打包工具的配置教程见的多了,但它们的运行原理你知道吗?

clipboard.png

前端模块化成为了主流的今天,离不开各种打包工具的贡献。社区里面对于webpack,rollup以及后起之秀parcel的介绍层出不穷,对于它们各自的使用配置分析也是汗牛充栋。为了避免成为一位“配置工程师”,我们需要来了解一下打包工具的运行原理,只有把核心原理搞明白了,在工具的使用上才能更加得心应手。

本文基于parcel核心开发者@ronami的开源项目minipack而来,在其非常详尽的注释之上加入更多的理解和说明,方便读者更好地理解。

1、打包工具核心原理

顾名思义,打包工具就是负责把一些分散的小模块,按照一定的规则整合成一个大模块的工具。与此同时,打包工具也会处理好模块之间的依赖关系,最终这个大模块将可以被运行在合适的平台中。

打包工具会从一个入口文件开始,分析它里面的依赖,并且再进一步地分析依赖中的依赖,不断重复这个过程,直到把这些依赖关系理清挑明为止。

从上面的描述可以看到,打包工具最核心的部分,其实就是处理好模块之间的依赖关系,而minipack以及本文所要讨论的,也是集中在模块依赖关系的知识点当中。

为了简单起见,minipack项目直接使用ES modules规范,接下来我们新建三个文件,并且为它们之间建立依赖:

它们的依赖关系非常简单:entry.jsmessage.jsname.js,其中entry.js将会成为打包工具的入口文件。

但是,这里面的依赖关系只是我们人类所理解的,如果要让机器也能够理解当中的依赖关系,就需要借助一定的手段了。

2、依赖关系解析

新建一个js文件,命名为minipack.js,首先引入必要的工具。

接下来,我们会撰写一个函数,这个函数接收一个文件作为模块,然后读取它里面的内容,分析出其所有的依赖项。当然,我们可以通过正则匹配模块文件里面的import关键字,但这样做非常不优雅,所以我们可以使用babylon这个js解析器把文件内容转化成抽象语法树(AST),直接从AST里面获取我们需要的信息。

得到了AST之后,就可以使用babel-traverse去遍历这棵AST,获取当中关键的“依赖声明”,然后把这些依赖都保存在一个数组当中。

最后使用babel-coretransformFromAst方法搭配babel-preset-env插件,把ES6语法转化成浏览器可以识别的ES5语法,并且为该js模块分配一个ID。

运行createAsset('./example/entry.js'),输出如下:

可见entry.js文件已经变成了一个典型的模块,且依赖已经被分析出来了。接下来我们就要递归这个过程,把“依赖中的依赖”也都分析出来,也就是下一节要讨论的建立依赖关系图集。

3、建立依赖关系图集

新建一个名为createGragh()的函数,传入一个入口文件的路径作为参数,然后通过createAsset()解析这个文件使之定义成一个模块。

接下来,为了能够挨个挨个地对模块进行依赖分析,所以我们维护一个数组,首先把第一个模块传进去并进行分析。当这个模块被分析出还有其他依赖模块的时候,就把这些依赖模块也放进数组中,然后继续分析这些新加进去的模块,直到把所有的依赖以及“依赖中的依赖”都完全分析出来。

与此同时,我们有必要为模块新建一个mapping属性,用来储存模块、依赖、依赖ID之间的依赖关系,例如“ID为0的A模块依赖于ID为2的B模块和ID为3的C模块”就可以表示成下面这个样子:

搞清楚了个中道理,就可以开始编写函数了。

可能有读者对其中的for...of ...循环当中的queue.push有点迷,但是只要尝试过下面这段代码就能搞明白了:

尝试运行一下createGraph('./example/entry.js'),就能够看到如下的输出:

现在依赖关系图集已经构建完成了,接下来就是把它们打包成一个单独的,可直接运行的文件啦!

4、进行打包

上一步生成的依赖关系图集,接下来将通过CommomJS规范来实现加载。由于篇幅关系,本文不对CommomJS规范进行扩展,有兴趣的读者可以参考@阮一峰 老师的一篇文章《浏览器加载 CommonJS 模块的原理与实现》,说得非常清晰。简单来说,就是通过构造一个立即执行函数(function () {})(),手动定义moduleexportsrequire变量,最后实现代码在浏览器运行的目的。

接下来就是依据这个规范,通过字符串拼接去构建代码块。

最后运行bundle(createGraph('./example/entry.js')),输出如下:

这段代码将能够直接在浏览器运行,输出“Hello world!”。

至此,整一个打包工具已经完成。

5、归纳总结

经过上面几个步骤,我们可以知道一个模块打包工具,第一步会从入口文件开始,对其进行依赖分析,第二步对其所有依赖再次递归进行依赖分析,第三步构建出模块的依赖图集,最后一步根据依赖图集使用CommonJS规范构建出最终的代码。明白了当中每一步的目的,便能够明白一个打包工具的运行原理。

最后再次感谢@ronami的开源项目minipack,其源码有着更为详细的注释,非常值得大家阅读。

1 5 收藏 评论

可能感兴趣的话题



直接登录
跳到底部
返回顶部