前端工程化实践：Monorepo与Lerna管理

前端工程化实践中，Monorepo（单仓库）管理和Lerna是两种流行的方式，用于大型项目或组件库的组织和版本管理。

Monorepo简介

Monorepo（单仓库）是指在一个Git仓库中管理多个相关项目的开发方式。这种方式的优点在于：

集中式管理：所有项目都在一个仓库中，方便代码共享、版本同步和协同开发。

模块化：可以创建独立的模块，方便复用和维护。

统一的CI/CD：一次配置，全仓库生效，简化持续集成和部署流程。

更好的依赖管理：可以更容易地管理项目间的依赖关系。

Lerna简介

Lerna是一个命令行工具，用于在Monorepo中管理多包项目。它提供了版本管理和发布功能，使得在单个仓库中管理多个npm包变得简单。

Lerna的核心概念有：

• Packages：Monorepo中的独立npm包。
• Versions：每个包可以有自己的版本，可以是固定的或共享的。
• Bootstrapping：初始化所有包的依赖关系，确保每个包都能正常工作。
• Publishing：发布包到npm，可以是逐个包发布，也可以是批量发布。

安装Lerna

首先，确保安装Node.js和npm。然后，在项目根目录安装Lerna：

npm install --save-dev lerna
# 或
yarn add --dev lerna

初始化Lerna项目

在项目根目录运行以下命令初始化Lerna：

npx lerna init

这将创建一个lerna.json配置文件和一个packages目录，用于存放各个包。

创建和管理包

在packages目录下创建新包：

mkdir packages/my-package
cd packages/my-package
npm init -y
# 或
yarn init -y

在包内编写代码，例如index.js和package.json。

使用Lerna命令

Bootstrap：初始化所有包的依赖关系。

  npx lerna bootstrap

Add：在包之间添加依赖。

  npx lerna add @scope/my-package

Publish：发布包到npm。

  npx lerna publish

List：查看项目中的包。

  npx lerna ls

Lerna配置

在lerna.json中，可以配置Lerna的行为，例如：

{
  "version": "independent", // 或 "fixed"
  "packages": ["packages/*"],
  "command": {
    "publish": {
      "ignore": ["**/node_modules/**"]
    }
  }
}

• version：指定版本策略，可以是fixed（所有包共享同一版本号）或independent（每个包有自己的版本号）。
• packages：指定包含包的目录路径。
• command.publish.ignore：在发布时忽略的文件或目录。

性能优化

• 独立版本：使用independent版本策略，可以单独发布每个包，避免不必要的发布。
• Selective Publishing：使用--since或--scope参数，只发布更改的包。
• Workspaces：配合Yarn Workspaces使用，减少安装时间和磁盘空间占用。

Lerna的高级特性

异步操作和锁定

Lerna支持异步操作，这在处理大型项目时非常有用。在lerna.json中设置concurrency属性可以限制并发执行的任务数量，防止资源过度消耗。

{
  "concurrency": 4
}

Lerna还使用npm的package-lock.json或yarn.lock文件来确保每次安装时的依赖一致性。当lerna bootstrap执行时，它会按照文件中的锁定版本安装依赖，保证所有开发者在本地构建时使用相同的依赖版本。

自定义脚本

Lerna允许在lerna.json中定义自定义脚本，以便在项目中执行特定任务。例如，创建一个预发布脚本：

{
  "scripts": {
    "prepublishOnly": "tsc"
  }
}

这将在发布包之前运行TypeScript编译器。

工作流集成

Lerna可以与常见的CI/CD工具（如Jenkins、CircleCI、GitHub Actions等）集成，实现自动化测试、构建和发布。在.gitlab-ci.yml、.travis.yml或其他CI配置文件中，配置相应的Lerna命令。

例如，在GitHub Actions中：

name: CI

on:
  push:
    branches: [ main ]

jobs:
  build-and-test:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - uses: actions/checkout@v2
    - name: Install Dependencies
      run: npm ci
    - name: Bootstrap Lerna
      run: npm run bootstrap
    - name: Run Tests
      run: npm test
    - name: Publish
      if: startsWith(github.ref, 'refs/tags')
      run: npx lerna publish from-git --yes

Monorepo的最佳实践

• 清晰的模块划分：确保每个包都有明确的边界和用途，避免过度耦合。
• 版本策略：根据项目需求选择固定或独立版本策略。
• 合理的依赖管理：避免循环依赖，合理控制公共依赖。
• 文档和说明：为每个包提供清晰的README和API文档，方便其他开发者使用。
• 持续集成：集成自动化测试、代码质量检查和构建过程。
• 代码审查：确保代码质量和遵循团队规范。
• 定期清理：定期评估和删除不再使用的包。

其他Monorepo管理工具

除了Lerna，还有其他一些工具可以用于Monorepo管理，每个工具都有其特点和适用场景：

Yarn Workspaces

Yarn的Workspaces特性直接内置在包管理器中，无需额外的命令行工具。它允许在一个仓库中管理多个依赖，并自动解决跨包依赖。Workspaces适合那些主要使用Yarn作为包管理器的项目。

Rush (Pika)

Rush是Microsoft开发的一个Monorepo管理工具，专注于速度和可扩展性。Rush使用自定义的依赖解析算法，支持多项目和多包类型，包括TypeScript、JavaScript、C++等。Rush还提供了丰富的命令行工具和配置选项。

Nx ( Nrwl.io)

Nx 是一个开源的Monorepo管理工具，最初为Angular项目设计，但现在支持多种框架和技术，如React、Vue、Node.js等。Nx 提供了一整套工作流工具，包括代码生成、测试、性能分析和并行构建。它还支持微前端架构。

Monorepo的挑战

虽然Monorepo有许多优点，但也存在一些挑战：

• 版本冲突：在大型项目中，管理不同包的版本可能会变得复杂。
• 构建时间：随着项目规模的增长，构建和测试的时间可能显著增加。
• 学习曲线：新成员可能需要更多时间来熟悉Monorepo的结构和工作流程。
• 依赖管理：解决跨包依赖和避免循环依赖可能需要额外的注意。

选择Monorepo还是Polyrepo？

选择Monorepo还是Polyrepo（多仓库）取决于项目需求、团队规模和偏好。Monorepo适合需要频繁共享代码和组件的大型项目，而Polyrepo则适用于小项目或需要独立开发和发布的组件。

在做出决定时，应考虑以下因素：

• 代码共享：如果项目间有很多共享代码，Monorepo可能是更好的选择。
• 团队协作：如果团队需要紧密合作，Monorepo可以简化协同开发。
• 构建时间：如果项目很大，Monorepo可能导致较长的构建时间。
• 项目独立性：如果项目彼此独立，Polyrepo可能更合适。