本文是 从零到亿系统性的建立前端构建知识体系✨[1] 中的第八篇。
Webpack[2] 一直都是有些人的心魔,不清楚原理是什么,不知道怎么去配置,只会基本的 API 使用。它就像一个黑盒,让部分开发者对它望而生畏。
而本节最大的作用,就是帮大家一点一点的消灭心魔。
大家之所以认为 Webpack 复杂,很大程度上是因为它依附着一套庞大的生态系统。其实 Webpack 的核心流程远没有我们想象中那么复杂,甚至只需百来行代码就能完整复刻出来。
因此在学习过程中,我们应注重学习它本身的设计思想,不管是它的 Plugin 系统
还是 Loader 系统
,都是建立于这套核心思想之上。所谓万变不离其宗,一通百通。
在本文中,我将会从 Webpack 的整体流程出发,通篇采用结论先行、自顶向下的方式进行讲解。在涉及到原理性的知识时,尽量采用图文的方式辅以理解,注重实现思路
,注重设计思想
。
另外,如果在阅读过程中感到吃力(很正常),可自行补一补 Webpack 专栏中前置性的知识,每一节均完全解耦,可放心食用:
不了解也没关系,在本节中我都会一一讲到。
文中所涉及到的代码均放到个人 github 仓库中:github.com/noBaldAaa/h…[9]
初始化项目:
npm init //初始化一个项目
yarn add webpack //安装项目依赖
复制代码
安装完依赖后,根据以下目录结构来添加对应的目录和文件:
├── node_modules
├── package-lock.json
├── package.json
├── webpack.config.js #配置文件
├── debugger.js #测试文件
└── src # 源码目录
|── index.js
|── name.js
└── age.js
复制代码
webpack.config.js
const path = require("path");
module.exports = {
mode: "development", //防止代码被压缩
entry: "./src/index.js", //入口文件
output: {
path: path.resolve(__dirname, "dist"),
filename: "[name].js",
},
devtool: "source-map", //防止干扰源文件
};
复制代码
src/index.js(本文不讨论CommonJS 和 ES Module之间的引用关系,以CommonJS为准
)
const name = require("./name");
const age = require("./age");
console.log("entry文件打印作者信息", name, age);
复制代码
src/name.js
module.exports = "不要秃头啊";
复制代码
src/age.js
module.exports = "99";
复制代码
文件依赖关系:
image.png
Webpack[10] 本质上是一个函数,它接受一个配置信息作为参数,执行后返回一个 compiler 对象[11],调用 compiler
对象中的 run[12] 方法就会启动编译。run
方法接受一个回调,可以用来查看编译过程中的错误信息或编译信息。
debugger.js
// const { webpack } = require("./webpack.js"); //后面自己手写
const { webpack } = require("webpack");
const webpackOptions = require("./webpack.config.js");
const compiler = webpack(webpackOptions);
//开始编译
compiler.run((err, stats) => {
console.log(err);
console.log(
stats.toJson({
assets: true, //打印本次编译产出的资源
chunks: true, //打印本次编译产出的代码块
modules: true, //打印本次编译产出的模块
})
);
});
复制代码
执行打包命令:
node ./debugger.js
复制代码
得到产出文件 dist/main.js(先暂停三十秒读一读下面代码,命名经优化):
carbon (1).png
运行该文件,得到结果:
entry文件打印作者信息 不要秃头啊 99
复制代码
我们先来分析一下源代码和构建产物之间的关系:
image.png
从图中可以看出,入口文件(src/index.js
)被包裹在最后的立即执行函数中,而它所依赖的模块(src/name.js
、src/age.js
)则被放进了 modules
对象中(modules
用于存放入口文件的依赖模块,key 值为依赖模块路径,value 值为依赖模块源代码
)。
require
函数是 web 环境下 加载模块的方法( require
原本是 node环境 中内置的方法,浏览器并不认识 require
,所以这里需要手动实现一下),它接受模块的路径为参数,返回模块导出的内容。
要想弄清楚 Webpack 原理,那么核心问题就变成了:如何将左边的源代码转换成 dist/main.js 文件?
核心思想:
第一步:首先,根据配置信息(webpack.config.js
)找到入口文件(src/index.js
)
第二步:找到入口文件所依赖的模块,并收集关键信息:比如路径、源代码、它所依赖的模块
等:
var modules = [
{
id: "./src/name.js",//路径
dependencies: [], //所依赖的模块
source: 'module.exports = "不要秃头啊";', //源代码
},
{
id: "./src/age.js",
dependencies: [],
source: 'module.exports = "99";',
},
{
id: "./src/index.js",
dependencies: ["./src/name.js", "./src/age.js"],
source:
'const name = require("./src/name.js");\n' +
'const age = require("./src/age.js");\n' +
'console.log("entry文件打印作者信息", name, age);',
},
];
复制代码
第三步:根据上一步得到的信息,生成最终输出到硬盘中的文件(dist):包括 modules 对象、require 模版代码、入口执行文件等
在这过程中,由于浏览器并不认识除 html、js、css
以外的文件格式,所以我们还需要对源文件进行转换 —— **Loader 系统
**。
Loader 系统 本质上就是接收资源文件,并对其进行转换,最终输出转换后的文件:
image.png
除此之外,打包过程中也有一些特定的时机需要处理,比如:
这个时候需要一个可插拔的设计,方便给社区提供可扩展的接口 —— **Plugin 系统
**。
Plugin 系统 本质上就是一种事件流的机制,到了固定的时间节点就广播特定的事件,用户可以在事件内执行特定的逻辑,类似于生命周期:
image.png
这些设计也都是根据使用场景来的,只有理清需求后我们才能更好的理解它的设计思想。
在理清楚核心思想后,剩下的就是对其进行一步步拆解。
上面提到,我们需要建立一套事件流的机制来管控整个打包过程,大致可以分为三个阶段:
这其中又以编译阶段最为复杂,另外还考虑到一个场景:watch mode[13](当文件变化时,将重新进行编译),因此这里最好将编译阶段(也就是下文中的compilation
)单独解耦出来。
在 Webpack 源码中,compiler
就像是一个大管家,它就代表上面说的三个阶段,在它上面挂载着各种生命周期函数,而 compilation
就像专管伙食的厨师,专门负责编译相关的工作,也就是打包过程中
这个阶段。画个图帮助大家理解:
image.png
大致架构定下后,那现在应该如何实现这套事件流呢?
这时候就需要借助 Tapable[14] 了!它是一个类似于 Node.js 中的 EventEmitter[15] 的库,但更专注于自定义事件的触发和处理。通过 Tapable 我们可以注册自定义事件,然后在适当的时机去执行自定义事件。
类比到 Vue
和 React
框架中的生命周期函数,它们就是到了固定的时间节点就执行对应的生命周期,tapable
做的事情就和这个差不多,我们可以通过它先注册一系列的生命周期函数,然后在合适的时间点执行。
example 🌰:
const { SyncHook } = require("tapable"); //这是一个同步钩子
//第一步:实例化钩子函数,可以在这里定义形参
const syncHook = new SyncHook(["author", "age"]);
//第二步:注册事件1
syncHook.tap("监听器1", (name, age) => {
console.log("监听器1:", name, age);
});
//第二步:注册事件2
syncHook.tap("监听器2", (name) => {
console.log("监听器2", name);
});
//第三步:注册事件3
syncHook.tap("监听器3", (name) => {
console.log("监听器3", name);
});
//第三步:触发事件,这里传的是实参,会被每一个注册函数接收到
syncHook.call("不要秃头啊", "99");
复制代码
运行上面这段代码,得到结果:
监听器1 不要秃头啊 99
监听器2 不要秃头啊
监听器3 不要秃头啊
复制代码
在 Webpack 中,就是通过 tapable
在 comiler
和 compilation
上像这样挂载着一系列生命周期 Hook
,它就像是一座桥梁,贯穿着整个构建过程:
class Compiler {
constructor() {
//它内部提供了很多钩子
this.hooks = {
run: new SyncHook(), //会在编译刚开始的时候触发此钩子
done: new SyncHook(), //会在编译结束的时候触发此钩子
};
}
}
复制代码
整个实现过程大致分为以下步骤:
Compiler
对象Compiler
对象的 run
方法开始执行编译entry
配置项找到所有的入口loader
规则,对各模块进行编译chunk
chunk
转换成一个一个文件加入到输出列表根据 Webpack[16] 的用法可以看出, Webpack 本质上是一个函数,它接受一个配置信息作为参数,执行后返回一个 compiler 对象[17],调用 compiler
对象中的 run[18] 方法就会启动编译。run
方法接受一个回调,可以用来查看编译过程中的错误信息或编译信息。
修改 debugger.js 中 webpack 的引用:
+ const webpack = require("./webpack"); //手写webpack
const webpackOptions = require("./webpack.config.js"); //这里一般会放配置信息
const compiler = webpack(webpackOptions);
compiler.run((err, stats) => {
console.log(err);
console.log(
stats.toJson({
assets: true, //打印本次编译产出的资源
chunks: true, //打印本次编译产出的代码块
modules: true, //打印本次编译产出的模块
})
);
});
复制代码
搭建结构:
class Compiler {
constructor() {}
run(callback) {}
}
//第一步:搭建结构,读取配置参数,这里接受的是webpack.config.js中的参数
function webpack(webpackOptions) {
const compiler = new Compiler()
return compiler;
}
复制代码
运行流程图:
image.png
Compiler
对象上面提到过,Compiler
它就是整个打包过程的大管家,它里面放着各种你可能需要的编译信息
和生命周期 Hook
,而且是单例模式。
//Compiler其实是一个类,它是整个编译过程的大管家,而且是单例模式
class Compiler {
+ constructor(webpackOptions) {
+ this.options = webpackOptions; //存储配置信息
+ //它内部提供了很多钩子
+ this.hooks = {
+ run: new SyncHook(), //会在编译刚开始的时候触发此run钩子
+ done: new SyncHook(), //会在编译结束的时候触发此done钩子
+ };
+ }
}
//第一步:搭建结构,读取配置参数,这里接受的是webpack.config.js中的参数
function webpack(webpackOptions) {
//第二步:用配置参数对象初始化 `Compiler` 对象
+ const compiler = new Compiler(webpackOptions)
return compiler;
}
复制代码
运行流程图:
image.png
先写两个自定义插件配置到 webpack.config.js 中:一个在开始打包的时候执行,一个在打包完成后执行。
Webpack Plugin 其实就是一个普通的函数,在该函数中需要我们定制一个 apply 方法。
当 Webpack 内部进行插件挂载时会执行 apply
函数。我们可以在 apply
方法中订阅各种生命周期钩子,当到达对应的时间点时就会执行。
//自定义插件WebpackRunPlugin
class WebpackRunPlugin {
apply(compiler) {
compiler.hooks.run.tap("WebpackRunPlugin", () => {
console.log("开始编译");
});
}
}
//自定义插件WebpackDonePlugin
class WebpackDonePlugin {
apply(compiler) {
compiler.hooks.done.tap("WebpackDonePlugin", () => {
console.log("结束编译");
});
}
}
复制代码
webpack.config.js:
+ const { WebpackRunPlugin, WebpackDonePlugin } = require("./webpack");
module.exports = {
//其他省略
+ plugins: [new WebpackRunPlugin(), new WebpackDonePlugin()],
};
复制代码
插件定义时必须要有一个 apply
方法,加载插件其实执行 apply
方法。
//第一步:搭建结构,读取配置参数,这里接受的是webpack.config.js中的参数
function webpack(webpackOptions) {
//第二步:用配置参数对象初始化 `Compiler` 对象
const compiler = new Compiler(webpackOptions);
//第三步:挂载配置文件中的插件
+ const { plugins } = webpackOptions;
+ for (let plugin of plugins) {
+ plugin.apply(compiler);
+ }
return compiler;
}
复制代码
运行流程图:
image.png
Compiler
对象的run
方法开始执行编译重点来了!
在正式开始编译前,我们需要先调用 Compiler
中的 run
钩子,表示开始启动编译了;在编译结束后,需要调用 done
钩子,表示编译完成。
//Compiler其实是一个类,它是整个编译过程的大管家,而且是单例模式
class Compiler {
constructor(webpackOptions) {
//省略
}
+ compile(callback){
+ //
+ }
+ //第四步:执行`Compiler`对象的`run`方法开始执行编译
+ run(callback) {
+ this.hooks.run.call(); //在编译前触发run钩子执行,表示开始启动编译了
+ const onCompiled = () => {
+ this.hooks.done.call(); //当编译成功后会触发done这个钩子执行
+ };
+ this.compile(onCompiled); //开始编译,成功之后调用onCompiled
}
}
复制代码
上面架构设计中提到过,编译这个阶段需要单独解耦出来,通过 Compilation
来完成,定义Compilation
大致结构:
class Compiler {
//省略其他
run(callback) {
//省略
}
compile(callback) {
//虽然webpack只有一个Compiler,但是每次编译都会产出一个新的Compilation,
//这里主要是为了考虑到watch模式,它会在启动时先编译一次,然后监听文件变化,如果发生变化会重新开始编译
//每次编译都会产出一个新的Compilation,代表每次的编译结果
+ let compilation = new Compilation(this.options);
+ compilation.build(callback); //执行compilation的build方法进行编译,编译成功之后执行回调
}
}
+ class Compilation {
+ constructor(webpackOptions) {
+ this.options = webpackOptions;
+ this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
+ this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
+ this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
+ this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
+ }
+ build(callback) {
+ //这里开始做编译工作,编译成功执行callback
+ callback()
+ }
+ }
复制代码
运行流程图(点击可放大):
image.png
entry
配置项找到所有的入口接下来就正式开始编译了,逻辑均在 Compilation
中。
在编译前我们首先需要知道入口文件,而 入口的配置方式[19] 有多种,可以配置成字符串,也可以配置成一个对象,这一步骤就是为了统一配置信息的格式,然后找出所有的入口(考虑多入口打包的场景)。
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
+ let entry = {};
+ if (typeof this.options.entry === "string") {
+ entry.main = this.options.entry; //如果是单入口,将entry:"xx"变成{main:"xx"},这里需要做兼容
+ } else {
+ entry = this.options.entry;
+ }
//编译成功执行callback
callback()
}
}
复制代码
运行流程图(点击可放大):
image.png
loader
规则,对各模块进行编译Loader 本质上就是一个函数,接收资源文件或者上一个 Loader 产生的结果作为入参,最终输出转换后的结果。
写两个自定义 Loader 配置到 webpack.config.js 中:
const loader1 = (source) => {
return source + "//给你的代码加点注释:loader1";
};
const loader2 = (source) => {
return source + "//给你的代码加点注释:loader2";
};
复制代码
webpack.config.js
const { loader1, loader2 } = require("./webpack");
module.exports = {
//省略其他
module: {
rules: [
{
test: /\.js$/,
use: [loader1, loader2],
},
],
},
};
复制代码
这一步骤将从入口文件出发,然后查找出对应的 Loader 对源代码进行翻译和替换。
主要有三个要点:
this.fileDependencies
)中,记录此次编译依赖的模块module
对象 (里面放着该模块的路径、依赖模块、源代码等)Loader
对源代码进行翻译和替换module
对象 push 进 this.modules
中6.1:把入口文件的绝对路径添加到依赖数组中,记录此次编译依赖的模块
这里因为要获取入口文件的绝对路径,考虑到操作系统的兼容性问题,需要将路径的 \
都替换成 /
:
//将\替换成/
function toUnixPath(filePath) {
return filePath.replace(/\\/g, "/");
}
const baseDir = toUnixPath(process.cwd()); //获取工作目录,在哪里执行命令就获取哪里的目录,这里获取的也是跟操作系统有关系,要替换成/
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
let entry = {};
if (typeof this.options.entry === "string") {
entry.main = this.options.entry; //如果是单入口,将entry:"xx"变成{main:"xx"},这里需要做兼容
} else {
entry = this.options.entry;
}
+ //第六步:从入口文件出发,调用配置的 `loader` 规则,对各模块进行编译
+ for (let entryName in entry) {
+ //entryName="main" entryName就是entry的属性名,也将会成为代码块的名称
+ let entryFilePath = path.posix.join(baseDir, entry[entryName]); //path.posix为了解决不同操作系统的路径分隔符,这里拿到的就是入口文件的绝对路径
+ //6.1 把入口文件的绝对路径添加到依赖数组(`this.fileDependencies`)中,记录此次编译依赖的模块
+ this.fileDependencies.push(entryFilePath);
+ }
//编译成功执行callback
callback()
}
}
复制代码
6.2.1:读取模块内容,获取源代码
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
+ //当编译模块的时候,name:这个模块是属于哪个代码块chunk的,modulePath:模块绝对路径
+ buildModule(name, modulePath) {
+ //6.2.1 读取模块内容,获取源代码
+ let sourceCode = fs.readFileSync(modulePath, "utf8");
+
+ return {};
+ }
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
//代码省略...
//第六步:从入口文件出发,调用配置的 `loader` 规则,对各模块进行编译
for (let entryName in entry) {
//entryName="main" entryName就是entry的属性名,也将会成为代码块的名称
let entryFilePath = path.posix.join(baseDir, entry[entryName]); //path.posix为了解决不同操作系统的路径分隔符,这里拿到的就是入口文件的绝对路径
//6.1 把入口文件的绝对路径添加到依赖数组(`this.fileDependencies`)中,记录此次编译依赖的模块
this.fileDependencies.push(entryFilePath);
//6.2 得到入口模块的的 `module` 对象 (里面放着该模块的路径、依赖模块、源代码等)
+ let entryModule = this.buildModule(entryName, entryFilePath);
}
//编译成功执行callback
callback()
}
}
复制代码
6.2.2:创建模块对象
class Compilation {
//省略其他
//当编译模块的时候,name:这个模块是属于哪个代码块chunk的,modulePath:模块绝对路径
buildModule(name, modulePath) {
//6.2.1 读取模块内容,获取源代码
let sourceCode = fs.readFileSync(modulePath, "utf8");
//buildModule最终会返回一个modules模块对象,每个模块都会有一个id,id是相对于根目录的相对路径
+ let moduleId = "./" + path.posix.relative(baseDir, modulePath); //模块id:从根目录出发,找到与该模块的相对路径(./src/index.js)
+ //6.2.2 创建模块对象
+ let module = {
+ id: moduleId,
+ names: [name], //names设计成数组是因为代表的是此模块属于哪个代码块,可能属于多个代码块
+ dependencies: [], //它依赖的模块
+ _source: "", //该模块的代码信息
+ };
+ return module;
}
build(callback) {
//省略
}
}
复制代码
6.2.3:找到对应的
Loader
对源代码进行翻译和替换
class Compilation {
//省略其他
//当编译模块的时候,name:这个模块是属于哪个代码块chunk的,modulePath:模块绝对路径
buildModule(name, modulePath) {
//6.2.1 读取模块内容,获取源代码
let sourceCode = fs.readFileSync(modulePath, "utf8");
//buildModule最终会返回一个modules模块对象,每个模块都会有一个id,id是相对于根目录的相对路径
let moduleId = "./" + path.posix.relative(baseDir, modulePath); //模块id:从根目录出发,找到与该模块的相对路径(./src/index.js)
//6.2.2 创建模块对象
let module = {
id: moduleId,
names: [name], //names设计成数组是因为代表的是此模块属于哪个代码块,可能属于多个代码块
dependencies: [], //它依赖的模块
_source: "", //该模块的代码信息
};
//6.2.3 找到对应的 `Loader` 对源代码进行翻译和替换
+ let loaders = [];
+ let { rules = [] } = this.options.module;
+ rules.forEach((rule) => {
+ let { test } = rule;
+ //如果模块的路径和正则匹配,就把此规则对应的loader添加到loader数组中
+ if (modulePath.match(test)) {
+ loaders.push(...rule.use);
+ }
+ });
+ //自右向左对模块进行转译
+ sourceCode = loaders.reduceRight((code, loader) => {
+ return loader(code);
+ }, sourceCode);
return module;
}
build(callback) {
//省略
}
}
复制代码
6.3:将生成的入口文件
module
对象 push 进this.modules
中
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
buildModule(name, modulePath) {
//省略其他
}
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
//省略其他
//第六步:从入口文件出发,调用配置的 `loader` 规则,对各模块进行编译
for (let entryName in entry) {
//entryName="main" entryName就是entry的属性名,也将会成为代码块的名称
let entryFilePath = path.posix.join(baseDir, entry[entryName]); //path.posix为了解决不同操作系统的路径分隔符,这里拿到的就是入口文件的绝对路径
//6.1 把入口文件的绝对路径添加到依赖数组(`this.fileDependencies`)中,记录此次编译依赖的模块
this.fileDependencies.push(entryFilePath);
//6.2 得到入口模块的的 `module` 对象 (里面放着该模块的路径、依赖模块、源代码等)
let entryModule = this.buildModule(entryName, entryFilePath);
+ //6.3 将生成的入口文件 `module` 对象 push 进 `this.modules` 中
+ this.modules.push(entryModule);
}
//编译成功执行callback
callback()
}
}
复制代码
运行流程图(点击可放大):
image.png
该步骤是整体流程中最为复杂的,一遍看不懂没关系,可以先理解思路。
该步骤经过细化可以将其拆分成十个小步骤:
AST
中查找 require
语句,找出依赖的模块名称和绝对路径this.fileDependencies
中模块 id
模块 id
dependencies
属性中module._source
属性上module 对象
中的 dependencies
进行递归执行 buildModule
)module 对象
,push 到 this.modules
中module
对象+ const parser = require("@babel/parser");
+ let types = require("@babel/types"); //用来生成或者判断节点的AST语法树的节点
+ const traverse = require("@babel/traverse").default;
+ const generator = require("@babel/generator").default;
//获取文件路径
+ function tryExtensions(modulePath, extensions) {
+ if (fs.existsSync(modulePath)) {
+ return modulePath;
+ }
+ for (let i = 0; i < extensions?.length; i++) {
+ let filePath = modulePath + extensions[i];
+ if (fs.existsSync(filePath)) {
+ return filePath;
+ }
+ }
+ throw new Error(`无法找到${modulePath}`);
+ }
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
//当编译模块的时候,name:这个模块是属于哪个代码块chunk的,modulePath:模块绝对路径
buildModule(name, modulePath) {
//省略其他
//6.2.1 读取模块内容,获取源代码
//6.2.2 创建模块对象
//6.2.3 找到对应的 `Loader` 对源代码进行翻译和替换
//自右向左对模块进行转译
sourceCode = loaders.reduceRight((code, loader) => {
return loader(code);
}, sourceCode);
//通过loader翻译后的内容一定得是js内容,因为最后得走我们babel-parse,只有js才能成编译AST
//第七步:找出此模块所依赖的模块,再对依赖模块进行编译
+ //7.1:先把源代码编译成 [AST](https://astexplorer.net/)
+ let ast = parser.parse(sourceCode, { sourceType: "module" });
+ traverse(ast, {
+ CallExpression: (nodePath) => {
+ const { node } = nodePath;
+ //7.2:在 `AST` 中查找 `require` 语句,找出依赖的模块名称和绝对路径
+ if (node.callee.name === "require") {
+ let depModuleName = node.arguments[0].value; //获取依赖的模块
+ let dirname = path.posix.dirname(modulePath); //获取当前正在编译的模所在的目录
+ let depModulePath = path.posix.join(dirname, depModuleName); //获取依赖模块的绝对路径
+ let extensions = this.options.resolve?.extensions || [ ".js" ]; //获取配置中的extensions
+ depModulePath = tryExtensions(depModulePath, extensions); //尝试添加后缀,找到一个真实在硬盘上存在的文件
+ //7.3:将依赖模块的绝对路径 push 到 `this.fileDependencies` 中
+ this.fileDependencies.push(depModulePath);
+ //7.4:生成依赖模块的`模块 id`
+ let depModuleId = "./" + path.posix.relative(baseDir, depModulePath);
+ //7.5:修改语法结构,把依赖的模块改为依赖`模块 id` require("./name")=>require("./src/name.js")
+ node.arguments = [types.stringLiteral(depModuleId)];
+ //7.6:将依赖模块的信息 push 到该模块的 `dependencies` 属性中
+ module.dependencies.push({ depModuleId, depModulePath });
+ }
+ },
+ });
+ //7.7:生成新代码,并把转译后的源代码放到 `module._source` 属性上
+ let { code } = generator(ast);
+ module._source = code;
+ //7.8:对依赖模块进行编译(对 `module 对象`中的 `dependencies` 进行递归执行 `buildModule` )
+ module.dependencies.forEach(({ depModuleId, depModulePath }) => {
+ //考虑到多入口打包 :一个模块被多个其他模块引用,不需要重复打包
+ let existModule = this.modules.find((item) => item.id === depModuleId);
+ //如果modules里已经存在这个将要编译的依赖模块了,那么就不需要编译了,直接把此代码块的名称添加到对应模块的names字段里就可以
+ if (existModule) {
+ //names指的是它属于哪个代码块chunk
+ existModule.names.push(name);
+ } else {
+ //7.9:对依赖模块编译完成后得到依赖模块的 `module 对象`,push 到 `this.modules` 中
+ let depModule = this.buildModule(name, depModulePath);
+ this.modules.push(depModule);
+ }
+ });
+ //7.10:等依赖模块全部编译完成后,返回入口模块的 `module` 对象
+ return module;
}
//省略其他
}
复制代码
运行流程图(点击可放大):
image.png
chunk
现在,我们已经知道了入口模块和它所依赖模块的所有信息,可以去生成对应的代码块了。
一般来说,每个入口文件会对应一个代码块chunk
,每个代码块chunk
里面会放着本入口模块和它依赖的模块,这里暂时不考虑代码分割。
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
buildModule(name, modulePath) {
//省略其他
}
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
//省略其他
//第六步:从入口文件出发,调用配置的 `loader` 规则,对各模块进行编译
for (let entryName in entry) {
//entryName="main" entryName就是entry的属性名,也将会成为代码块的名称
let entryFilePath = path.posix.join(baseDir, entry[entryName]); //path.posix为了解决不同操作系统的路径分隔符,这里拿到的就是入口文件的绝对路径
//6.1 把入口文件的绝对路径添加到依赖数组(`this.fileDependencies`)中,记录此次编译依赖的模块
this.fileDependencies.push(entryFilePath);
//6.2 得到入口模块的的 `module` 对象 (里面放着该模块的路径、依赖模块、源代码等)
let entryModule = this.buildModule(entryName, entryFilePath);
//6.3 将生成的入口文件 `module` 对象 push 进 `this.modules` 中
this.modules.push(entryModule);
//第八步:等所有模块都编译完成后,根据模块之间的依赖关系,组装代码块 `chunk`(一般来说,每个入口文件会对应一个代码块`chunk`,每个代码块`chunk`里面会放着本入口模块和它依赖的模块)
+ let chunk = {
+ name: entryName, //entryName="main" 代码块的名称
+ entryModule, //此代码块对应的module的对象,这里就是src/index.js 的module对象
+ modules: this.modules.filter((item) => item.names.includes(entryName)), //找出属于该代码块的模块
+ };
+ this.chunks.push(chunk);
}
//编译成功执行callback
callback()
}
}
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运行流程图(点击可放大):
image.png
chunk
转换成一个一个文件加入到输出列表这一步需要结合配置文件中的output.filename
去生成输出文件的文件名称,同时还需要生成运行时代码:
//生成运行时代码
+ function getSource(chunk) {
+ return `
+ (() => {
+ var modules = {
+ ${chunk.modules.map(
+ (module) => `
+ "${module.id}": (module) => {
+ ${module._source}
+ }
+ `
+ )}
+ };
+ var cache = {};
+ function require(moduleId) {
+ var cachedModule = cache[moduleId];
+ if (cachedModule !== undefined) {
+ return cachedModule.exports;
+ }
+ var module = (cache[moduleId] = {
+ exports: {},
+ });
+ modules[moduleId](module, module.exports, require);
+ return module.exports;
+ }
+ var exports ={};
+ ${chunk.entryModule._source}
+ })();
+ `;
+ }
class Compilation {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions;
this.modules = []; //本次编译所有生成出来的模块
this.chunks = []; //本次编译产出的所有代码块,入口模块和依赖的模块打包在一起为代码块
this.assets = {}; //本次编译产出的资源文件
this.fileDependencies = []; //本次打包涉及到的文件,这里主要是为了实现watch模式下监听文件的变化,文件发生变化后会重新编译
}
//当编译模块的时候,name:这个模块是属于哪个代码块chunk的,modulePath:模块绝对路径
buildModule(name, modulePath) {
//省略
}
build(callback) {
//第五步:根据配置文件中的`entry`配置项找到所有的入口
//第六步:从入口文件出发,调用配置的 `loader` 规则,对各模块进行编译
for (let entryName in entry) {
//省略
//6.1 把入口文件的绝对路径添加到依赖数组(`this.fileDependencies`)中,记录此次编译依赖的模块
//6.2 得到入口模块的的 `module` 对象 (里面放着该模块的路径、依赖模块、源代码等)
//6.3 将生成的入口文件 `module` 对象 push 进 `this.modules` 中
//第八步:等所有模块都编译完成后,根据模块之间的依赖关系,组装代码块 `chunk`(一般来说,每个入口文件会对应一个代码块`chunk`,每个代码块`chunk`里面会放着本入口模块和它依赖的模块)
}
//第九步:把各个代码块 `chunk` 转换成一个一个文件加入到输出列表
+ this.chunks.forEach((chunk) => {
+ let filename = this.options.output.filename.replace("[name]", chunk.name);
+ this.assets[filename] = getSource(chunk);
+ });
+ callback(
+ null,
+ {
+ chunks: this.chunks,
+ modules: this.modules,
+ assets: this.assets,
+ },
+ this.fileDependencies
+ );
}
}
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到了这里,Compilation
的逻辑就走完了。
运行流程图(点击可放大):
image.png
该步骤就很简单了,直接按照 Compilation 中的 this.status 对象将文件内容写入到文件系统(这里就是硬盘)。
class Compiler {
constructor(webpackOptions) {
this.options = webpackOptions; //存储配置信息
//它内部提供了很多钩子
this.hooks = {
run: new SyncHook(), //会在编译刚开始的时候触发此run钩子
done: new SyncHook(), //会在编译结束的时候触发此done钩子
};
}
compile(callback) {
//省略
}
//第四步:执行`Compiler`对象的`run`方法开始执行编译
run(callback) {
this.hooks.run.call(); //在编译前触发run钩子执行,表示开始启动编译了
const onCompiled = (err, stats, fileDependencies) => {
+ //第十步:确定好输出内容之后,根据配置的输出路径和文件名,将文件内容写入到文件系统(这里就是硬盘)
+ for (let filename in stats.assets) {
+ let filePath = path.join(this.options.output.path, filename);
+ fs.writeFileSync(filePath, stats.assets[filename], "utf8");
+ }
+ callback(err, {
+ toJson: () => stats,
+ });
this.hooks.done.call(); //当编译成功后会触发done这个钩子执行
};
this.compile(onCompiled); //开始编译,成功之后调用onCompiled
}
}
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运行流程图(点击可放大):
image.png
以上就是整个 Webpack 的运行流程图,还是描述的比较清晰的,跟着一步步走看懂肯定没问题!
image.png
执行 node ./debugger.js
,通过我们手写的 Webpack 进行打包,得到输出文件 dist/main.js:
carbon.png
看完上面的实现,有些小伙伴可能有疑问了:Compilation
中的 this.fileDependencies
(本次打包涉及到的文件)是用来做什么的?为什么没有地方用到该属性?
这里其实是为了实现 Webpack 的 watch 模式[21]:当文件发生变更时将重新编译。
思路:对 this.fileDependencies
里面的文件进行监听,当文件发生变化时,重新执行 compile
函数。
class Compiler {
constructor(webpackOptions) {
//省略
}
compile(callback) {
//虽然webpack只有一个Compiler,但是每次编译都会产出一个新的Compilation,
//这里主要是为了考虑到watch模式,它会在启动时先编译一次,然后监听文件变化,如果发生变化会重新开始编译
//每次编译都会产出一个新的Compilation,代表每次的编译结果
let compilation = new Compilation(this.options);
compilation.build(callback); //执行compilation的build方法进行编译,编译成功之后执行回调
}
//第四步:执行`Compiler`对象的`run`方法开始执行编译
run(callback) {
this.hooks.run.call(); //在编译前触发run钩子执行,表示开始启动编译了
const onCompiled = (err, stats, fileDependencies) => {
//第十步:确定好输出内容之后,根据配置的输出路径和文件名,将文件内容写入到文件系统(这里就是硬盘)
for (let filename in stats.assets) {
let filePath = path.join(this.options.output.path, filename);
fs.writeFileSync(filePath, stats.assets[filename], "utf8");
}
callback(err, {
toJson: () => stats,
});
+ fileDependencies.forEach((fileDependencie) => {
+ fs.watch(fileDependencie, () => this.compile(onCompiled));
+ });
this.hooks.done.call(); //当编译成功后会触发done这个钩子执行
};
this.compile(onCompiled); //开始编译,成功之后调用onCompiled
}
}
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相信看到这里,你一定也理解了 compile 和 Compilation 的设计,都是为了解耦和复用呀。
本文从 Webpack 的基本使用和构建产物出发,从思想和架构两方面深度剖析了 Webpack 的设计理念。最后在代码实现阶段,通过百来行代码手写了 Webpack 的整体流程,尽管它只能对文件进行打包,还缺少很多功能,但麻雀虽小,却也五脏俱全。
相信读完本章,你也一定已经克服 Webpack 的恐惧了!
什么?实现简易版 Webpack 还不够你塞牙缝?我这里还有跟源码一比一实现的版本哦,均放在文章头部的 github 链接[22]中,还不快去挑战一下自己的软肋😉😉😉
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