5分钟回顾webpack的前世今生
引言
模块化编程是软件设计的一个重要思想。在JavaScript中,处理模块一直是个问题,由于浏览器只能执行JavaScrip、CSS、HTML 代码,所以模块化的前端代码必须进行转换后才能运行。例如 CommonJS 或 AMD,甚至是ECMA 提出的 JavaScript 模块化规范——ES6 模块,这些模块系统要么是在浏览器无法运行,要么是无法被浏览器识别和加载,所以针对不同的模块系统,就需要使用专门的工具将源代码转换成浏览器能执行的代码。
整个转化过程被称为构建,构建过程就是“模块捆绑器”或“模块加载器”发挥作用的地方。
Webpack是JavaScript模块捆绑器。在Webpack之前,已经有针对各类型的代码进行编译和构建的流程,例如使用Browserify对CommonJS模块进行编译和打包,然后将打包的资源通过HTML去加载;或者通过gulp进行任务组排来完成整个前端自动化构建。
但是这些方式的缺点是构建环节脱离,编译、打包以及各类资源的任务都分离开。
Webpack模块系统的出现,能将应用程序的所有资源(例如JavaScript、CSS、HTML、图像等)作为模块进行管理,并将它们打包成一个或多个文件并进行优化。Webpack的强大和灵活性使得其能够处理复杂的依赖关系和资源管理,已经成为了构建工具中的首选。
本文主要来扒一扒Webpack的发展进阶史,一起来看看Webpack是如何逐渐从一个简单的模块打包工具,发展成一个全面的前端构建工具和生态系统。
webpack发展历程
webpack从2012年9月发布第一个大版本至2020年10月一共诞生了5个大的版本,我们从下面一张图可以清晰具体地看到每一个版本的主要变化
Webpack 版本变化方向
- Webpack 1:在此之前多是用
gulp
对各个类型的编译任务进行编排,最后在Html文件中将各种资源引用进来,而Webpack
的初始版本横空出世,凭借如下其功能、理念、内核等优点成为众多前端构建工具的最新选择。
- 理念:一切皆资源,在代码中就能能对
Html、Js、Css、图片、文本、JSON
等各类资源进行模块化处理。 - 内核:实现了独有的模块加载机制,引入了模块化打包和代码分割的概念。
- 功能:集合了编译、打包、代码优化、性能改进等以前各类单一工具的功能,成为前端构建工具标准选择。
- 特点:通过配置即可完成前端构建任务,同时支持开发者自定义
Loader
和Plugin
对Webpack的生态进行更多的扩展。
- Webpack 2: Webpack 2的在第一个版本后足足过了4年,其重点在于满足更多的打包需求以及少量对打包产物的优化
- 引入对
ES6
模块的本地支持。 - 引入
import
语法,支持按需加载模块。 - 支持
Tree Shaking
(无用代码消除)。
- Webpack 3:
Webpack 3
提供了一些优化打包速度的配置,同时对打包体积的优化再次精益求精
- 引入
Scope Hoisting
(作用域提升),用于减小打包文件体积。 - 引入
module.noParse
选项,用于跳过不需要解析的模块。
- Webpack 4:
Webpack 4
带来了显著的性能提升,同时侧重于用户体验,倡导开箱即用
- 引入了
mode
选项,用于配置开发模式或生成模式,减少用户的配置成本,开箱即用 - 内置
Web Workers
支持,以提高性能
- Webpack 5:
Webpack 5
继续在构建性能和构建输出上进行了改进,且带来跨应用运行时模块共享的方案
- 支持
WebAssembly
模块,使前端能够更高效地执行计算密集型任务。 - 引入了文件系统持久缓存,提高构建速度
- 引入
Module Federation
(模块联邦),允许多个Webpack应用共享模块
webpack打包后的代码分析
为了更方便理解后续章节,我们先看一下Webpack打包后的代码长什么样(为了方便理解,这里以低版本Webpack为例,且不做过多描述)
/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/ // The module cache
/******/ var installedModules = {};
/******/ // The require function
/******/ function __webpack_require__(moduleId) {
/******/ /* 省略 */
/******/ }
/******/ // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/ __webpack_require__.m = modules;
/******/ // expose the module cache
/******/ __webpack_require__.c = installedModules;
/******/ // __webpack_public_path__
/******/ __webpack_require__.p = "";
/******/ // Load entry module and return exports
/******/ return __webpack_require__(0);
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {/*省略*/})
/* 1 */
/***/ (function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {/*省略*/})
/* 2 */
/***/ (function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {/*省略*/})
/******/ ]);
可以看到其实入口文件就是一个IIFE
(立即执行函数),在这个IIFE里核心包括两块:
- 模块系统:Webpack 在IIFE里实现了模块系统所需要的
Module、Require、export
等方法组织代码。每个模块都被包装在一个函数内,这个函数形成了一个闭包,模块的作用域在这个闭包内。 - 模块闭包:
IIFE
的入参即是Modules
,它是一个数组,数组的每一项则是一个模块,每个模块都有自己的作用域。模块和模块之间通过Webpack
的模块系统可以进行引用。
webpack的发展长河中,笑到最后和沦为历史
笑到最后:OccurrenceOrderPlugin
有趣的是该插件在Webpack 1
叫做OccurenceOrderPlugin
,Webpack 2
才更名为OccurrenceOrderPlugin
,Webpack 3
则不需要手动配置该插件了。
插件作用:用于优化模块的顺序,以减小输出文件的体积。其原理基于模块的使用频率,将最常用的模块排在前面,以便更好地利用浏览器的缓存机制。
有了前面对于Webpack打包后的代码分析,OcurrenceOrderPlugin
的优化效果也就很好理解了。它的原理主要基于两个概念:模块的使用频率和模块的ID
- 模块的使用频率:OccurrenceOrderPlugin 插件会分析在编译过程中每个模块的出现次数。这个出现次数是指模块在其他模块中被引用的次数。插件会统计模块的出现次数,通常情况下,被引用次数更多的模块将被认为更重要,因此会更早地被加载和执行。
- 模块的 ID:Webpack 使用数字作为模块的 ID,OccurrenceOrderPlugin 插件会根据模块的出现次数,为每个模块分配一个优化的 ID。这些 ID 的分配是按照出现次数从高到低的顺序进行的,以便出现次数较多的模块获得较短的 ID,这可以减小生成的 JavaScript 文件的大小。假设一共有100个模块,最高的频率为被引用100次,则减小文件体积200B。(确实好像作用很小,但是作为最贴近用户体验的前端er,不应该是追求精益求精嘛)
这个插件的主要目标是减小 JavaScript 文件的体积,并提高加载性能,因为浏览器通常更倾向于缓存较小的文件。通过将频繁使用的模块分配到较短的 ID,可以减小输出文件的体积,并提高缓存的效率。
笑到最后:Scope Hoisting
过去 Webpack 打包时的一个取舍是将 bundle 中各个模块单独打包成闭包。这些打包函数使你的 JavaScript 在浏览器中处理的更慢。相比之下,一些工具像 Closure Compiler 和 RollupJS 可以提升(hoist)或者预编译所有模块到一个闭包中,提升你的代码在浏览器中的执行速度。
而Scope Hoisting 就是实现以上的预编译功能,通过静态分析代码,确定哪些模块之间的依赖关系,然后将这些模块合并到一个函数作用域中。这样,多个模块之间的函数调用关系被转化为更紧凑的代码,减少了函数调用的开销。这样不仅减小了代码体积,同时也提升了运行时性能。
Scope Hoisting 的原理是在 Webpack 的编译过程中自动进行的,开发人员无需手动干预。要启用 Scope Hoisting,你可以使用 Webpack 4 版本中引入的 moduleConcatenation
插件。在 Webpack 5 及更高版本中,Scope Hoisting 是默认启用的,不需要额外的配置。
CommonsChunkPlugin的作用和不足,为何会被optimization.splitChunks所取代
CommonsChunkPlugin 插件,是一个可选的用于建立一个独立chunk的功能,这个文件包括多个入口 chunk 的公共模块。主要配置项包含
{
name: string, // or
names: string[],
filename: string,
minChunks: number|Infinity|function(module, count) => boolean,
chunks: string[],
// 通过 chunk name 去选择 chunks 的来源。chunk 必须是 公共chunk 的子模块。
// 如果被忽略,所有的,所有的 入口chunk (entry chunk) 都会被选择。
children: boolean,
deepChildren: boolean,
}
通过上面的配置项可以看到虽然CommonsChunkPlugin将一些重复的模块传入到一个公共的chunk,以减少重复加载的情况,尤其是将第三方库提取到一个单独的文件中,但是其首要依赖是通过Entry Chunk进行的。在Webpack4以及更高的版本当中被optimization.splitChunks
所替代,其提供了配置让webpack根据策略来自动进行拆分,被替代的原因主要有以下几点:
- 灵活度不足:在配置上相对固定,只能将指定 Entry Chunk的共享模块提取到一个单独的chunk中,可能无法满足复杂的代码拆分需求。
- 配置复杂:需要手动指定要提取的模块和插件的顺序,配置起来相对复杂,开发者需要约定好哪些chunk可以被传入,有较高的心智负担。而
optimization.splitChunks
只需要配置好策略就能够帮你自动拆分。
因此在Webpack 4这个配置和开箱即用的版本里,它自然也就“香消玉损”。只能遗憾地看到一句:
the CommonsChunkPlugin 已经从 Webpack v4 legato 中移除。想要了解在最新版本中如何处理 chunk,请查看 SplitChunksPlugin。
被移除的DedupePlugin
这是 Webpack 1.x 版本中的插件,用于在打包过程中去除重复的模块(deduplication),其原理不知道是通过内容hash,还是依赖调用关系图。但是在Webpack 2中引入了Tree Shaking功能,则不再需要了。原因有以下几点:
- Tree Shaking控制更精确:能通过静态分析来判断哪些代码是不需要的,实现了更细力度的优化。
- Scope Hositing减少了重复模块:Webpack 3引入了
Scope Hositing
,将模块包裹在函数闭包中,进一步减少了重复模块的依赖
因此我们在Webpack
的文档中看到:
DedupePlugin has been removed
不再需要 Webpack.optimize.DedupePlugin。请从配置中移除。
总结
或许有些插件你已经看不到它的身影,有些特性早已被webpack内置其中。webpack从第一个版本诞生后一直致力于以下几个方面的提升:
- 性能优化:通过去除重复代码、作用域提升、压缩等方式减少代码体积和提高运行时性能。
- 构建提效:通过增量编译、缓存机制、并行处理等提升打包速度。
- 配置简化:通过内置必要的特性和插件以及简化配置提升易用性。
来源:juejin.cn/post/7289718324858355769