現代前端工程為什么越來越離不開 Monorepo?
隨著前端工程日益復雜，某些業務或者工具庫通常涉及到很多個倉庫，那么時間一長，多個倉庫開發弊端日益顯露，由此出現了一種新的項目管理方式——Monorepo。本文主要以 Monorepo 的概念、MultiRepo的弊端、Monorepo 的收益以及Monorepo 的落地這幾個角度來認識和學習一下 Monorepo，文末會有思考題，歡迎大家來踴躍討論。
什么是 Monorepo?Monorepo 其實不是一個新的概念，在軟件工程領域，它已經有著十多年的歷史了。概念上很好理解，就是把多個項目放在一個倉庫里面，相對立的是傳統的 MultiRepo 模式，即每個項目對應一個單獨的倉庫來分散管理。
現代的前端工程已經越來越離不開 Monorepo 了，無論是業務代碼還是工具庫，越來越多的項目已經采用 Monorepo 的方式來進行開發。Google 寧愿把所有的代碼都放在一個 Monorepo 工程下面，Vue 3、Yarn、Npm7 等等知名開源項目的源碼也是采用 Monorepo 的方式來進行管理的。
一般 Monorepo 的目錄如下所示，在 packages 存放多個子項目，并且每個子項目都有自己的package.json:
- ├── packages
- | ├── pkg1
- | | ├── package.json
- | ├── pkg2
- | | ├── package.json
- ├── package.json
那 Monorepo 究竟有什么魔力，讓大家如此推崇，落地如此之廣呢?
MultiRepo 之痛
要想知道 Monorepo 的優勢，首先得弄清楚之前的開發方式有什么痛點。
之前傳統的方式MultiRepo當中，每個項目都對應單獨的一個代碼倉庫。我之前也是用這種方式開發的，是真真切切地感受到了這種方式帶來的諸多弊端。現在就和大家一一分享一下。
1.代碼復用
在維護多個項目的時候，有一些邏輯很有可能會被多次用到，比如一些基礎的組件、工具函數，或者一些配置，你可能會想: 要不把代碼直接 copy 過來，多省事兒!但有個問題是，如果這些代碼出現 bug、或者需要做一些調整的時候，就得修改多份，維護成本越來越高。
那如何來解決這個問題呢?比較好的方式是將公共的邏輯代碼抽取出來，作為一個 npm 包進行發布，一旦需要改動，只需要改動一份代碼，然后 publish 就行了。
但這真的就完美解決了么?我舉個例子，比如你引入了 1.1.0 版本的 A 包，某個工具函數出現問題了，你需要做這些事情：
- 去修改一個工具函數的代碼
- 發布1.1.1版本的新包
- 項目中安裝新版本的 A。
可能只是改了一行代碼，需要走這么多流程。然而開發階段是很難保證不出 bug 的，如果有個按鈕需要改個樣式，又需要把上面的流程重新走一遍......停下來想想，這些重復的步驟真的是必須的嗎?我們只是想復用一下代碼，為什么每次修改代碼都這么復雜?
上述的問題其實是 MultiRepo普遍存在的問題，因為不同的倉庫工作區的割裂，導致復用代碼的成本很高，開發調試的流程繁瑣，甚至在基礎庫頻繁改動的情況下讓人感到很抓狂，體驗很差。
2.版本管理
在 MultiRepo 的開發方式下，依賴包的版本管理有時候是一個特別玄學的問題。比如說剛開始一個工具包版本是 v1.0.0，有諸多項目都依賴于這個工具包，但在某個時刻，這個工具包發了一個 break change 版本，和原來版本的 API 完全不兼容。而事實上有些項目并沒有升級這個依賴，導致一些莫名的報錯。
當項目多了之后，很容易出現這種依賴更新不及時的情況。這又是一個痛點。
3.項目基建
由于在 MultiRepo 當中，各個項目的工作流是割裂的，因此每個項目需要單獨配置開發環境、配置 CI 流程、配置部署發布流程等等，甚至每個項目都有自己單獨的一套腳手架工具。
其實，很容易發現這些項目里的很多基建的邏輯都是重復的，如果是 10 個項目，就需要維護 10 份基建的流程，邏輯重復不說，各個項目間存在構建、部署和發布的規范不能統一的情況，這樣維護起來就更加麻煩了。
Monorepo 的收益
說清楚 MultiRepo 的痛點之后，相信你也大概能理解為什么要誕生Monorepo這個技術了。現在就來細致地分析一下Monorepo到底給現代的前端工程帶來了哪些收益。
首先是工作流的一致性，由于所有的項目放在一個倉庫當中，復用起來非常方便，如果有依賴的代碼變動，那么用到這個依賴的項目當中會立馬感知到。并且所有的項目都是使用最新的代碼，不會產生其它項目版本更新不及時的情況。
其次是項目基建成本的降低，所有項目復用一套標準的工具和規范，無需切換開發環境，如果有新的項目接入，也可以直接復用已有的基建流程，比如 CI 流程、構建和發布流程。這樣只需要很少的人來維護所有項目的基建，維護成本也大大減低。
再者，團隊協作也更加容易，一方面大家都在一個倉庫開發，能夠方便地共享和復用代碼，方便檢索項目源碼，另一方面，git commit 的歷史記錄也支持以功能為單位進行提交，之前對于某個功能的提交，需要改好幾個倉庫，提交多個 commit，現在只需要提交一次，簡化了 commit 記錄，方便協作。
Monorepo 的落地
如果你還從來沒接觸過 Monorepo 的開發，到這可能你會疑惑了: 剛剛說了這么多 Monorepo 的好處，可是我還是不知道怎么用啊!是直接把所有的代碼全部搬到一個倉庫就可以了嗎?
當然不是，在實際場景來落地 Monorepo，需要一套完整的工程體系來進行支撐，因為基于 Monorepo 的項目管理，絕不是僅僅代碼放到一起就可以的，還需要考慮項目間依賴分析、依賴安裝、構建流程、測試流程、CI 及發布流程等諸多工程環節，同時還要考慮項目規模到達一定程度后的性能問題，比如項目構建/測試時間過長需要進行增量構建/測試、按需執行 CI等等，在實現全面工程化能力的同時，也需要兼顧到性能問題。
因此，要想從零開始定制一套完善的 Monorepo 的工程化工具，是一件難度很高的事情。不過社區已經提供了一些比較成熟的方案，我們可以拿來進行定制，或者對于一些上層的方案直接拿來使用。
其中比較底層的方案比如 lerna[1]，封裝了 Monorepo 中的依賴安裝、腳本批量執行等等基本的功能，但沒有一套構建、測試、部署的工具鏈，整體 Monorepo 功能比較弱，但要用到業務項目當中，往往需要基于它進行頂層能力的封裝，提供全面工程能力的支撐。
當然也有一些集成的 Monorepo 方案，比如 nx[2](官網寫的真心不錯，還有不少視頻教程)、rushstack[3]，提供從初始化、開發、構建、測試到部署的全流程能力，有一套比較完整的 Monorepo 基礎設施，適合直接拿來進行業務項目的開發。不過由于這些頂層方案內部各種流程和工具鏈都已經非常完善了，如果要基于這些方案來定制，適配和維護的成本過高，基本是不可行的。
總結
總而言之，Monorepo 的開發模式就是將各自獨立的項目，變成一個統一的工程整體，解決 MultiRepo 下出現的各種痛點，提升研發效率和工程質量。那最后我還有有一個問題，采用 Monorepo 解決了之前的痛點之后，產生了哪些新的問題呢?這些問題可以解決嗎?
參考資料
[1]lerna: https://lerna.js.org/
[2]nx: https://nx.dev/latest/react/getting-started/getting-started
[3]rushstack: https://rushstack.io/
