versionCode = 2
  • JS Bundle 版本：versionCode = 1
  • 用户更新 JS Bundle 后，versionCode 变成 1，导致系统认为需要更新 APK

解决方案：
引入独立的 jsVersionCode：

// APK 版本管理
{versionCode: 2  // 从 app.json 读取
}// JS Bundle 版本管理
{jsVersionCode: 1  // 独立管理，自动递增
}

经验总结：

  • 不同类型的更新应该使用独立的版本号字段
  • 避免版本号混淆，确保更新逻辑清晰

7. 完整代码实现

7.1 上传脚本核心代码

// scripts/upload-js-bundle.js// 分片上传
async function uploadInChunks(filePath, cloudPath, fileName) {const fileContent = fs.readFileSync(filePath);const CHUNK_SIZE = 2 * 1024 * 1024; // 2MBconst totalChunks = Math.ceil(fileContent.length / CHUNK_SIZE);// 上传所有分片for (let i = 0; i < totalChunks; i++) {const start = i * CHUNK_SIZE;const end = Math.min(start + CHUNK_SIZE, fileContent.length);const chunk = fileContent.slice(start, end);const chunkBase64 = chunk.toString('base64');await uploadChunk(uploadId, i, chunkBase64, totalChunks);}// 完成分片上传，创建合并任务const result = await completeChunkUpload(uploadId, totalChunks, cloudPath, fileName);// 触发合并任务处理await triggerMergeTask(result.taskId);// 等待合并任务完成await waitForMergeTask(result.taskId);
}

7.2 云函数核心代码

// cloud-function/app-update/index.js// 保存版本信息（自动递增 jsVersionCode）
async function handleStorageUploadFinish(method, path, body, headers) {const { version, platform, downloadUrl, filePath, fileSize } = body;// 查询当前最大 jsVersionCodeconst existingVersions = await collection.where({ platform: platform }).orderBy('jsVersionCode', 'desc').limit(1).get();let jsVersionCode = 1;if (existingVersions.data && existingVersions.data.length > 0) {jsVersionCode = existingVersions.data[0].jsVersionCode + 1;}// 保存版本记录await collection.add({version,jsVersionCode,platform,downloadUrl,filePath,fileSize,releaseDate: new Date().toISOString(),});
}// 检查更新
async function handleJSBundleCheckUpdate(method, path, body, headers) {const currentJsVersionCode = parseInt(queryParams.get('jsVersionCode') || '0', 10);// 查询最新版本const versions = await versionsCollection.where({ platform: platform }).orderBy('jsVersionCode', 'desc').limit(1).get();const latestVersion = versions.data[0];const latestJsVersionCode = latestVersion.jsVersionCode;// 比较版本const hasUpdate = latestJsVersionCode > currentJsVersionCode;return {code: 0,data: {hasUpdate,latestJsVersionCode,downloadUrl: latestVersion.downloadUrl,// ...},};
}

7.3 客户端核心代码

// services/js-bundle-update.service.tsclass JSBundleUpdateService {private currentJsVersionCode: number = 0;// 从本地存储加载 jsVersionCodeprivate async loadJsVersionCode(): Promise<void> {const infoPath = `${FileSystem.documentDirectory}js_bundle_version_code.json`;const fileInfo = await FileSystem.getInfoAsync(infoPath);if (fileInfo.exists) {const content = await FileSystem.readAsStringAsync(infoPath);const data = JSON.parse(content);this.currentJsVersionCode = data.jsVersionCode || 0;}}// 检查更新async checkForUpdate(): Promise<JSBundleUpdateInfo> {await this.loadJsVersionCode();const response = await fetch(`${updateServiceUrl}/app/check-js-bundle-update?jsVersionCode=${this.currentJsVersionCode}&platform=${Platform.OS}`);const result = await response.json();return result.data;}// 应用更新async applyUpdate(bundlePath: string, latestJsVersionCode: number): Promise<void> {const ext = bundlePath.split('.').pop()?.toLowerCase();if (ext === 'js') {// 动态执行await this.runBundle(bundlePath);await this.saveJsVersionCode(latestJsVersionCode);Alert.alert('更新完成', '新版本已应用（无需重启）');} else if (ext === 'hbc') {// 保存更新信息await FileSystem.writeAsStringAsync(infoPath, JSON.stringify({bundlePath,jsVersionCode: latestJsVersionCode,}));await this.saveJsVersionCode(latestJsVersionCode);Alert.alert('更新下载完成', '下次重启后将应用新版本');}}
}

8. 总结与展望

8.1 核心要点总结

  1. 分片上传：解决云函数 6MB 限制，支持大文件上传
  2. 异步合并：避免云函数超时，提高用户体验
  3. 独立版本管理：使用 jsVersionCode，与 APK 版本分离
  4. 自动递增：上传时自动递增版本号，无需手动管理
  5. 本地存储：jsVersionCode 保存在本地，持久化更新状态
  6. 仅手动更新：用户完全控制，不会自动检查或下载

8.2 性能优化建议

  1. 分片大小优化：根据网络情况动态调整分片大小
  2. 并发上传：支持多个分片并发上传，提高速度
  3. 断点续传：支持下载中断后继续下载
  4. 增量更新：支持只下载变更部分，减少流量

8.3 安全性考虑

  1. 文件校验：下载后校验文件 MD5，确保完整性
  2. 签名验证：对 JS Bundle 进行签名，防止篡改
  3. 权限控制：上传和下载都需要 API Key 认证
  4. 版本回滚：支持回滚到之前的版本

8.4 未来改进方向

  1. 增量更新：只下载变更的代码块
  2. 压缩优化：使用更高效的压缩算法
  3. CDN 加速：使用 CDN 加速文件下载
  4. 灰度发布：支持按用户比例逐步发布更新

📚 参考资料

  • 腾讯云开发文档
  • Expo FileSystem 文档
  • React Native 热更新方案对比

💬 写在最后

自建 OTA 更新系统虽然实现复杂，但完全可控，可以根据业务需求灵活定制。在开发过程中，我们遇到了很多坑，但通过不断调试和优化，最终实现了一个稳定可靠的更新系统。

希望本文能帮助到正在实现类似功能的开发者，避免重复踩坑。如果遇到问题，欢迎在评论区交流讨论。

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作者：[你的名字]
日期：2025-01-11
版权声明：本文为原创文章，转载请注明出处。

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