Webpack系列-第一篇基础杂记

前言

公司的前端项目基本都是用Webpack来做工程化的，而Webpack虽然只是一个工具，但内部涉及到非常多的知识，之前一直靠CV来解决问题，之知其然不知其所以然，希望这次能整理一下相关的知识点。

简介

这是webpack官方的首页图

本质上，webpack 是一个现代 JavaScript 应用程序的静态模块打包器(module bundler)。当 webpack 处理应用程序时，它会递归地构建一个依赖关系图(dependency graph)，其中包含应用程序需要的每个模块，然后将所有这些模块打包成一个或多个 bundle。

那么打个比方就是我们搭建一个项目好比搭建一个房子，我们把所需要的材料（js文件、图片等）交给webpack，最后webpack会帮我们做好一切，并把房子（即bundle）输出。

webpack中有几个概念需要记住

entry(入口)

入口起点(entry point)即是webpack通过该起点找到本次项目所直接或间接依赖的资源（模块、库等），并对其进行处理，最后输出到bundle中。入口文件由用户自定义，可以是一个或者多个，每一个entry最后对应一个bundle。

output(出口)

通过配置output属性可以告诉webpack将bundle命名并输出到对应的位置。

loader

webpack核心，webpack本身只能识别js文件，对于非js文件，即需要loader转换为js文件。换句话说，,Loader就是资源转换器。由于在webpack里，所有的资源都是模块，不同资源都最终转化成js去处理。针对不同形式的资源采用不同的Loader去编译，这就是Loader的意义。

插件（plugin）

webpack核心，loader处理非js文件，那么插件可以有更广泛的用途。整个webpack其实就是各类的插件形成的，插件的范围包括，从打包优化和压缩，一直到重新定义环境中的变量。插件接口功能极其强大，可以用来处理各种各样的任务。

Chunk

被entry所依赖的额外的代码块，同样可以包含一个或者多个文件。chunk也就是一个个的js文件，在异步加载中用处很大。chunk实际上就是webpack打包后的产物，如果你不想最后生成一个包含所有的bundle，那么可以生成一个个chunk，并通过按需加载引入。同时它还能通过插件提取公共依赖生成公共chunk,避免多个bundle中有多个相同的依赖代码。

配置

webpack的相关配置语法官方文档比较详细，这里就不赘述了。
指南
配置

实践&优化

url-loader & image-webpack-loader

url-loader 可以在文件大小（单位 byte）低于指定的限制，将文件转换为DataURL，这在实际开发中非常有效，能够减少请求数，在vue-cli和create-react-app中也都能看到对这个loader的使用。

// "url" loader works just like "file" loader but it also embeds
          // assets smaller than specified size as data URLs to avoid requests.
          {
            test: [/.bmp$/, /.gif$/, /.jpe?g$/, /.png$/],
            loader: require.resolve('url-loader'),
            options: {
              limit: 10000,
              name: 'static/media/[name].[hash:8].[ext]',
            },
          },

image-webpack-loader 这是一个可以通过设置质量参数来压缩图片的插件，但个人觉得在实际开发中并不会经常使用，图片一般是UI提供，一般来说，他们是不会同意图片的质量有问题。

资源私有化

以这种方式加载资源，你可以以更直观的方式将模块和资源组合在一起。无需依赖于含有全部资源的 /assets 目录，而是将资源与代码组合在一起。例如，类似这样的结构会非常有用

- |- /assets
+ |– /components
+ |  |– /my-component
+ |  |  |– index.jsx
+ |  |  |– index.css
+ |  |  |– icon.svg
+ |  |  |– img.png

当然，这种选择见仁见智

Tree-Shaking

前端中的tree-shaking就是将一些无关的代码删掉不打包。在Webpack项目中，我们通常会引用很多文件，但实际上我们只引用了其中的某些模块，但却需要引入整个文件进行打包，会导致我们的打包结果变得很大，通过tree-shaking将没有使用的模块摇掉，这样来达到删除无用代码的目的。

Tree-Shaking的原理可以参考这篇文章

归纳起来就是

1.ES6的模块引入是静态分析的，故而可以在编译时正确判断到底加载了什么代码。
2.分析程序流，判断哪些变量未被使用、引用，进而删除此代码

Tree-Shaking不起作用，代码没有被删？

归纳起来就是

因为Babel的转译，使得引用包的代码有了副作用，而副作用会导致Tree-Shaking失效。

Webpack 4 默认启用了 Tree Shaking。对副作用进行了消除，以下是我在4.19.1的实验

index.js
import { cube } from './math.js'

console.log(cube(5))

math.js

// 不打包square
export class square {
  constructor() {
    console.log('square')
  }
}


export class cube {
  constructor(x) {
    return x * x * x
  }
}

// babel编译后 同不打包
'use strict';

Object.defineProperty(exports, "__esModule", {
  value: true
});
exports.cube = cube;

function _classCallCheck(instance, Constructor) { if (!(instance instanceof Constructor)) { throw new TypeError("Cannot call a class as a function"); } }

var square = exports.square = function square() {
  _classCallCheck(this, square);

  console.log('square');
};

function cube(x) {
  console.log('cube');
  return x * x * x;
}

// 不打包
export function square(x) {
  console.log('square')
  return x.a
}

export function cube (x) {
  return x * x * x
}

// wow 被打包
export function square() {
  console.log('square')
  return x.a
}

square({a: 1})

export function cube () {
  return x * x * x
}

sourcemap

简单说，Source map就是一个信息文件，里面储存着位置信息。也就是说，转换后的代码的每一个位置，所对应的转换前的位置。

有了它，出错的时候，除错工具将直接显示原始代码，而不是转换后的代码。这无疑给开发者带来了很大方便。

webpack中的devtool配置项可以设置sourcemap，可以参考官方文档然而，devtool的许多选项都讲的不是很清楚，这里推荐该文章，讲的比较详细

要注意，避免在生产中使用 inline-* 和 eval-*，因为它们可以增加 bundle 大小，并降低整体性能。

模块热替换

热替换这一块目前大多数都是用的webpack-dev-middleware插件配合服务器使用的，而官方提供的watch模式反而比较少用，当然，webpack-dev-middleware的底层监听watch mode，至于为什么不直接使用watch模式，则是webpack-dev-middleware快速编译，走内存；只依赖webpack的watch mode来监听文件变更，自动打包，每次变更，都将新文件打包到本地，就会很慢。

DefinePlugin

webpack.DefinePlugin 定义环境变量process.env，这在实际开发中比较常用，参考create-react-app中的代码如下：

// Makes some environment variables available to the JS code, for example:
    // if (process.env.NODE_ENV === 'development') { ... }. See `./env.js`.
    new webpack.DefinePlugin(env.stringified),

不过，要注意不能在config中使用，因为

process.env.NODE_ENV === 'production' ? '[name].[hash].bundle.js' : '[name].bundle.js'

NODE_ENV is set in the compiled code, not in the webpack.config.js file. You should not use enviroment variables in your configuration. Pass options via --env.option abc and export a function from the webpack.config.js.

大致意思就是NODE_ENV是设置在compiled里面，而不是config文件里。

ExtractTextWebpackPlugin

ExtractTextWebpackPlugin，将css抽取成单独文件，可以通过这种方式配合后端对CSS文件进行缓存。

SplitChunksPlugin

webpack4的代码分割插件。
webpack4中支持了零配置的特性，同时对块打包也做了优化，CommonsChunkPlugin已经被移除了，现在是使用optimization.splitChunks代替。

SplitChunksPlugin的配置有几个需要比较关注一下
chunks： async | initial | all

• async: 默认值， 将按需引用的模块打包
• initial: 分开优化打包异步和非异步模块
• all: all会把异步和非异步同时进行优化打包。也就是说moduleA在indexA中异步引入，indexB中同步引入，initial下moduleA会出现在两个打包块中，而all只会出现一个。

cacheGroups
使用cacheGroups可以自定义配置打包块。

更多详细内容参考该文章

动态引入

则是利用动态引入的文件打包成另一个包，并懒加载它。其与SplitChunksPlugin的区别：

• Bundle splitting:实际上就是创建多个更小的文件，并行加载，以获得更好的缓存效果；主要的作用就是使浏览器并行下载，提高下载速度。并且运用浏览器缓存，只有代码被修改，文件名中的哈希值改变了才会去再次加载。
• Code splitting:只加载用户最需要的部分，其余的代码都遵从懒加载的策略；主要的作用就是加快页面加载速度，不加载不必要加载的东西。
  参考代码：

+ import _ from 'lodash';
+
+ function component() {
    var element = document.createElement('div');
+   var button = document.createElement('button');
+   var br = document.createElement('br');

+   button.innerHTML = 'Click me and look at the console!';
    element.innerHTML = _.join(['Hello', 'webpack'], ' ');
+   element.appendChild(br);
+   element.appendChild(button);
+
+   // Note that because a network request is involved, some indication
+   // of loading would need to be shown in a production-level site/app.
+   button.onclick = e => import(/* webpackChunkName: "print" */ './print').then(module => {
+     var print = module.default;
+
+     print();
+   });

    return element;
  }

+ document.body.appendChild(component());

注意当调用 ES6 模块的 import() 方法（引入模块）时，必须指向模块的 .default 值，因为它才是 promise 被处理后返回的实际的 module 对象。

缓存runtimeChunk

因为webpack会把运行时代码放到最后的一个bundle中， 所以即使我们修改了其他文件的代码，最后的一个bundle的hash也会改变，runtimeChunk是把运行时代码单独提取出来的配置。这样就有利于我们和后端配合缓存文件。

配置项

• single: 所有入口共享一个生成的runtimeChunk
• true/mutiple: 每个入口生成一个单独的runtimeChunk

模块标识符

有时候我们只是添加了个文件print.js， 并在index引入

import Print from './print'

打包的时候，期望只有runtime和main两个bundle的hash发生改变，但是通常所有bundle都发生了变化，因为每个 module.id 会基于默认的解析顺序(resolve order)进行增量。也就是说，当解析顺序发生变化，ID 也会随之改变。
可以使用两个插件来解决这个问题。第一个插件是 NamedModulesPlugin，将使用模块的路径，而不是数字标识符。虽然此插件有助于在开发过程中输出结果的可读性，然而执行时间会长一些。第二个选择是使用 HashedModuleIdsPlugin。

参考文章

ProvidePlugin

通过ProvidePlugin处理全局变量
其他更细粒度的处理

polyfills的处理

首先了解一下polyfills， 虽然在webpack中能够使用es6es7等的API，但并不代表编译器支持这些API，所以通常我们会用polyfills来自定义一个API。
那么在webpack中，一般是使用babel-polyfill VS babel-runtime VS babel-preset-env等来支持这些API，而这三种怎么选择也是一个问题。
在真正进入主题之前，我们先看一个preset-env的配置项，同时也是package.json中的一个配置项browserslist

{
  "browserslist": [
    "last 1 version",
    "> 1%",
    "maintained node versions",
    "not dead"
  ]
}

根据这个配置，preset-env或者postcss等会根据你的参数支持不同的polyfills，具体的参数配置参考该文章
另外推荐一个网站，可以看各种浏览器的使用情况。

• babel-polyfill 只需要引入一次，但会重写一些原生的已支持的方法，而且体积很大。
• transform-runtime 是利用 plugin 自动识别并替换代码中的新特性，你不需要再引入，只需要装好 babel-runtime 和 配好 plugin 就可以了。好处是按需替换，检测到你需要哪个，就引入哪个 polyfill，值得注意的是，instance 上新添加的一些方法，babel-plugin-transform-runtime 是没有做处理的，比如 数组的 includes, filter, fill 等
• babel-preset-env 根据当前的运行环境，自动确定你需要的 plugins 和 polyfills。通过各个 es标准 feature 在不同浏览器以及 node 版本的支持情况，再去维护一个 feature 跟 plugins 之间的映射关系，最终确定需要的 plugins。

参考文章

后编译

日常我们引用的Npm包都是编译好的，这样带来的方便的同时也暴露了一些问题。

代码冗余：一般来说，这些 NPM 包也是基于 ES2015+ 开发的，每个包都需要经过 babel 编译发布后才能被主应用使用，而这个编译过程往往会附加很多“编译代码”；每个包都会有一些相同的编译代码，这就造成大量代码的冗余，并且这部分冗余代码是不能通过 Tree Shaking 等技术去除掉的。

非必要的依赖：考虑到组件库的场景，通常我们为了方便一股脑引入了所有组件；但实际情况下对于一个应用而言可能只是用到了部分组件，此时如果全部引入，也会造成代码冗余。

所以我们自己的公司组件可以采用后编译的形式，即发布的是未经编译的npm包，在项目构建时才编译，我们公司采用的也是这种做法，因为我们的包都在一个目录下，所以不用考虑递归编译的问题。

更多的详细请直接参考该文章

设置环境变量

这个比较简单，直接看代码或者官方文档即可

webpack --env.NODE_ENV=local --env.production --progress

其他插件

插件总结归类

• CompressionWebpackPlugin 将文件压缩 文件大小减小很多 需要后端协助配置
• mini-css-extract-plugin将CSS分离出来
• wbepack.IgnorePlugin忽略匹配的模块
• uglifyjs-webpack-plugin代码丑化，webpack4的mode（product）自动配置
• optimize-css-assets-webpack-plugincss压缩
• webpack-md5-hash使你的chunk根据内容生成md5，用这个md5取代 webpack chunkhash。

总结

Webpack本身并不难于理解，难的是各种各样的配置和周围生态带来的复杂，然而也是这种复杂给我们带来了极高的便利性，理解这些有助于在搭建项目更好的优化。后面会继续写出两篇总结，分别是webpack的内部原理流程和webpack的插件开发原理。