浮躁背后的本质是自卑感

大家好，我是柒八九。

今天，我们继续前端面试的知识点。我们来谈谈关于前端工程化的相关知识点和具体的算法。

该系列的文章，大部分都是前面文章的知识点汇总，如果想具体了解相关内容，请移步相关系列，进行探讨。

如果，想了解该系列的文章，可以参考我们已经发布的文章。如下是往期文章。

文章list

1. CSS重点概念精讲
2. JS_基础知识点精讲
3. 网络通信_知识点精讲
4. JS_手写实现

好了，天不早了，干点正事哇。
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你能所学到的知识点

1. 常见脚手架
2. Source Map 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️⭐️
3. Webpack 打包过程 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️
4. 微前端
5. Webpack Loader vs Plugin 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️⭐️
6. Webpack 生命周期
7. Webpack编译阶段提效 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
8. Webpack打包阶段提效 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
9. Webpack 缓存优化 推荐阅读指数 ⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

概念介绍

脚手架

脚手架作为一种创建项目初始文件的工具被广泛地应用于新项目或者迭代初始阶段

使用工具替代人工操作能够避免人为失误引起的低级错误，同时结合整体前端工程化方案，快速生成功能模块配置、自动安装依赖等，降低了时间成本。

常见脚手架工具

现在主流的前端脚手架工具有两类：

• CRA: Facebook 官方提供的 React 开发工具集,
  • 包含两个基础包
  2. create-react-app 用于选择脚手架创建项目
  3. react-scripts 则作为所创建项目中的运行时依赖包,提供了封装后的项目启动、编译、测试等基础工具
  • 自定义配置能力
  1. react-app-rewired:利用config-overrides.js 文件来对 webpack 配置进行扩展
  2. customize-cra:利用react-app-rewired的配置文件config-overrides.js对webpack配置进行修改
• Vue CLI: Vue CLI 由 Vue.js 官方维护，其定位是 Vue.js 快速开发的完整系统。完整的 Vue CLI 由三部分组成
  1. 作为全局命令的 @vue/cli
  2. 作为项目内集成工具的 @vue/cli-service
  3. 作为功能插件系统的 @vue/cli-plugin

脚手架模板

在实际开发中，我们可以通过创建脚手架对应的模板对项目进行定制化处理。

定制化模板可以弥补官方提供基础工具集不满足特定需求的场景。

定制化有如下优点(但有不仅限这些优点)

• 为项目引入新的通用特性
• 针对构建环节的 webpack 配置优化，来提升开发环境的效率和生产环境的性能等
• 定制符合团队内部规范的代码检测规则配置
• 定制单元测试等辅助工具模块的配置项
• 定制符合团队内部规范的目录结构与通用业务模块
  • 业务组件库
  • 辅助工具类
  • 页面模板

我们简单的为CRA配置一个最简单的模板。

为 CRA 创建自定义模板

作为一个最简化的 CRA 模板，模板中包含如下必要文件

• README.md： 用于在 npm 仓库中显示的模板说明
• package.json： 用于描述模板本身的元信息， 例如名称、运行脚本、依赖包名和版本等
• template.json：用于描述基于模板创建的项目中的 package.json 信息
• template 目录： 用于复制到创建后的项目中，gitignore 在复制后重命名为 .gitignore,public/index.html和src/index 为运行 react-scripts 的必要文件

对应的目录结构如下：

cra-template-[template-name]/
  README.md (for npm)
  template.json
  package.json
  template/
    README.md (for projects created from this template)
    gitignore
    public/
      index.html
    src/
      index.js (or index.tsx)

在使用时，还是需要将模板通过 npm link 命令映射到全局依赖中或发布到 npm 仓库中。

然后执行创建项目的命令

 npx create-react-app [app-name] --template [template-name]

脚手架的功能和本质

功能是创建项目初始文件,本质是方案的封装

SourceMap

Source Map:映射转换后的代码与源代码之间的关系

一段转换后的代码，通过转换过程中生成的 Source Map 文件就可以逆向解析得到对应的源代码。

Source Map是一个 JSON 格式的文件，这个 JSON 里面记录的就是转换后和转换前代码之间的映射关系。

Source Map 的基本原理

在编译器(Babel/SWC)编译处理的过程中，在生成产物代码的同时,也生成产物代码中被转换的部分与源代码中相应部分的映射关系表。

有了完整的映射表，就可以通过 Chrome 控制台中的"Enable Javascript source map"来实现调试时的显示与定位源代码功能。

Source map的格式

{
　　　　version : 3,
　　　　file: "out.js",
　　　　sourceRoot : "",
　　　　sources: ["foo.js", "bar.js"],
　　　　names: ["src", "maps", "are", "fun"],
　　　　mappings: "AAgBC,SAAQ,CAAEA"
}

这里额外对mappings字段做一个介绍

这是一个很长的字符串，它分成三层

1. 第一层是行对应，以分号（;）表示,每个分号对应转换后源码的一行
   
2. 第二层是位置对应，以逗号（,）表示,每个逗号对应转换后源码的一个位置
   
3. 第三层是位置转换，以VLQ编码表示,代表该位置对应的转换前的源码位置
   
   

mappings:"AAAAA,BBBBB;CCCCC":转换后的源码分成两行，第一行有两个位置，第二行有一个位置。

一般我们会在转换后的代码中通过添加一行注释的方式来去引入 Source Map 文件

对于同一个源文件，根据不同的目标，可以生成不同效果的 Source Map。在开发环境和生产环境下，对于 source map 功能的期望也有所不同。

• 在开发环境中，要求构建速度快/质量高/便于提升开发效率,而不关注生成文件的大小和访问方式
• 在生产环境中，需要考虑是否需要提供线上Source Map/生成的文件大小/访问方式是否会对页面性能造成影响,最后才考虑质量和构建速度

由于，现在在打包领域，Webpack还是一个绕不过去的大山，所以，在了解到基础的知识点后，需要将知识配合实际项目进行分析和学习。

Source Map 处理插件

根据不同规则，实际上 Webpack 是从三种插件中选择其一作为 source map 的处理插件。

1. EvalDevToolModulePlugin
2. EvalSourceMapDevToolPlugin
3. SourceMapDevToolPlugin

插件中有eval字段的，模块产物是通过eval()封装的，只有SourceMapDevToolPlugin(AKA:SMDP)生成.map文件

不同预设的效果总结

分别从质量/构建速度/包大小和生成方式三个角度来分析

质量

生成的 source map 的质量分为 5 个级别，对应的调试便捷性依次降低。

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构建速度

不同环境下关注的速度也不同

• 在开发环境下
  • 一直开着 devServer，再次构建的速度对我们的效率影响远大于初次构建的速度
• 在生产环境下
  • 通常不会开启再次构建，因此相比再次构建，初次构建的速度更值得关注

包大小和生成方式

在开发环境下我们并不需要关注这些因素。

开发环境下 Source Map 推荐预设

利用EvalSourceMapDevToolPlugin对开发环境提速。

在开发阶段，调试的是开发的业务代码部分，而非依赖的第三方模块部分，所以在生成 source map 的时候如果可以排除第三方模块的部分,而只生成业务代码的 source map，无疑能进一步提升构建的速度。

webpack.config.js 

  ... 

  //devtool: 'eval-source-map', 

  devtool: false, 

  plugins: [ 

    new webpack.EvalSourceMapDevToolPlugin({ 

      exclude: /node_modules/, 

      module: true, 

      columns: false 

    }) 

  ], 

  ...

将 devtool 设为 false,就是丢弃webpack或者CRA的默认配置，而是直接使用 EvalSourceMapDevToolPlugin,通过传入 module: true 和 column:false,达到和预设 eval-cheap-module-source-map 一样的质量。但是，我们传入 exclude 参数，排除第三方依赖包的 source map 生成。进一步提升了构建的速度。

捕捉Source Map文件& 反编译Source Map

在控制台的网络面板中通常看不到 source map 文件的请求，其原因是出于安全考虑 Chrome 隐藏了 source map 的请求

我们可以通过一些抓包工具进行文件的抓取

• Chrome自带的 chrome://net-export/
• whistle
• WireShark

既然能通过抓包工具进行Source Map文件的捕获，那么在前面我们就说了，Source Map:映射转换后的代码与源代码之间的关系，那么我们反其道而行，我们是不是可以通过Source Map来反向推出源代码。

这里推荐一个库shuji。可以通过x.map (x可以是js也可以是css),反编译出源代码。

Webpack 打包过程

本质上，webpack 是一个现代 JavaScript 应用程序的静态<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{模块打包器| module bundler}</span>

当 webpack 处理应用程序时，它会递归地构建一个<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{依赖关系图| dependency graph}</span>，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一个或多个 bundle。

打包流程

一切都从entry对象开始

模块是文件的升级版。
模块，一旦创建和构建，除了源代码，还包含很多有意义的信息，如：

• 使用的加载器
• 它的依赖关系
• 它的出口（如果有的话）
• 它的哈希值

同时entry对象中的每一项都可以被认为是模块树中的根模块。模块树是因为根模块可能需要一些其他的模块，这些模块可能需要其他的模块，等等。所有这些模块树都被储存在 ModuleGraph中。

webpack是建立在很多插件之上的

webpack的可扩展性是通过hook实现的。例如，你可以在 ModuleGraph 建立后，当一个新的<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{资源|asset }</span>被生成时，在模块即将被建立前（运行加载器和解析源代码），添加自定义逻辑。大多数时候，hook是根据它们的目的分组的，对于任何定义好的目的，都有一个<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{插件| plugin}</span>。

• 对于entry对象中的每一项，都会有一个 EntryPlugin 实例，其中创建了一个 EntryDependency。
• 这个 EntryDependency 保存了模块的请求（即文件的路径），并且通过映射到一个模块工厂，即 NormalModuleFactory，提供了一种使该请求有用的方法。
• <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{模块工厂|ModuleFactory}</span>知道如何从一个文件路径中创建对webpack有用的实体。
• <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{依赖关系|dependency }</span>对创建一个模块至关重要，因为它拥有重要的信息，比如模块的请求和如何处理该请求。依赖关系有几种类型，并不是所有的依赖关系都对创建一个新模块有用。
• 从每个 EntryPlugin 实例，在新创建的 EntryDependency 的帮助下，将创建一个模块树。模块树是建立在模块和它们的依赖关系之上的，这些模块也可以有依赖关系。

::: block-1

Module

模块是一个文件的升级版。

一个模块，一旦创建和构建，除了源代码，还包含很多有意义的信息，如：

• 使用的加载器
• 它的依赖关系
• 它的出口（如果有的话）
• 它的哈希值

:::

::: block-1

Chunk

一个Chunk封装了一个或多个模块

一般情况下，entry文件（一个entry文件=entry对象的一个项目）的数量与所产生的Chunk的数量成正比。

• 因为entry对象可能只有一个项目，而结果块的数量可能大于1。的确，对于每一个entry项目，在dist目录中都会有一个相应的chunk
  

但也可能是隐式创建其他的chunk，例如在使用import()函数时。但不管它是如何被创建的，每个chunk在dist目录下都会有一个对应的文件。

:::

::: block-1

ChunkGroup

一个ChunkGroup包含一个或多个chunks

一个 ChunkGroup 可以是另一个 ChunkGroup 的父或子。

• 例如，当使用动态导入时，每使用一个import()函数，就会有一个ChunkGroup被创建，它的父级是一个现有的 ChunkGroup，即包括使用import()函数的文件（即模块）的那个。
  :::

微前端

微前端是一套用于组织大型前端应用的指导规范。是受后端微服务启发而发展而来。

微前端试图解决什么问题？

• 独立的可构建的前端资源允许团队拥有属于自己的构建流程。这避免了冗长的构建时间，并防止个别团队被其他成员的误操作而影响项目构建。

• 独立的可部署的前端资源允许解耦的这些团队定期将他们的代码独自发布到生产环境，而不需要复杂的部署顺序。
  这也意味着当bug出现和事故发生时，代码可以自动回滚，而不会干扰到其他团队的项目开发。

• 清晰的所有权在大型项目上是必要的。在大型项目中，如果某个功能不被维护，那几乎就像它不存在一样。因为没有人负责保持它的更新，它往往会变得难以维护。

微前端的潜在问题

1. 潜在的性能隐患

   • 在团队成员庞杂和项目应用比较复杂的情况下，让团队自由地选择他们想使用的技术栈，需要有一些重要的权衡。
   • 用户下载和运行解决各种常见问题的代码，如样式设计、获取和改变数据、日期格式等。以不同的方式，用不同的工具和框架，重复多次。这是个很大的开销。

2. 困难的依赖性管理

   • 即使通过同一个库来解决功能共享的问题，但是，在规模比较大的情况下，总是存在着该库的不同版本需要保持更新的问题。特别是对于像高优先级的更新。
   • 解决方案，使用同一个打包工具，能够做到优化处理。
     • Tree-Shaking -有了依赖关系后，可以通过依赖分析，去掉一些没用的代码
     • Code-Splitting - 这些模块根据功能和类型拆分到不同的分组（chunk）里，然后生成不同的文件，然后将变更频繁和几乎不动的模块划分到不同的chunk,并封装到特定文件中，针对几乎不会变更的资源和模块，则可以利用浏览器缓存进行资源的优化处理
   • Lazy-Load:生成的代码，拥有自己的runtime,这样可以实现模块的 lazy load，也就是把Code-Splitting分出来的 chunk，在运行时动态加载

3. 服务的粒度划分

Webpack Loader vs Plugin

• loader 是文件加载器，能够加载资源文件，并对这些文件进行一些处理，诸如编译、压缩等，最终一起打包到指定的文件中
• plugin 赋予了 webpack 各种灵活的功能，例如打包优化、资源管理、环境变量注入等，目的是解决 loader 无法实现的其他事

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两者在运行时机上的区别

• loader 运行在打包文件之前
• plugins 在整个编译周期都起作用

对于 loader，实质是一个转换器，将A文件进行编译形成B文件，操作的是文件，比如将A.scss或A.less转变为B.css，单纯的文件转换过程。

在 Webpack 运行的生命周期中会广播出许多事件，Plugin 可以监听这些事件，在合适的时机通过Webpack提供的 API改变输出结果。

Webpack 生命周期

Webpack 工作流程中最核心的两个模块

1. Compiler
2. Compilation

它们都扩展自 Tapable 类,用于实现工作流程中的生命周期划分,以便在不同的生命周期节点上注册和调用插件,其中所暴露出来的生命周期节点称为Hook（俗称钩子）。

Compiler Hooks

构建器实例的生命周期可以分为 3 个阶段

1. 初始化阶段
2. 构建过程阶段
3. 产物生成阶段

初始化阶段

1. environment
   • 在创建完 compiler 实例且执行了配置内定义的插件的 apply 方法后触发
2. afterEnvironment
   • 在创建完 compiler 实例且执行了配置内定义的插件的 apply 方法后触发
3. entryOption
   • 执行 EntryOptions 插件
4. afterPlugins
5. afterResolvers
   • 解析了 resolver 配置后触发

构建过程阶段

1. normalModuleFactory
   • 在两类模块工厂创建后触发
2. contextModuleFactory
   • 在两类模块工厂创建后触发
3. beforeRun
4. run
5. beforeCompile
6. compile
7. thisCompilation
8. make
   • 最耗时
   • 会执行模块编译到优化的完整过程

产物生成阶段

1. shouldEmit、emit、assetEmitted、afterEmit
   • 在构建完成后，处理产物的过程中触发
2. failed、done
   • 在达到最终结果状态时触发

Compilation Hooks

构建过程实例的生命周期分为两个阶段：

1. 构建阶段
2. 优化阶段

Webpack编译阶段提效

真正影响整个构建效率的是 Compilation 实例的处理过程

1. 编译模块
2. 优化处理

要提升编译阶段的构建效率，大致可以分为三个方向

1. 减少执行编译的模块
2. 提升单个模块构建的速度
3. 并行构建以提升总体效率

优化前的准备工作

准备基于时间的分析工具 - SMP

需要一类插件，来帮助我们统计项目构建过程中在编译阶段的耗时情况

speed-measure-webpack-plugin

const SpeedMeasurePlugin = require("speed-measure-webpack-plugin");

const smp = new SpeedMeasurePlugin();

const webpackConfig = smp.wrap({
  plugins: [new MyPlugin(), new MyOtherPlugin()],
});

准备基于产物内容的分析工具 - WBA

找出对产物包体积影响最大的包的构成，从而找到那些冗余的、可以被优化的依赖项。不仅能减小最后的包体积大小，也能提升构建模块时的效率
webpack-bundle-analyzer

const BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;

module.exports = {
  plugins: [
    new BundleAnalyzerPlugin()
  ]
}

编译模块阶段所耗的时间是从单个入口点开始，编译每个模块的时间的总和

减少执行编译的模块（4个）

1. IgnorePlugin （国际化包）
2. 按需引入类库模块 (工具类库)
3. DllPlugin
4. Externals

IgnorePlugin

有的依赖包，除了项目所需的模块内容外，还会附带一些多余的模块

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Webpack 提供的 IgnorePlugin ，即可在构建模块时直接剔除那些需要被排除的模块，从而提升构建模块的速度，并减少产物体积。

new webpack.IgnorePlugin({
  resourceRegExp: /^\.\/locale$/,
  contextRegExp: /moment$/,
});

1. resourceRegExp
   • 指定需要剔除的文件（夹）
2. contextRegExp (可选)
   • 特定目录

• 任何以 'moment' 结尾的目录中匹配 './locale' 的任何 require 语句都将被忽略

除了 moment 包以外，其他一些带有国际化模块的依赖包，都可以应用这一优化方式。

按需引入类库模块

减少执行模块的方式是按需引入,一般适用于工具类库性质的依赖包的优化

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优化处理

1. 定向引入
   • 效果最佳的方式是在导入声明时只导入依赖包内的特定模块
2. 使用插件
   • babel-plugin-lodash
   • babel-plugin-import
     • 适用于antd,antd-mobil,lodash

{
  "plugins": [["import",{
    "libraryName": "lodash",
    "libraryDirectory": "",
    "camel2DashComponentName": false,  // default: true
    }]]
}

注意点

Tree Shaking，这一特性也能减少产物包的体积,但是 Tree Shaking 需要相应导入的依赖包使用 ES6 模块化,而 lodash 还是基于 CommonJS ,需要替换为 lodash-es 才能生效

Tree Shaking 是在优化阶段生效,Tree Shaking 并不能减少模块编译阶段的构建时间。

DllPlugin

它的核心思想是将项目依赖的框架等模块单独构建打包，与普通构建流程区分开。

事先把常用但又构建时间长的代码提前打包好（例如 react、react-dom），取个名字叫 dll。后面再打包的时候就跳过原来的未打包代码，直接用 dll。这样一来，构建时间就会缩短，提高 webpack 打包速度。

两个配置文件

webpack.dll.config.js

module.exports = {
  entry: {
    vendor: ['react', 'react-dom'],
  },
  output: {
    filename: '[name].dll.js',
    path: path.join(__dirname, 'dll'),
    publicPath: '/dll',
    library: '[name]_dll',
  },
  plugins: [
    new webpack.DllPlugin({
      context: __dirname,
      name: '[name]_dll',
      path: path.join(__dirname, 'dll' + '/[name]_manifest.json'),
    }),
  ],
}

new webpack.DllPlugin
- 生成manifest.json文件，供DllReferencePlugin指向依赖模块位置
- 将公共模块 react/react-dom 抽离到项目中dll文件下

webpack.app.config.js

        plugins: [
    new webpack.DllReferencePlugin({
      context: __dirname,
      manifest: require('./dll/vendor_manifest.json'),
    }),
  ],

new webpack.DllReferencePlugin

• 引用 manifest.json文件，寻找依赖模块

webpack 4 有着比 dll 更好的打包性能,所以在最新版的cra中已经将dll剔除。

Externals

Webpack 配置中的 externals 和 DllPlugin 解决的是同一类问题。将依赖的框架等模块从构建过程中移除。

Externals 和 DllPlugin 区别

1. 配置方面
   • externals 更简单
   • DllPlugin 需要独立的配置文件
2. DllPlugin 包含了依赖包的独立构建流程，而 externals 配置中不包含依赖框架的生成方式，通常使用已传入 CDN 的依赖包
3. externals 配置的依赖包需要单独指定依赖模块的加载方式：全局对象、CommonJS、AMD 等
4. 在引用依赖包的子模块时，DllPlugin 无须更改，而 externals 则会将子模块打入项目包中

使用范例

module.exports = {
  //...
  externals: [
    {
      // String
      react: 'react',
      // Object
      lodash: {
        commonjs: 'lodash',
        amd: 'lodash',
        root: '_', // indicates global variable
      },
      // [string]
      subtract: ['./math', 'subtract'],
    },
    // Function
    function ({ context, request }, callback) {
      if (/^yourregex$/.test(request)) {
        return callback(null, 'commonjs ' + request);
      }
      callback();
    },
    // Regex
    /^(jquery|\$)$/i,
  ],
};

提升单个模块构建的速度

在保持构建模块数量不变的情况下，提升单个模块构建的速度。

常用的方式有

1. include/exclude
2. noParse
3. Source Map
4. TypeScript 编译优化
5. Resolve

通过减少构建单个模块时的一些处理逻辑来提升速度

include/exclude

Webpack -loader配置中的 include/exclude，是常用的优化特定模块构建速度的方式之一

• include 的用途是只对符合条件的模块使用指定 Loader 进行转换处理
• exclude 则相反，不对特定条件的模块使用该 Loader

例如不使用 babel-loader 处理 node_modules 中的模块
使用范例

module.exports = {
   ......
   module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        include: /src/
        exclude: /node_modules/,
        use: ['babel-loader'],
      },
    ],
  },
}

注意点

• 通过 include/exclude 排除的模块，并非不进行编译，而是使用 Webpack 默认的 js 模块编译器进行编译
• 在一个 loader 中的 include 与 exclude 配置存在冲突的情况下，优先使用 exclude 的配置，而忽略冲突的 include 部分的配置

noParse

Webpack 配置中的 module.noParse 则是在 include/exclude 的基础上，进一步省略了使用默认 js 模块编译器进行编译的时间

使用范例

module.exports = {
   ......
   module: {
    noParse: /jquery|lodash/,
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        use: ['babel-loader'],
      },
    ],
  },
}

Source Map

对于生产环境的代码构建而言，会根据项目实际情况判断是否开启 Source Map

在开启 Source Map 的情况下，优先选择与源文件分离的类型 --例如 "source-map"

TypeScript 编译优化

Webpack 中编译 TS 有两种方式

1. 使用 ts-loader
2. 使用 babel-loader

在使用 ts-loader 时，由于 ts-loader 默认在编译前进行类型检查，因此编译时间往往比较慢

通过加上配置项 transpileOnly: true，可以在编译时忽略类型检查

module.exports = {
   ......
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.ts$/,
        use: {
          loader: 'ts-loader',
          options: {
            transpileOnly: true,
          },
        },
      },
    ],
  },
}

babel-loader 则需要单独安装 @babel/preset-typescript来支持编译 TS,配合 ForkTsCheckerWebpackPlugin 使用类型检查功能

module.exports = {
   ......
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.ts$/,
        use: ['babel-loader'],
      },
    ],
  },
  plugins: [
    new TSCheckerPlugin({
      typescript: {
        diagnosticOptions: {
          semantic: true,
          syntactic: true,
        },
      },
    }),
  ],
}

Resolve

Webpack 中的 resolve 配置制定的是在构建时指定查找模块文件的规则

1. resolve.modules
   • 指定查找模块的目录范围
2. resolve.extensions
   • 指定查找模块的文件类型范围
3. resolve.mainFields
   • 指定查找模块的 package.json 中主文件的属性名
4. resolve.symlinks
   • 指定在查找模块时是否处理软连接

这些规则在处理每个模块时都会有所应用，因此尽管对小型项目的构建速度来说影响不大,对于大型的模块众多的项目而言，使用默认配置和增加了大量无效范围后，构建时长的变化。

并行构建以提升总体效率

并行构建的方案早在 Webpack 2 时代已经出现,适用于大项目。
使用方式

1. HappyPack
2. thread-loader
3. parallel-webpack

HappyPack 与 thread-loader

两种工具的本质作用相同，都作用于模块编译的 Loader 上，用于在特定 Loader 的编译过程中。

开启多进程的方式加速编译

module.exports = {
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        include: path.resolve('src'),
        use: [
          'thread-loader',
           ’babel-loader‘
        ],
      },
    ],
  },
};

parallel-webpack

并发构建的第二种场景是针对与多配置构建。

Webpack 的配置文件可以是一个包含多个子配置对象的数组，在执行这类多配置构建时,默认串行执行

var path = require('path');
module.exports = [
{
    entry: './pageA.js',
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, './dist'),
        filename: 'pageA.bundle.js'
    }
}, 
{
    entry: './pageB.js',
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, './dist'),
        filename: 'pageB.bundle.js'
    }
}];

通过 parallel-webpack，就能实现相关配置的并行处理

 "build:parallel": "parallel-webpack --config webpack.parallel.config.js"

Webpack打包阶段提效

Webpack 构建流程中的第二个阶段，也就是从代码优化到生成产物阶段的效率提升问题

优化阶段可以分为两个不同的方向

1. 针对某些任务
   • 使用效率更高的工具或配置项
   • 从而提升当前任务的工作效率
2. 提升特定任务的优化效果
   • 以减少传递给下一任务的数据量
   • 从而提升后续环节的工作效率

以提升当前任务工作效率为目标的方案

一般在项目的优化阶段，主要耗时的任务有两个

1. 生成 ChunkAssets
   • 即根据 Chunk 信息生成 Chunk 的产物代码
   • 主要在 Webpack 引擎内部的模块中处理
     • 优化手段较少
     • 主要集中在利用缓存方面
2. 优化 Assets
   • 即压缩 Chunk 产物代码

面向 JS 的压缩工具

Webpack 4 中内置了 TerserWebpackPlugin 作为默认的 JS 压缩工具--基于 Terser。之前的版本，需要单独引入，早期主要使用的是 UglifyJSWebpackPlugin-- 基于 UglifyJS 。两者在压缩效率与质量方面差别不大，但 Terser 整体上略胜一筹

Terser 和 UglifyJS 插件中的效率优化

Terser 原本是 Fork 自 uglify-es 的项目，其绝大部分的 API 和参数都与 uglify-es 和 uglify-js@3 兼容。

以 Terser 为例来分析其中的优化方向

npm install terser-webpack-plugin --save-dev

TerserWebpackPlugin 中，对执行效率产生影响的配置主要分为 3 个方面

1. Cache 选项
   • 默认开启
   • 使用缓存能够极大程度上提升再次构建时的工作效率
2. Parallel 选项
   • 默认开启
   • 并发选项在大多数情况下能够提升该插件的工作效率
   • 适用大项目
3. terserOptions 选项
   • 即 Terser 工具中的 minify 选项集合
   • 主要看其中的compress和mangle选项
   • compress 参数的作用
     • 执行特定的压缩策略
     • 例如省略变量赋值的语句，从而将变量的值直接替换到引入变量的位置上，减小代码体积
     • 在需要对压缩阶段的效率进行优化的情况下，可以优先选择设置该参数
   • mangle 参数的作用
     • 对源代码中的变量与函数名称进行压缩
   • 当compress参数为 false 时，压缩阶段的效率有明显提升，同时对压缩的质量影响较小

案例使用

module.exports = {
 optimization: {
    minimize: true,
    minimizer: [
      new TerserPlugin({
        cache: false,
        terserOptions: {
          compress: false,
          mangle: false,
        },
      }),
    ],
  },
};

压缩代码是在 optimizeChunkAssets 阶段

面向 CSS 的压缩工具

CSS 同样有3种压缩工具可供选择

1. OptimizeCSSAssetsPlugin
   • CRA中使用
2. OptimizeCSSNanoPlugin
   • vue-cli
3. CssMinimizerWebpackPlugin
   • 2020 年 Webpack 社区新发布的 CSS 压缩插件

它们都基于 cssnano 实现,压缩质量方面没有什么差别。

在压缩效率方面，最新发布的 MiniCssExtractPlugin,它支持缓存和多进程,默认开启多进程。这是另外两个工具不具备的。

MiniCssExtractPlugin

对于 CSS 文件的打包，一般我们会使用 style-loader 进行处理，这种处理方式最终的打包结果就是 CSS 代码会内嵌到 JS 代码中

MiniCssExtractPlugin是一个可以将 CSS 代码从打包结果中提取出来的插件。

// ./webpack.config.js
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')
module.exports = {
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [
          // 'style-loader', // 将样式通过 style 标签注入
          MiniCssExtractPlugin.loader,
          'css-loader'
        ]
      }
    ]
  },
  plugins: [
    new MiniCssExtractPlugin()
  ]
}

将这个插件添加到配置对象的 plugins 数组中,使用 MiniCssExtractPlugin 中提供的 loader 去替换掉 style-loader,以此来捕获到所有的样式。打包过后，样式就会存放在独立的文件中，直接通过 link 标签引入页面

CssMinimizerWebpackPlugin （webpack 5）

使用了 MiniCssExtractPlugin 过后，样式就被提取到单独的 CSS 文件中了,样式文件并没有被压缩。Webpack 内置的压缩插件仅仅是针对 JS 文件的压缩，其他资源文件的压缩都需要额外的插件。

// ./webpack.config.js
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')
const CssMinimizerPlugin = require("css-minimizer-webpack-plugin");
module.exports = {
  optimization: {
    minimizer: [
      new CssMinimizerPlugin()
    ]
  },
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [
          MiniCssExtractPlugin.loader,
          'css-loader'
        ]
      }
    ]
  },
  plugins: [
    new MiniCssExtractPlugin()
  ]
}

文档中的这个插件并不是配置在 plugins 数组中的，而是添加到了 optimization 对象中的 minimizer 属性中。

如果我们配置到 plugins 属性中，那么这个插件在任何情况下都会工作,而配置到 minimizer 中，就只会在 minimize 特性开启时才工作 --- optimization.minimize: true

原本可以自动压缩的 JS，现在却不能压缩了,因为设置了 minimizer。Webpack 认为我们需要使用自定义压缩器插件，那内部的 JS 压缩器就会被覆盖掉。必须手动再添加回来

内置的 JS 压缩插件叫作 terser-webpack-plugin,手动添加这个模块到 minimizer 配置当中。

// ./webpack.config.js
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')
const CssMinimizerPlugin = require("css-minimizer-webpack-plugin");
const TerserWebpackPlugin = require('terser-webpack-plugin')
module.exports = {
  optimization: {
    minimize: true, 
    minimizer: [
      new TerserWebpackPlugin(),
      new CssMinimizerPlugin()
    ]
  },

  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [
          MiniCssExtractPlugin.loader,
          'css-loader'
        ]
      }
    ]
  },

  plugins: [
    new MiniCssExtractPlugin()
  ]

}

以提升后续环节工作效率为目标的方案

通过对本环节的处理减少后续环节处理内容，以便提升后续环节的工作效率

1. Code Splitting
2. Tree Shaking
3. Scope Hoisting (作用域提升)
4. sideEffects

Code Splitting（分块打包）

Code Splitting--通过把项目中的资源模块按照我们设计的规则打包到不同的 bundle 中

• 降低应用的启动成本
• 提高响应速度

Webpack 实现分包的方式主要有两种

1. 根据业务不同配置多个打包入口，输出多个打包结果
2. 结合 ES Modules 的动态导入（Dynamic Imports）特性，按需加载模块

多入口打包

多入口打包一般适用于传统的多页应用程序,最常见的划分规则就是:一个页面对应一个打包入口,对于不同页面间公用的部分，再提取到公共的结果中

├── dist

├── src

│   ├── common

│   │   ├── fetch.js

│   │   └── global.css

│   ├── album.css

│   ├── album.html

│   ├── album.js

│   ├── index.css

│   ├── index.html

│   └── index.js

├── package.json

└── webpack.config.js

有两个页面，分别是 index 和 album

• index.js 负责实现 index 页面功能逻辑
• album.js 负责实现 album 页面功能逻辑
• global.css 是公用的样式文件
• fetch.js 是一个公用的模块，负责请求 API

配置文件

// ./webpack.config.js
const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin')
module.exports = {
  entry: {
    index: './src/index.js',
    album: './src/album.js'
  },
  output: {
    filename: '[name].bundle.js' // [name] 是入口名称
  },

  // ... 其他配置

  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      title: 'Multi Entry',
      template: './src/index.html',
      filename: 'index.html'
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      title: 'Multi Entry',
      template: './src/album.html',
      filename: 'album.html'
    })

  ]

}

• 一般 entry 属性中只会配置一个打包入口。

  • 如果需要配置多个入口，可以把 entry 定义成一个对象。
  • entry 是定义为对象而不是数组，如果是数组的话就是把多个文件打包到一起，还是一个入口。
  • 这个对象中一个属性就是一个入口，属性名称就是这个入口的名称，值就是这个入口对应的文件路径。

• 输出文件名
  - 使用 [name] 这种占位符来输出动态的文件名
  - [name] 最终会被替换为入口的名称

• 通过 html-webpack-plugin
  - 分别为 index 和 album 页面生成了对应的 HTML 文件

分包加载

输出 HTML 的插件，默认这个插件会自动注入所有的打包结果。如果需要指定所使用的 bundle,通过 HtmlWebpackPlugin 的 chunks 属性来设置

每个打包入口都会形成一个独立的 chunk（块）

// ./webpack.config.js
const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin')
module.exports = {
  entry: {
    index: './src/index.js',
    album: './src/album.js'
  },
  output: {
    filename: '[name].bundle.js' // [name] 是入口名称
  },

  // ... 其他配置

  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      title: 'Multi Entry',
      template: './src/index.html',
      filename: 'index.html',
      chunks: ['index'] // 指定使用 index.bundle.js
    }),

    new HtmlWebpackPlugin({
      title: 'Multi Entry',
      template: './src/album.html',
      filename: 'album.html',
      chunks: ['album'] // 指定使用 album.bundle.js
    })

  ]

}

提取公共模块

需要把这些公共的模块提取到一个单独的 bundle 中

优化配置中开启 splitChunks 功能

// ./webpack.config.js
module.exports = {
  entry: {
    index: './src/index.js',
    album: './src/album.js'
  },
  output: {
    filename: '[name].bundle.js' // [name] 是入口名称
  },
  optimization: {
    splitChunks: {
      // 自动提取所有公共模块到单独 bundle
      chunks: 'all'
    }
  }

  // ... 其他配置

}

将它设置为 all，表示所有公共模块都可以被提取

动态导入

Code Splitting 更常见的实现方式还是结合 ES Modules 的动态导入特性,从而实现按需加载。

一般我们常说的按需加载指的是加载数据或者加载图片，这里所说的按需加载，指的是在应用运行过程中，需要某个资源模块时，才去加载这个模块。

• 极大地降低了应用启动时需要加载的资源体积
• 提高了应用的响应速度
• 节省了带宽和流量

Webpack 中支持使用动态导入的方式实现模块的按需加载，而且所有动态导入的模块都会被自动提取到单独的 bundle 中，从而实现分包

├── src

│   ├── album

│   │   ├── album.css

│   │   └── album.js

│   ├── common

│   │   ├── fetch.js

│   │   └── global.css

│   ├── posts

│   │   ├── posts.css

│   │   └── posts.js

│   ├── index.html

│   └── index.js

├── package.json

└── webpack.config.js

文章列表对应的是这里的 posts 组件，而相册列表对应的是 album 组件

在打包入口（index.js）中同时导入了这两个模块，然后根据页面锚点的变化决定显示哪个组件

// ./src/index.js

// import posts from './posts/posts'

// import album from './album/album'

const update = () => {

  const hash = window.location.hash || '#posts'

  const mainElement = document.querySelector('.main')

  mainElement.innerHTML = ''

  if (hash === '#posts') {

    // mainElement.appendChild(posts())

    import('./posts/posts').then(({ default: posts }) => {

      mainElement.appendChild(posts())

    })

  } else if (hash === '#album') {

    // mainElement.appendChild(album())

    import('./album/album').then(({ default: album }) => {

      mainElement.appendChild(album())

    })

  }

}

window.addEventListener('hashchange', update)

update()

为了动态导入模块，可以将 import 关键字作为函数调用。当以这种方式使用时，import 函数返回一个 Promise 对象.

• 在需要使用组件的地方通过 import 函数导入指定路径
• 方法返回的是一个 Promise
• Promise 的 then 方法中能够拿到模块对象

由于这里的 posts 和 album 模块是以默认成员导出,需要解构模块对象中的 default,先拿到导出成员，然后再正常使用这个导出成员。

import('./album/album').then(({ default: album }) => {
      mainElement.appendChild(album())
})

魔法注释

默认通过动态导入产生的 bundle 文件，它的 name 就是一个序号。如果需要给这些 bundle 命名的话,就可以使用 Webpack 所特有的魔法注释去实现

import(/* webpackChunkName: 'posts' */'./posts/posts')
  .then(({ default: posts }) => {
    mainElement.appendChild(posts())
  })

所谓魔法注释,就是在 import 函数的形式参数位置，添加一个行内注释,注释有一个特定的格式---webpackChunkName：’xxx‘,就可以给分包的 chunk 起名字

如果 chunkName 相同的话，那相同的 chunkName 最终就会被打包到一起,借助这个特点，就可以根据自己的实际情况，灵活组织动态加载的模块了。

Tree Shaking

Tree-shaking 最早是 Rollup 中推出的一个特性，Webpack 从 2.0 过后开始支持这个特性。使用 Webpack 生产模式打包的优化过程中，自动开启这个功能 --- npx webpack --mode=production

其他模式开启 Tree Shaking

配置对象中添加一个 optimization 属性，该属性用来集中配置 Webpack 内置优化功能，它的值也是一个对象，在 optimization 对象中先开启一个 usedExports 选项,表示在输出结果中只导出外部使用了的成员

module.exports = {
  // ... 其他配置项
  optimization: {
    // 模块只导出被使用的成员
    usedExports: true
  }
}

对于未引用代码，如果我们开启压缩代码功能，就可以自动压缩掉这些没有用到的代码.

module.exports = {
  // ... 其他配置项
  optimization: {
    // 模块只导出被使用的成员
    usedExports: true,
    // 压缩输出结果
    minimize: true
  }
}

Tree-shaking 的实现，整个过程用到了 Webpack 的两个优化功能

1. usedExports
   • 打包结果中只导出外部用到的成员
2. minimize
   • 压缩打包结果

把代码看成一棵大树

• usedExports的作用就是标记树上哪些是枯树枝、枯树叶
• minimize 的作用就是负责把枯树枝、枯树叶摇下来

结合 babel-loader 的问题

Tree-shaking 实现的前提是 ES Modules,最终交给 Webpack 打包的代码，必须是使用 ES Modules 的方式来组织的模块化

Webpack 在打包所有的模块代码之前

• 先是将模块根据配置交给不同的 Loader 处理
• 最后再将 Loader 处理的结果打包到一起

为了更好的兼容性,会选择使用 babel-loader 去转换我们源代码中的一些 ECMAScript 的新特性,Babel 在转换 JS 代码时，很有可能处理掉代码中的 ES Modules 部分,把它们转换成 CommonJS 的方式。

babel-loader (低版本)

我们为 Babel 配置的都是一个 preset（预设插件集合），而不是某些具体的插件。

目前市面上使用最多的 @babel/preset-env，这个预设里面就有转换 ES Modules 的插件。使用这个预设时，代码中的 ES Modules 部分就会被转换成 CommonJS 方式。Webpack 再去打包时，拿到的就是以 CommonJS 方式组织的代码了，所以 Tree-shaking 不能生效

module.exports = {
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        use: {
          loader: 'babel-loader',
          options: {
            presets: [
              ['@babel/preset-env']
            ]
          }
        }
      }
    ]
  },
  optimization: {
    usedExports: true
  }

}

最新版本（8.x）的 babel-loader

自动帮我们关闭了对 ES Modules 转换的插件,经过 babel-loader 处理后的代码默认仍然是 ES Modules。那 Webpack 最终打包得到的还是 ES Modules 代码。Tree-shaking 自然也就可以正常工作了

最新版本的 babel-loader 并不会导致 Tree-shaking 失效,确保babel-loader能使用Tree-shaking。最简单的办法就是在配置中将 @babel/preset-env 的 modules 属性设置为 false。确保不会转换 ES Modules，也就确保了 Tree-shaking 的前提

module.exports = {
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.js$/,
        use: {
          loader: 'babel-loader',
          options: {
            presets: [
              ['@babel/preset-env', { modules: 'false' }]
            ]
          }
        }
      }
    ]
  },
  optimization: {
    usedExports: true
  }

}

Scope Hoisting (作用域提升)

Webpack 3.0 中添加的一个特性,使用 concatenateModules 选项继续优化输出

普通打包只是将一个模块最终放入一个单独的函数中,如果模块很多，就意味着在输出结果中会有很多的模块函数。concatenateModules 配置的作用,尽可能将所有模块合并到一起输出到一个函数中，既提升了运行效率，又减少了代码的体积。

module.exports = {
  // ... 其他配置项
  optimization: {
    // 模块只导出被使用的成员
    usedExports: true,
    // 尽可能合并每一个模块到一个函数中
    concatenateModules: true,
  }

}

bundle.js 中就不再是一个模块对应一个函数了，而是把所有的模块都放到了一个函数中

sideEffects

Webpack 4 中新增了一个 sideEffects 特性,允许通过配置标识我们的代码是否有副作用，从而提供更大的压缩空间。

模块的副作用指的就是模块执行的时候除了导出成员，是否还做了其他的事情，特性一般只有去开发一个 npm 模块时才会用到。

Tree-shaking 只能移除没有用到的代码成员，而想要完整移除没有用到的模块，那就需要开启 sideEffects 特性了，在 optimization 中开启 sideEffects 特性

// ./webpack.config.js

module.exports = {
  mode: 'none',
  optimization: {
    sideEffects: true
  }
}

这个特性在 production 模式下同样会自动开启

Webpack 缓存优化

利用缓存数据来加速构建过程的处理。

在初次构建的压缩代码过程中，就将这一阶段的结果写入了缓存目录（node_modules/.cache/插件名/）中有缓存。

当再次构建进行到压缩代码阶段时，即可对比读取已有缓存。

1. 编译阶段的缓存优化
2. 优化打包阶段的缓存优化

编译阶段的缓存优化

编译过程的耗时点主要在使用不同加载器（Loader）来编译模块的过程

Babel-loader

Babel-loader 是绝大部分项目中会使用到的 JS/JSX/TS 编译器

与缓存相关的设置主要有

1. cacheDirectory
   • 默认为 false，即不开启缓存
   • 当值为 true 时开启缓存并使用默认缓存目录
     • ./node_modules/.cache/babel-loader/
   • 也可以指定其他路径值作为缓存目录
2. cacheIdentifier
   • 用于计算缓存标识符
   • 默认使用
     • Babel 相关依赖包的版本
     • babelrc 配置文件的内容
     • 环境变量
     • 与模块内容
   • 一起参与计算缓存标识符
3. cacheCompression
   • 默认为 true
   • 将缓存内容压缩为 gz 包以减小缓存目录的体积
   • 在设为 false 的情况下将跳过压缩和解压的过程，从而提升这一阶段的速度

Cache-loader

在编译过程中利用缓存的第二种方式是使用 --- Cache-loader

在使用时，需要将 cache-loader 添加到对构建效率影响较大的 Loader（如 babel-loader 等）之前

module: {
  rules: [
    {
      test: /\.js$/,
      use: ['cache-loader', 'babel-loader'],
    },
  ],
}

使用 cache-loader 后，比使用 babel-loader 的开启缓存选项后的构建时间更短

主要原因是 babel-loader 中的缓存信息较少,而 cache-loader 中存储的 Buffer 形式的数据处理效率更高。

优化打包阶段的缓存优化

生成 ChunkAsset 时的缓存优化

在 Webpack 4 中，生成 ChunkAsset 过程中的缓存优化是受限制的：

• 只有在 watch 模式下
• 且配置中开启 cache 时（development 模式下自动开启）,才能在这一阶段执行缓存的逻辑

在 Webpack 4 中，缓存插件是基于内存的,只有在 watch 模式下才能在内存中获取到相应的缓存数据对象

代码压缩时的缓存优化

对于 JS 的压缩TerserWebpackPlugin/UglifyJSPlugin都是支持缓存设置的。

对于 CSS 的压缩，目前最新发布的 CSSMinimizerWebpackPlugin 支持且默认开启缓存,其他的插件如 OptimizeCSSAssetsPlugin 和 OptimizeCSSNanoPlugin 目前还不支持使用缓存

使用缓存注意点

如何最大程度地让缓存命中，成为我们选择缓存方案后首先要考虑的

缓存标识符发生变化导致的缓存失效,支持缓存的 Loader 和插件中，会根据一些固定字段的值加上所处理的模块或 Chunk 的数据 hash 值来生成对应缓存的标识符。一旦其中的值发生变化，对应缓存标识符就会发生改变，意味着对应工具中，所有之前的缓存都将失效。需要尽可能少地变更会影响到缓存标识符生成的字段

优化打包阶段的缓存失效，尽管在模块编译阶段每个模块是单独执行编译的。但是当进入到代码压缩环节时，各模块已经被组织到了相关联的 Chunk 中,N个模块最后只生成了一个 Chunk。任何一个模块发生变化都会导致整个 Chunk 的内容发生变化，而使之前保存的缓存失效。

优化方案

尽可能地把那些不变的处理成本高昂的模块打入单独的 Chunk 中，Webpack 中的分包配置——splitChunks。使用 splitChunks 优化缓存利用率。

好处

1. 合并通用依赖
2. 提升构建缓存利用率
3. 提升资源访问的缓存利用率
4. 资源懒加载

CI/CD 中的缓存目录问题

自动化集成的系统中，项目的构建空间会在每次构建执行完毕后，立即回收清理。在这种情况下，默认的项目构建缓存目录（node_mo dules/.cache）将无法留存。导致即使项目中开启了缓存设置，也无法享受缓存的便利性，反而因为需要写入缓存文件而浪费额外的时间

如果需要使用缓存，则需要根据对应平台的规范，将缓存设置到公共缓存目录下

缓存的便利性本质在于用磁盘空间换取构建时间,需要考虑对缓存区域的定期清理

后记

分享是一种态度。

全文完，既然看到这里了，如果觉得不错，随手点个赞和“在看”吧。

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