原来rollup这么简单之插件篇

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计划

rollup系列打算一章一章的放出，内容更精简更专一更易于理解

这是rollup系列的最后一篇文章，以下是所有文章链接。

• rollup.rollup
• rollup.generate + rollup.write
• rollup.watch
• tree shaking
• plugins <==== 当前文章

TL;DR

rollup的插件和其他大型框架大同小异，都是提供统一的标准接口，通过约定大于配置定义公共配置，注入当前构建结果相关的属性与方法，供开发者进行增删改查操作。为稳定可持续增长提供了强而有力的铺垫！

但不想webpack区分loader和plugin，rollup的plugin既可以担任loader的角色，也可以胜任传统plugin的角色。rollup提供的钩子函数是核心，比如load、transform对chunk进行解析更改，resolveFileUrl可以对加载模块进行合法解析，options对配置进行动态更新等等~

注意点

所有的注释都在这里，可自行阅读

!!!提示 => 标有TODO为具体实现细节，会视情况分析。

!!!注意 => 每一个子标题都是父标题(函数)内部实现

!!!强调 => rollup中模块(文件)的id就是文件地址，所以类似resolveID这种就是解析文件地址的意思，我们可以返回我们想返回的文件id(也就是地址，相对路径、决定路径)来让rollup加载

rollup是一个核心，只做最基础的事情，比如提供默认模块(文件)加载机制, 比如打包成不同风格的内容，我们的插件中提供了加载文件路径，解析文件内容(处理ts，sass等)等操作，是一种插拔式的设计，和webpack类似
插拔式是一种非常灵活且可长期迭代更新的设计，这也是一个中大型框架的核心，人多力量大嘛~

主要通用模块以及含义

1. Graph: 全局唯一的图，包含入口以及各种依赖的相互关系，操作方法，缓存等。是rollup的核心
2. PathTracker: 引用(调用)追踪器
3. PluginDriver: 插件驱动器，调用插件和提供插件环境上下文等
4. FileEmitter: 资源操作器
5. GlobalScope: 全局作用局，相对的还有局部的
6. ModuleLoader: 模块加载器
7. NodeBase: ast各语法(ArrayExpression、AwaitExpression等)的构造基类

插件机制分析

rollup的插件其实一个普通的函数，函数返回一个对象，该对象包含一些基础属性(如name)，和不同阶段的钩子函数，像这个样子:

function plugin(options = {}) {
  return {
    name: 'rollup-plugin',
    transform() {
      return {
        code: 'code',
        map: { mappings: '' }
      };
    }
  };
}

这里是官方建议遵守的约定.

我们平常书写rollup插件的时候，最关注的就是钩子函数部分了，钩子函数的调用时机有三类:

1. const chunks = rollup.rollup执行期间的Build Hooks
2. chunks.generator(write)执行期间的Output Generation Hooks
3. 监听文件变化并重新执行构建的rollup.watch执行期间的watchChange钩子函数

除了类别不同，rollup也提供了几种钩子函数的执行方式，每种方式都又分为同步或异步，方便内部使用：

1. async: 处理promise的异步钩子，也有同步版本
2. first: 如果多个插件实现了相同的钩子函数，那么会串式执行，从头到尾，但是，如果其中某个的返回值不是null也不是undefined的话，会直接终止掉后续插件。
3. sequential: 如果多个插件实现了相同的钩子函数，那么会串式执行，按照使用插件的顺序从头到尾执行，如果是异步的，会等待之前处理完毕，在执行下一个插件。
4. parallel: 同上，不过如果某个插件是异步的，其后的插件不会等待，而是并行执行。

文字表达比较苍白，咱们看几个实现：

• 钩子函数: hookFirst
  使用场景：resolveId、resolveAssetUrl等

function hookFirst<H extends keyof PluginHooks, R = ReturnType<PluginHooks[H]>>(
    hookName: H,
    args: Args<PluginHooks[H]>,
    replaceContext?: ReplaceContext | null,
    skip?: number | null
): EnsurePromise<R> {
    // 初始化promise
    let promise: Promise<any> = Promise.resolve();
    // this.plugins在初始化Graph的时候，进行了初始化
    for (let i = 0; i < this.plugins.length; i++) {
        if (skip === i) continue;
        // 覆盖之前的promise，换言之就是串行执行钩子函数
        promise = promise.then((result: any) => {
            // 返回非null或undefined的时候，停止运行，返回结果
            if (result != null) return result;
            // 执行钩子函数
            return this.runHook(hookName, args as any[], i, false, replaceContext);
        });
    }
    // 最后一个promise执行的结果
    return promise;
}

• 钩子函数: hookFirstSync
  使用场景：resolveFileUrl、resolveImportMeta等

// hookFirst的同步版本，也就是并行执行
function hookFirstSync<H extends keyof PluginHooks, R = ReturnType<PluginHooks[H]>>(
    hookName: H,
    args: Args<PluginHooks[H]>,
    replaceContext?: ReplaceContext
): R {
    for (let i = 0; i < this.plugins.length; i++) {
        // runHook的同步版本
        const result = this.runHookSync(hookName, args, i, replaceContext);
        // 返回非null或undefined的时候，停止运行，返回结果
        if (result != null) return result as any;
    }
    // 否则返回null
    return null as any;
}

• 钩子函数: hookSeq
  使用场景：onwrite、generateBundle等

// 和hookFirst的区别就是不能中断
async function hookSeq<H extends keyof PluginHooks>(
    hookName: H,
    args: Args<PluginHooks[H]>,
    replaceContext?: ReplaceContext
): Promise<void> {
    let promise: Promise<void> = Promise.resolve();
    for (let i = 0; i < this.plugins.length; i++)
        promise = promise.then(() =>
            this.runHook<void>(hookName, args as any[], i, false, replaceContext)
        );
    return promise;
}

• 钩子函数: hookParallel
  使用场景：buildStart、buildEnd、renderStart等

// 同步进行，利用的Promise.all
function hookParallel<H extends keyof PluginHooks>(
    hookName: H,
    args: Args<PluginHooks[H]>,
    replaceContext?: ReplaceContext
): Promise<void> {
    // 创建promise.all容器
    const promises: Promise<void>[] = [];
    // 遍历每一个plugin
    for (let i = 0; i < this.plugins.length; i++) {
        // 执行hook返回promise
        const hookPromise = this.runHook<void>(hookName, args as any[], i, false, replaceContext);
        // 如果没有那么不push
        if (!hookPromise) continue;
        promises.push(hookPromise);
    }
    // 返回promise
    return Promise.all(promises).then(() => {});
}

• 钩子函数: hookReduceArg0
  使用场景: outputOptions、renderChunk等

// 对arg第一项进行reduce操作
function hookReduceArg0<H extends keyof PluginHooks, V, R = ReturnType<PluginHooks[H]>>(
    hookName: H,
    [arg0, ...args]: any[], // 取出传入的数组的第一个参数，将剩余的置于一个数组中
    reduce: Reduce<V, R>,
    replaceContext?: ReplaceContext //  替换当前plugin调用时候的上下文环境
) {
    let promise = Promise.resolve(arg0); // 默认返回source.code
    for (let i = 0; i < this.plugins.length; i++) {
        // 第一个promise的时候只会接收到上面传递的arg0
        // 之后每一次promise接受的都是上一个插件处理过后的source.code值
        promise = promise.then(arg0 => {
            const hookPromise = this.runHook(hookName, [arg0, ...args], i, false, replaceContext);
            // 如果没有返回promise，那么直接返回arg0
            if (!hookPromise) return arg0;
            // result代表插件执行完成的返回值
            return hookPromise.then((result: any) =>
                reduce.call(this.pluginContexts[i], arg0, result, this.plugins[i])
            );
        });
    }
    return promise;
}

通过观察上面几种钩子函数的调用方式，我们可以发现，其内部有一个调用钩子函数的方法: runHook(Sync)，该函数执行插件中提供的钩子函数。

实现很简单:

function runHook<T>(
    hookName: string,
    args: any[],
    pluginIndex: number,
    permitValues: boolean,
    hookContext?: ReplaceContext | null
): Promise<T> {
    this.previousHooks.add(hookName);
    // 找到当前plugin
    const plugin = this.plugins[pluginIndex];
    // 找到当前执行的在plugin中定义的hooks钩子函数
    const hook = (plugin as any)[hookName];
    if (!hook) return undefined as any;

    // pluginContexts在初始化plugin驱动器类的时候定义，是个数组，数组保存对应着每个插件的上下文环境
    let context = this.pluginContexts[pluginIndex];
    // 用于区分对待不同钩子函数的插件上下文
    if (hookContext) {
        context = hookContext(context, plugin);
    }
    return Promise.resolve()
        .then(() => {
            // permit values allows values to be returned instead of a functional hook
            if (typeof hook !== 'function') {
                if (permitValues) return hook;
                return error({
                    code: 'INVALID_PLUGIN_HOOK',
                    message: `Error running plugin hook ${hookName} for ${plugin.name}, expected a function hook.`
                });
            }
            // 传入插件上下文和参数，返回插件执行结果
            return hook.apply(context, args);
        })
        .catch(err => throwPluginError(err, plugin.name, { hook: hookName }));
}

当然，并不是每个人刚开始都会使用插件，所以rollup本身也提供了几个必需的钩子函数供我们使用，在Graph实例化的时候与用户自定义插件进行concat操作:

import { getRollupDefaultPlugin } from './defaultPlugin';

this.plugins = userPlugins.concat(
    // 采用内置默认插件或者graph的插件驱动器的插件，不管怎么样，内置默认插件是肯定有的
    // basePluginDriver是上一个PluginDriver初始化的插件
    // preserveSymlinks: 软连标志
    basePluginDriver ? basePluginDriver.plugins : [getRollupDefaultPlugin(preserveSymlinks)]
);

那rollup提供了哪些必需的钩子函数呢:

export function getRollupDefaultPlugin(preserveSymlinks: boolean): Plugin {
	return {
        // 插件名
		name: 'Rollup Core',
		// 默认的模块(文件)加载机制，内部主要使用path.resolve
		resolveId: createResolveId(preserveSymlinks) as ResolveIdHook,
        // this.pluginDriver.hookFirst('load', [id])为异步调用，readFile内部用promise包装了fs.readFile，并返回该promise
		load(id) {
			return readFile(id);
		},
        // 用来处理通过emitFile添加的urls或文件
		resolveFileUrl({ relativePath, format }) {
			// 不同format会返回不同的文件解析地址
			return relativeUrlMechanisms[format](relativePath);
		},
        // 处理import.meta.url，参考地址:https://nodejs.org/api/esm.html#esm_import_meta)
		resolveImportMeta(prop, { chunkId, format }) {
			// 改变 获取import.meta的信息 的行为
			const mechanism = importMetaMechanisms[format] && importMetaMechanisms[format](prop, chunkId);
			if (mechanism) {
				return mechanism;
			}
		}
	};
}

过一眼发现都是最基本处理路径解析内容的钩子函数。

不仅如此，rollup给钩子函数注入了context，也就是上下文环境，用来方便对chunks和其他构建信息进行增删改查。

文档中也写得很清楚，比如：

• 使用this.parse，调用rollup内部中的acron实例解析出ast
• 使用this.emitFile来增加产出的文件，看这个例子.

我们通过transform操作来简单看下，之前对ast进行transform的时候，调用了transform钩子：

graph.pluginDriver
    .hookReduceArg0<any, string>(
        'transform',
        [curSource, id], // source.code 和 模块id
        transformReducer,
    	// 第四个参数是一个函数，用来声明某些钩子上下文中需要的方法
        (pluginContext, plugin) => {
            // 这一大堆是插件利用的，通过this.xxx调用
            curPlugin = plugin;
            if (curPlugin.cacheKey) customTransformCache = true;
            else trackedPluginCache = getTrackedPluginCache(pluginContext.cache);
            return {
                ...pluginContext,
                cache: trackedPluginCache ? trackedPluginCache.cache : pluginContext.cache,
                warn(warning: RollupWarning | string, pos?: number | { column: number; line: number }) {
                    if (typeof warning === 'string') warning = { message: warning } as RollupWarning;
                    if (pos) augmentCodeLocation(warning, pos, curSource, id);
                    warning.id = id;
                    warning.hook = 'transform';
                    pluginContext.warn(warning);
                },
                error(err: RollupError | string, pos?: number | { column: number; line: number }): never {
                    if (typeof err === 'string') err = { message: err };
                    if (pos) augmentCodeLocation(err, pos, curSource, id);
                    err.id = id;
                    err.hook = 'transform';
                    return pluginContext.error(err);
                },
                emitAsset(name: string, source?: string | Buffer) {
                    const emittedFile = { type: 'asset' as const, name, source };
                    emittedFiles.push({ ...emittedFile });
                    return graph.pluginDriver.emitFile(emittedFile);
                },
                emitChunk(id, options) {
                    const emittedFile = { type: 'chunk' as const, id, name: options && options.name };
                    emittedFiles.push({ ...emittedFile });
                    return graph.pluginDriver.emitFile(emittedFile);
                },
                emitFile(emittedFile: EmittedFile) {
                    emittedFiles.push(emittedFile);
                    return graph.pluginDriver.emitFile(emittedFile);
                },
                addWatchFile(id: string) {
                    transformDependencies.push(id);
                    pluginContext.addWatchFile(id);
                },
                setAssetSource(assetReferenceId, source) {
                    pluginContext.setAssetSource(assetReferenceId, source);
                    if (!customTransformCache && !setAssetSourceErr) {
                        try {
                            return this.error({
                                code: 'INVALID_SETASSETSOURCE',
                                message: `setAssetSource cannot be called in transform for caching reasons. Use emitFile with a source, or call setAssetSource in another hook.`
                            });
                        } catch (err) {
                            setAssetSourceErr = err;
                        }
                    }
                },
                getCombinedSourcemap() {
                    const combinedMap = collapseSourcemap(
                        graph,
                        id,
                        originalCode,
                        originalSourcemap,
                        sourcemapChain
                    );
                    if (!combinedMap) {
                        const magicString = new MagicString(originalCode);
                        return magicString.generateMap({ includeContent: true, hires: true, source: id });
                    }
                    if (originalSourcemap !== combinedMap) {
                        originalSourcemap = combinedMap;
                        sourcemapChain.length = 0;
                    }
                    return new SourceMap({
                        ...combinedMap,
                        file: null as any,
                        sourcesContent: combinedMap.sourcesContent!
                    });
                }
            };
        }
    )

runHook中有一句判断，就是对上下文环境的使用：

function runHook<T>(
		hookName: string,
		args: any[],
		pluginIndex: number,
		permitValues: boolean,
		hookContext?: ReplaceContext | null
) {
    // ...
    const plugin = this.plugins[pluginIndex];
    // 获取默认的上下文环境
    let context = this.pluginContexts[pluginIndex];
    // 如果提供了，就替换
    if (hookContext) {
        context = hookContext(context, plugin);
    }
    // ...
}

至于rollup是什么时机调用插件提供的钩子函数的，这里就不啰嗦了，代码中分布很清晰，一看便知.

还有 rollup 为了方便咱们变化插件，还提供了一个工具集，可以非常方便的进行模块的操作以及判断，有兴趣的自行查看。

插件的缓存

插件还提供缓存的能力，实现的非常巧妙：

export function createPluginCache(cache: SerializablePluginCache): PluginCache {
	// 利用闭包将cache缓存
	return {
		has(id: string) {
			const item = cache[id];
			if (!item) return false;
			item[0] = 0; // 如果访问了，那么重置访问过期次数，猜测：就是说明用户有意向主动去使用
			return true;
		},
		get(id: string) {
			const item = cache[id];
			if (!item) return undefined;
			item[0] = 0; // 如果访问了，那么重置访问过期次数
			return item[1];
		},
		set(id: string, value: any) {
            // 存储单位是数组，第一项用来标记访问次数
			cache[id] = [0, value];
		},
		delete(id: string) {
			return delete cache[id];
		}
	};
}

然后创建缓存后，会添加在插件上下文中:

import createPluginCache from 'createPluginCache';

const cacheInstance = createPluginCache(pluginCache[cacheKey] || (pluginCache[cacheKey] = Object.create(null)));

const context = {
	// ...
    cache: cacheInstance,
    // ...
}

之后我们就可以在插件中就可以使用cache进行插件环境下的缓存，进一步提升打包效率:

function testPlugin() {
  return {
    name: "test-plugin",
    buildStart() {
      if (!this.cache.has("prev")) {
        this.cache.set("prev", "上一次插件执行的结果");
      } else {
        // 第二次执行rollup的时候会执行
        console.log(this.cache.get("prev"));
      }
    },
  };
}
let cache;
async function build() {
  const chunks = await rollup.rollup({
    input: "src/main.js",
    plugins: [testPlugin()],
    // 需要传递上次的打包结果
    cache,
  });
  cache = chunks.cache;
}

build().then(() => {
  build();
});

不过需要注意的一点是options钩子函数是没有注入上下文环境的，它的调用方式也和其他钩子不一样:

function applyOptionHook(inputOptions: InputOptions, plugin: Plugin) {
	if (plugin.options){
        // 指定this和经过处理的input配置，并未传入context
    	return plugin.options.call({ meta: { rollupVersion } }, inputOptions) || inputOptions;
    }

	return inputOptions;
}

总结

rollup系列到此也就告一段落了，从开始阅读时的一脸懵逼，到读到依赖收集、各工具类的十脸懵逼，到现在的轻车熟路，真是一段难忘的经历~

学习大佬们的操作并取其精华，去其糟粕就像打怪升级一样，你品，你细品。哈哈

在这期间也是误导一些东西，看得多了，就会发现，其实套路都一样，摸索出它们的核心框架，再对功能缝缝补补，不断更新迭代，或许我们也可以成为开源大作的作者。

如果用几句话来描述rollup的话：

读取并合并配置 -> 创建依赖图 -> 读取入口模块内容 -> 借用开源estree规范解析器进行源码分析，获取依赖，递归此操作 -> 生成模块，挂载模块对应文件相关信息 -> 分析ast，构建各node实例 -> 生成chunks -> 调用各node重写的render -> 利用magic-string进行字符串拼接和wrap操作 -> 写入

精简一下就是:

字符串 -> AST -> 字符串

如果改系列能对你一丝丝帮忙，还请动动手指，鼓励一下~

拜了个拜~