Webpack 概念

概念

webpack 是一个现代的 JavaScript 应用程序的模块打包器(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表(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少量的 bundle - 通常只有一个,由浏览器加载。

学习 webpack,需要先了解几个核心概念,下面会一一道来。

模块化(module)

模块化编程中,开发者将程序分解相对独立的代码块,并称之为模块

每个模块具有比完整程序更小的接触面,使得校验、调试、测试轻而易举。 精心编写的模块提供了可靠的抽象和封装界限,使得应用程序中每个模块都具有条理清楚的设计和明确的目的。

Node.js 从最一开始就支持模块化编程。然而,在 web,模块化的支持正缓慢到来。在 web 存在多种支持 JavaScript 模块化的工具,这些工具各有优势和限制。webpack 基于从这些系统获得的经验教训,并将模块的概念应用于项目中的任何文件。

什么是 webpack 模块

对比 Node.js 模块,webpack 模块能够以各种方式表达它们的依赖关系,几个例子如下:

 webpack 1 需要特定的 loader 来转换 ES 2015 import,然而 webpack 2 天然支持。

支持的模块类型

webpack 通过 loader 可以支持各种语言和预处理器编写模块。loader 描述了 webpack 如何处理 非 JavaScript(non-JavaScript) 模块,并且在bundle中引入这些依赖。 webpack 社区已经为各种流行语言和语言处理器构建了 loader,包括:

总的来说,webpack 提供了可定制的、强大和丰富的 API,允许任何技术栈使用 webpack,保持了在你的开发、测试和生成流程中无侵入性(non-opinionated)

配置文件 - webpack.config.js

webpack 是高度可配置的,如何模块化打包、加载都可以基于配置文件定制。 webpack 的默认配置文件是 webpack.config.js

因为 webpack 配置是标准的 Node.js CommonJS 模块,你可以使用如下特性

  • 通过 require(...) 导入其他文件
  • 通过 require(...) 使用 npm 的工具函数
  • 使用 JavaScript 控制流表达式,例如 ?: 操作符
  • 对常用值使用常量或变量
  • 编写并执行函数来生成部分配置

依赖图表(Dependency Graph)

任何时候,一个文件依赖于另一个文件,webpack 就把此视为文件之间有依赖关系。这使得 webpack 可以接收非代码资源(non-code asset)(例如图像或 web 字体),并且可以把它们作为依赖提供给你的应用程序。

webpack 从命令行或配置文件中定义的一个模块列表开始,处理你的应用程序。 从这些入口起点开始,webpack 递归地构建一个依赖图表,这个依赖图表包含着应用程序所需的每个模块,然后将所有这些模块打包为少量的 bundle- 通常只有一个 - 可由浏览器加载。

 对于 HTTP/1.1 客户端,由 webpack 打包你的应用程序会尤其强大,因为在浏览器发起一个新请求时,它能够减少应用程序必须等待的时间。对于 HTTP/2,你还可以使用代码拆分(Code Splitting)以及通过 webpack 打包来实现最佳优化

入口(entry)

webpack 将创建所有应用程序的依赖关系图表(dependency graph)。图表的起点被称之为入口起点(entry point)入口起点告诉 webpack 从哪里开始,并遵循着依赖关系图表知道要打包什么。可以将您应用程序的入口起点认为是根上下文(contextual root)或 app 第一个启动文件

在 webpack 中,我们使用 webpack 配置对象(webpack configuration object) 中的 entry 属性来定义入口

例:

module.exports = {
  entry: './path/to/my/entry/file.js'
};

输出(output)

将所有的资源(assets)归拢在一起后,还需要告诉 webpack 在哪里打包应用程序。webpack 的 output 属性描述了如何处理归拢在一起的代码(bundled code)。

例:

const path = require('path');

module.exports = {
  entry: './path/to/my/entry/file.js',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'my-first-webpack.bundle.js'
  }
};

加载(loader)

webpack 的目标是,让 webpack 聚焦于项目中的所有资源(asset),而浏览器不需要关注考虑这些(这并不意味着资源(asset)都必须打包在一起)。webpack 把每个文件(.css, .html, .scss, .jpg, etc.) 都作为模块处理。然而 webpack 只理解 JavaScript

webpack loader 会将这些文件转换为模块,而转换后的文件会被添加到依赖图表中。

在更高层面,webpack 的配置有两个目标。

  1. 识别出(identify)应该被对应的 loader 进行转换(transform)的那些文件
  2. 由于进行过文件转换,所以能够将被转换的文件添加到依赖图表(并且最终添加到 bundle 中)(use 属性)

例:

const path = require('path');

const config = {
  entry: './path/to/my/entry/file.js',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'my-first-webpack.bundle.js'
  },
  module: {
    rules: [
      {test: /\.(js|jsx)$/, use: 'babel-loader'}
    ]
  }
};

module.exports = config;

插件(plugins)

由于 loader 仅在每个文件的基础上执行转换,而 插件(plugins) 最常用于(但不限于)在打包模块的“compilation”和“chunk”生命周期执行操作和自定义功能(查看更多)。webpack 的插件系统极其强大和可定制化

想要使用一个插件,你只需要 require() 它,然后把它添加到 plugins 数组中。多数插件可以通过选项(option)自定义。你也可以在一个配置文件中因为不同目的而多次使用同一个插件,你需要使用 new 创建实例来调用它。

例:

const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin'); //installed via npm
const webpack = require('webpack'); //to access built-in plugins
const path = require('path');

const config = {
  entry: './path/to/my/entry/file.js',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: 'my-first-webpack.bundle.js'
  },
  module: {
    rules: [
      {test: /\.(js|jsx)$/, use: 'babel-loader'}
    ]
  },
  plugins: [
    new webpack.optimize.UglifyJsPlugin(),
    new HtmlWebpackPlugin({template: './src/index.html'})
  ]
};

module.exports = config;

热替换(Hot Module Replacement)

模块热替换功能会在应用程序运行过程中替换、添加或删除模块,而无需重新加载页面。这使得你可以在独立模块变更后,无需刷新整个页面,就可以更新这些模块,极大地加速了开发时间。

这一切是如何运行的?

站在 App 的角度

  1. app 代码要求 HMR runtime 检查更新。
  2. HMR runtime (异步)下载更新,然后通知 app 代码更新可用。
  3. app 代码要求 HMR runtime 应用更新。
  4. HMR runtime (异步)应用更新。

你可以设置 HMR,使此进程自动触发更新,或者你可以选择要求在用户交互后进行更新。

站在编译器(webpack) 的角度

除了普通资源,编译器(compiler)需要发出 "update",以允许更新之前的版本到新的版本。"update" 由两部分组成:

  1. 待更新 manifest (JSON)
  2. 一个或多个待更新 chunk (JavaScript)

manifest 包括新的编译 hash 和所有的待更新 chunk 目录。

每个待更新 chunk 包括用于与所有被更新模块相对应 chunk 的代码(或一个 flag 用于表明模块要被移除)。

编译器确保模块 ID 和 chunk ID 在这些构建之间保持一致。通常将这些 ID 存储在内存中(例如,当使用 webpack-dev-server 时),但是也可能将它们存储在一个 JSON 文件中。

站在模块的角度

HMR 是可选功能,只会影响包含 HMR 代码的模块。举个例子,通过 style-loader 为 style 样式追加补丁。 为了运行追加补丁,style-loader 实现了 HMR 接口;当它通过 HMR 接收到更新,它会使用新的样式替换旧的样式。

类似的,当在一个模块中实现了 HMR 接口,你可以描述出当模块被更新后发生了什么。然而在多数情况下,不需要强制在每个模块中写入 HMR 代码。如果一个模块没有 HMR 处理函数,更新就会冒泡。这意味着一个简单的处理函数能够对整个模块树(complete module tree)进行处理。如果在这个模块树中,一个单独的模块被更新,那么整个模块树都会被重新加载(只会重新加载,不会迁移)。

站在 HMR Runtime 的角度 (Technical)

对于模块系统的 runtime,附加的代码被发送到 parents 和 children 跟踪模块。

在管理方面,runtime 支持两个方法 check 和 apply

check 发送 HTTP 请求来更新 manifest。如果请求失败,说明没有可用更新。如果请求成功,待更新 chunk 会和当前加载过的 chunk 进行比较。对每个加载过的 chunk,会下载相对应的待更新 chunk。当所有待更新 chunk 完成下载,就会准备切换到 ready 状态。

apply 方法将所有被更新模块标记为无效。对于每个无效模块,都需要在模块中有一个更新处理函数,或者在它的父级模块们中有更新处理函数。否则,无效标记冒泡,并将父级也标记为无效。每个冒泡继续直到到达应用程序入口起点,或者到达带有更新处理函数的模块(以最先到达为准)。如果它从入口起点开始冒泡,则此过程失败。

之后,所有无效模块都被(通过 dispose 处理函数)处理和解除加载。然后更新当前 hash,并且调用所有 "accept" 处理函数。runtime 切换回闲置状态,一切照常继续。

产生的文件 (Technical)

左侧表示初始编译器通过。右侧表示更新了模块 4 和 9 。

它能够用于?

你可以在开发过程中将 HMR 作为 LiveReload 的替代。webpack-dev-server 支持热模式,在试图重新加载整个页面之前,热模式会尝试使用 HMR 来更新。查看如何实现在 React 项目中使用 HMR 为例。

一些 loader 已经生成可热更新的模块。例如,style-loader 能够置换出页面的样式表。对于这样的模块,你不需要做任何特殊处理。

webpack 的强大之处在于它的可定制化,取决于特定项目需求,这里有许多配置 HMR 的方式。

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