为什么需要打包工具?
对于 Webpack,很多人的第一印象肯定是 “打包工具”。
那前端为什么需要打包工具呢?
打包工具出现之前,前端开发有什么问题?
我们真的需要打包工具吗?
随着互联网的发展,前端项目越来越复杂,同时,V8 引擎也让 JavaScript 这门玩具语言,插上了商业项目开发的翅膀,让 JS 不再受浏览器环境的束缚,开始进军系统级别开发领域。
而随着项目的复杂度升级,代码规范和管理就必须要同步提升,于是,编程社区中提出了多种模块化规范。服务端选择了 CommonJS 规范,客户端选择 AMD 规范较多,但是,两种模块化规范也都存在一定的问题。他们都是 JS 编程,有两个不同的模块化规范,在 JS 语言层面还是不够的。
终于在 ES6 中,ECMA 委员会推出了语言层面模块系统:ESModules 规范。
在目前的编程实践中,前端编程得益于构建工具的发展,编码过程中使用 ESModules 规范进行编码是非常广泛的,但是后端依然使用 CommonJS 规范较多,不过 NodeJS 方面已经做出改变,逐渐趋向于 ESModules 规范。
我们来一点代码,简单看一下 ES Modules 的语法特性。
模块化可以帮助我们更好地解决复杂应用开发过程中的代码组织问题,但是随着模块化思想的引入,我们的前端应用又会产生了一些新的问题,比如:
首先,我们所使用的 ES Modules 模块系统本身就存在环境兼容问题。尽管现如今主流浏览器的最新版本都支持这一特性,但是目前还无法保证用户的浏览器使用情况。所以我们还需要解决兼容问题。
其次,模块化的方式划分出来的模块文件过多,而前端应用又运行在浏览器中,每一个文件都需要单独从服务器请求回来。零散的模块文件必然会导致浏览器的频繁发送网络请求,影响应用的工作效率。
最后,谈一下在实现 JS 模块化的基础上的发散。随着应用日益复杂,在前端应用开发过程中不仅仅只有 JavaScript 代码需要模块化,HTML 和 CSS 这些资源文件也会面临需要被模块化的问题。而且从宏观角度来看,这些文件也都应该看作前端应用中的一个模块,只不过这些模块的种类和用途跟 JavaScript 不同。
对于开发过程而言,模块化肯定是必要的,所以我们需要在前面所说的模块化实现的基础之上引入更好的方案或者工具,去解决上面提出的 3 个问题,让我们的应用在开发阶段继续享受模块化带来的优势,又不必担心模块化对生产环境所产生的影响。
相信你已经想到了,这就是 Webpack 等一系列打包工具出现的原因,上面的问题,就是这类工具核心要解决的问题。
本质上,Webpack 是一个现代 JavaScript 应用程序的静态模块打包器 (module bundler)。
Webpack 核心原理
我们来解读一下 Webpack 的运行机制和核心工作原理。
其实 Webpack 官网首屏的英雄区就已经很清楚地描述了它的工作原理,如下图所示:
我们以一个普通的前端项目为例,项目中一般都会散落着各种各样的代码及资源文件,如下图所示:
比如 JS、CSS、图片、字体等,这些文件在 Webpack 的思想中都属于当前项目中的一个模块。Webpack 可以通过打包,将它们最终聚集到一起。
Webpack 在整个打包的过程中:
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通过 Loader 处理特殊类型资源的加载,例如加载样式、图片;
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通过 Plugin 实现各种自动化的构建任务,例如自动压缩、自动发布。
具体来看打包的过程。
Webpack 启动后,会根据我们的配置,找到项目中的某个指定文件(一般这个文件都会是一个 JS 文件)作为入口。然后顺着入口文件中的代码,根据代码中出现的 import(ES Modules)或者是 require(CommonJS)之类的语句,解析推断出来这个文件所依赖的资源模块。接着再分别去解析每个资源模块的依赖,周而复始,最后形成整个项目中所有用到的文件之间的依赖关系树。
下面这个动画生动的演示了这个过程:
有了这个依赖关系树过后,Webpack 会遍历(递归)这个依赖树,找到每个节点对应的资源文件。然后根据配置选项中的 Loader 配置,交给对应的 Loader 去加载这个模块。最后将加载的结果放入 bundle.js(打包结果)中,从而实现整个项目的打包。
具体操作可以参考下面的动画:
对于依赖模块中无法通过 JavaScript 代码表示的资源模块,例如图片或字体文件,一般的 Loader 会将它们单独作为资源文件拷贝到输出目录中,然后将这个资源文件所对应的访问路径作为这个模块的导出成员暴露给外部。
整个打包过程中,Loader 机制起了很重要的作用。因为如果没有 Loader 的话,Webpack 就无法实现各种各样类型的资源文件加载,那 Webpack 也就只能算是一个用来合并 JS 模块代码的工具了。
至此,你就已经了解到了 Webpack 的核心工作过程。
至于插件机制,只是 Webpack 为了提供一个强大的扩展能力,它为整个工作过程的每个环节都预制了一个钩子,它并不会影响 Webpack 的核心工作过程,也就是说我们可以通过插件往 Webpack 工作过程的任意环节植入一些自定义的任务,从而扩展 Webpack 打包功能以外的能力。