最近對前端構建工具的一些理解
前言
最近有幸在前端團隊里面做了一次關于 webpack 的技術分享。在分享的準備過程中,為了能讓大家更好的理解 webpack,特意對市面上以前和現在流行的構建工具做了一個梳理總結。在整理和分享的過程中,獲益匪淺,對前端構建工具有了新的認識。在這里,將自己的一些思考總結寫出來,希望也能給到對構建工具同樣感興趣的同學一點幫助。
本文的目錄結構如下:
- js 模塊化的發展史和構建工具的變化
- 結束語
構建工具的前世今生
談到構建工具,大家首先想到的肯定就是 Webpack 以及現在最??的 Vite。Webpack,功能強大,生態豐富,從面世到今天,一直是很受大家歡迎;Vite 采用 unbundle 構建模式,帶來了極致的開發體驗,給開發人員以新的選擇。
在這兩個構建工具之外,還有其他的構建工具,如和 Webpack、Vite 類似的 Rollup、Parcel、Esbuild,自動化構建工具 grunt、gulp,以及更加久遠的 YUI Tool。
這些工具的存在,構成了前端構建工具的發展史。
YUI Tool + Ant
YUI tool 是 07 年左右出現的一個構建工具,功能比較簡單,用于壓縮混淆 css 和 js 代碼,需要配合 java 的 Ant 使用。
當時 web 應用開發主要采用 JSP,還不像現在這樣前后端分離,通常是由 java 開發人員來編寫 js、css 代碼,前端代碼都是和后端 java 代碼放在一起的。因此前端代碼的壓縮混淆也就基于 java 實現了。
Grunt / Gulp
Grunt / Gulp 都是運行在 node 環境上的自動化工具。
在開發過程中,我們可以將一些常見操作如解析 html、es6 代碼轉換為 es5、less / sass 代碼轉換為 css 代碼、代碼檢查、代碼壓縮、代碼混淆配置成一系列任務,然后通過 Grunt / Gulp 自動執行這些任務。
Grunt 和 Gulp 的不同點:
- 使用 Grunt的過程中,會產生一些中間態的臨時文件。一些任務生成臨時文件,其它任務可能會基于臨時文件再做處理并生成最終的構建后文件,導致出現多次 I/O。
- Gulp 有文件流的概念,通過管道將多個任務和操作連接起來,不會產生臨時文件,減少了 I/O 操作,流程更清晰,更純粹,大大加快了構建的速度。
Webpack / Rollup / Parcel
Webpack、Rollup、Parcel 統稱為靜態模塊打包器。
這一類構建工具,通常需要指定入口 - entry,然后以 entry 為起點,通過分析整個項目內各個源文件之間的依賴關系,構建一個模塊依賴圖 - module graph,然后再將 module graph 分離為三種類型的 bundle: entry 所在的 initial bundle、lazy load 需要的 async bundle 和自定義分離規則的 custome bundle。
這幾個構建工具各有優勢:
- Webpack 大而全,配置靈活,生態豐富,是構建工具的首選。
- Parcel 號稱零配置,使用簡單,適合不太需要定制化構建的項目使用。
- Rollup 推崇 ESM 標準開發,打包出來的代碼干凈,適用于組件庫開發。
Vite / Esbuild
新一代構建工具。
esbuild, 基于 go 語言實現,代碼直接編譯成機器碼(不用像 js 那樣先解析為字節碼,再編譯為機器碼),構建速度比 webpack 更快。
vite, 開發模式下借助瀏覽器對 ESM 的支持,采用 nobundle 的方式進行構建,能提供極致的開發體驗;生產模式下則基于 rollup 進行構建。
js 模塊化的發展史和構建工具的變化
javascript 語言設計之初,只是作為一個簡單的腳本語言用來豐富網站的功能,并不像 java、c++ 那樣有 module 的概念,發展到現在的模樣,也經歷了相當長的時間。
這段時間,可以簡單歸納為:
- 青銅時代 - no module;
- 白銀時代 - cjs、amd、cmd、umd、esm 相繼出現;
- 黃金時代 - 組件模塊化;
不同的時代,構建工具也不同。
青銅時代
由于沒有 module 的概念, javascript 無法在語言層面實現模塊之間的相互隔離、相互依賴,只能由開發人員手動處理。
相應的,早期的 web 開發也比較簡單甚至簡陋:
- 通過對象、iife(或者閉包)的方式實現模塊隔離;
- 通過手動確定 script 的加載順序確定模塊之間的依賴關系。
- jsp 開發模式,沒有專門的前端,html、js、css 代碼通常也由后端開發人員編寫。
為了節省帶寬和保密,通常需要對前端代碼做壓縮混淆處理。這個時候,構建工具為 YUI Tool + Ant。
白銀時代
chrome v8 引擎 和 node 的橫空出世,給前端帶來了無限的可能。
同時,javascript 的模塊化標準也有了新的發展:
- commonjs 規范,適用于 node 環境開發。
- amd、cmd 規范,適用于瀏覽器環境。
- umd,兼容 amd、commonjs,代碼可以同時運行在瀏覽器和 node 環境。
- ESM,即 ES6 module(這個時候還不是很成熟);
同時還出現了 less、sass、 es6、 jslint、 eslint、typescript 等新的東西, 前端角色也開始承擔越來越重要的作用,慢慢的獨立出來。
有了 node 提供的平臺,大量的工具開始涌現:
- less / sass 插件,可以將 less / sass 代碼轉化為 css 代碼;
- babel,可以將 es6 轉化為 es5;
- typescript,將 ts 編譯為 js;
- jslint / eslint,代碼檢查;
- ...
這個時候,我們可以將上面的的這些操作配置成一個個任務,然后通過 Grunt / Gulp 自動執行任務。
黃金時代
基于 Angular、Vue、React 三大框架和 Webpack 的使用,組件模塊化成為前端開發的主流模式。同時 ESM 規范也原來越成熟,被更多的瀏覽器支持。
以 React 和 Webpack 為例,通常我們會將一個應用涉及到的所有的功能拆分為一個個組件,如路由組件、頁面組件、表單組件、表格組件等,一個組件對應一個源文件,然后通過 Webpack 將這些源文件打包。在開發過程中,還會通過 Webpack 開啟一個 local server,實時查看代碼的運行效果。
Webpack 是一個靜態模塊打包器,它會以 entry 指定的入口文件為起點,分析整個項目內各個源文件之間的依賴關系,構建一個模塊依賴圖 - module graph,然后將 module graph 分離為多個 bundle。
在構建 module graph 的過程中,會使用 loader 處理源文件,將它們轉化為瀏覽器可以是識別的 js、css、image、音視頻等。
隨著時間的發展, Webpack 的功能越來越來強大,也迎來諸多對手。
Webpack1
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Rollup 出現(推崇 ESM 規范,可以實現 tree shaking, 打包出來的代碼更干凈)
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Webpack2(也實現了 tree shaking, 但是配置還是太繁瑣了)
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Parcel (號稱 0 配置)
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Webpack4(通過 mode 確定 development 和 production 模式,各個模式有自己的默認配置)
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Webpack5(持久化緩存、module federation)
Esbuild(采用 go 語言開發,比 Webpack 更快)
Vite(推崇 ESM 規范,開發模式采用 nobundle,更好的開發體驗)
豐富的構建工具,形成了百花綻放的局面,可用于不同的情形,給開發人員帶來了越來越多的選擇。
結束語
目前來看,構建工具在整個前端體系中占據的位置是越來越重要。只會 Webpack 甚至不懂構建工具已經無法滿足日常開發。這就需要我們時時學習,緊跟時代的腳步,了解最新的技術,不斷前進。
盡管前路坎坷,依然相信未來可期,加油 ???? !