title: 前端模块化及webpack使用
date: 2017-03-10 10:15:39
tags: [Javascript, 闭包]
categories: [技术, Javascript]

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[TOC]

全文参考webpack

模块系统的演进

模块系统主要解决模块的定义、依赖和导出,部分语言如Java原生支持这种能力。EcmaScript6 标准增加了 JavaScript 语言层面的模块体系定义,但是浏览器端的支持还不乐观,需要使用Babel等语法转换器转化预发。

<script>标签

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<script src="module1.js"></script>
<script src="module2.js"></script>
<script src="libraryA.js"></script>
<script src="module3.js"></script>

这是最原始的 JavaScript 文件加载方式,如果把每一个文件看做是一个模块,那么他们的接口通常是暴露在全局作用域下,也就是定义在 window 对象中,不同模块的接口调用都是一个作用域中,虽然可以使用命名空间来规避改问题,但这种模块定义方式是非常不友好的。

这种原始的加载方式暴露了一些显而易见的弊端:

  • 全局作用域下容易造成变量冲突
  • 文件只能按照 <script> 的书写顺序进行加载
  • 开发人员必须主观解决模块和代码库的依赖关系
  • 在大型项目中各种资源难以管理,长期积累的问题导致代码库混乱不堪

CommonJS

服务器端的 Node.js 遵循 CommonJS规范,该规范的核心思想是允许模块通过 require 方法来同步加载所要依赖的其他模块,然后通过 exportsmodule.exports 来导出需要暴露的接口。

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require("module");
require("../file.js");
exports.doStuff = function({};
module.exports = someValue;

优点:

  • 服务器端模块便于重用
  • NPM 中已经有将近20万个可以使用模块包
  • 简单并容易使用

缺点:

  • 同步的模块加载方式不适合在浏览器环境中,同步意味着阻塞加载,浏览器资源是异步加载的
  • 不能非阻塞的并行加载多个模块

实现:

  • 服务器端的 Node.js
  • Browserify,浏览器端的 CommonJS 实现,可以使用 NPM 的模块,但是编译打包后的文件体积可能很大

AMD

AMD(Asynchronous Module Definition )规范其实只有一个主要接口 define(id?, dependencies?, factory),它要在声明模块的时候指定所有的依赖 dependencies,并且还要当做形参传到 factory 中,对于依赖的模块提前执行,依赖前置。

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define("module", ["dep1""dep2"], function(d1, d2{
  return someExportedValue;
});
require(["module""../file"], function(module, file/* ... */ });

优点:

  • 适合在浏览器环境中异步加载模块
  • 可以并行加载多个模块

缺点:

  • 提高了开发成本,代码的阅读和书写比较困难,模块定义方式的语义不顺畅
  • 不符合通用的模块化思维方式,是一种妥协的实现

实现:

CMD

CMD(Common Module Definition) 规范和 AMD 很相似,尽量保持简单,并与 CommonJS 和 Node.js 的 Modules 规范保持了很大的兼容性。

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define(function(require, exports, module{
  var $ = require('jquery');
  var Spinning = require('./spinning');
  exports.doSomething = ...
  module.exports = ...
})

优点:

  • 依赖就近,延迟执行
  • 可以很容易在 Node.js 中运行

缺点:

  • 依赖 SPM 打包,模块的加载逻辑偏重

实现:

ES6 模块

EcmaScript6 标准增加了 JavaScript 语言层面的模块体系定义。ES6 模块的设计思想,是尽量的静态化,使得编译时就能确定模块的依赖关系,以及输入和输出的变量。CommonJS 和 AMD 模块,都只能在运行时确定这些东西。

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import "jquery";
export function doStuff({}
module "localModule" {}

优点:

  • 容易进行静态分析
  • 面向未来的 EcmaScript 标准

缺点:

  • 原生浏览器端还没有实现该标准
  • 全新的命令字,新版的 Node.js才支持

实现:

期望的模块系统

可以兼容多种模块风格,尽量可以利用已有的代码,不仅仅只是 JavaScript 模块化,还有 CSS、图片、字体等资源也需要模块化

前端模块加载

前端模块要在客户端中执行,所以他们需要增量加载到浏览器中。

模块的加载和传输,我们首先能想到两种极端的方式,一种是每个模块文件都单独请求,另一种是把所有模块打包成一个文件然后只请求一次。显而易见,每个模块都发起单独的请求造成了请求次数过多,导致应用启动速度慢;一次请求加载所有模块导致流量浪费、初始化过程慢。这两种方式都不是好的解决方案,它们过于简单粗暴。

分块传输,按需进行懒加载,在实际用到某些模块的时候再增量更新,才是较为合理的模块加载方案。

要实现模块的按需加载,就需要一个对整个代码库中的模块进行静态分析、编译打包的过程。

所有资源都是模块

在上面的分析过程中,我们提到的模块仅仅是指JavaScript模块文件。然而,在前端开发过程中还涉及到样式、图片、字体、HTML 模板等等众多的资源。这些资源还会以各种方言的形式存在,比如 coffeescript、 less、 sass、众多的模板库、多语言系统(i18n)等等。

如果他们都可以视作模块,并且都可以通过require的方式来加载,将带来优雅的开发体验,比如:

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require("./style.css");
require("./style.less");
require("./template.jade");
require("./image.png");

那么如何做到让 require 能加载各种资源呢?

静态分析

在编译的时候,要对整个代码进行静态分析,分析出各个模块的类型和它们依赖关系,然后将不同类型的模块提交给适配的加载器来处理。比如一个用 LESS 写的样式模块,可以先用 LESS 加载器将它转成一个CSS 模块,在通过 CSS 模块把他插入到页面的 <style> 标签中执行。Webpack 就是在这样的需求中应运而生。

同时,为了能利用已经存在的各种框架、库和已经写好的文件,我们还需要一个模块加载的兼容策略,来避免重写所有的模块。

那么接下来,让我们开始 Webpack 的神奇之旅吧。

Webpack简介

Webpack 是一个模块打包器。它将根据模块的依赖关系进行静态分析,然后将这些模块按照指定的规则生成对应的静态资源。

webpack

Webpack 的特点

Webpack 和其他模块化工具有什么区别呢?

  • 将依赖树拆分成按需加载的块
  • 初始化加载的耗时尽量少
  • 各种静态资源都可以视作模块
  • 将第三方库整合成模块的能力
  • 可以自定义打包逻辑的能力
  • 适合大项目,无论是单页还是多页的 Web 应用

代码拆分

Webpack 有两种组织模块依赖的方式,同步和异步。异步依赖作为分割点,形成一个新的块。在优化了依赖树后,每一个异步区块都作为一个文件被打包。

Loader

Webpack 本身只能处理原生的 JavaScript 模块,但是 loader 转换器可以将各种类型的资源转换成 JavaScript 模块。这样,任何资源都可以成为 Webpack 可以处理的模块。

智能解析

Webpack 有一个智能解析器,几乎可以处理任何第三方库,无论它们的模块形式是 CommonJS、 AMD 还是普通的 JS 文件。甚至在加载依赖的时候,允许使用动态表达式 require("./templates/" + name + ".jade")

插件系统

Webpack 还有一个功能丰富的插件系统。大多数内容功能都是基于这个插件系统运行的,还可以开发和使用开源的 Webpack 插件,来满足各式各样的需求。

快速运行

Webpack 使用异步 I/O 和多级缓存提高运行效率,这使得 Webpack 能够以令人难以置信的速度快速增量编译。

webapck使用

首先要安装 Node.js, Node.js 自带了软件包管理器 npm,Webpack 需要 Node.js v0.6 以上支持,建议使用最新版 Node.js。

用 npm 安装 Webpack:

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$ npm install webpack -g

此时 Webpack 已经安装到了全局环境下,可以通过命令行 webpack -h 试试。

通常我们会将 Webpack 安装到项目的依赖中,这样就可以使用项目本地版本的 Webpack。

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# 进入项目目录
# 确定已经有 package.json,没有就通过 npm init 创建
# 安装 webpack 依赖
$ npm install webpack --save-dev

Webpack 目前有两个主版本,一个是在 master 主干的稳定版,一个是在 webpack-2 分支的测试版,测试版拥有一些实验性功能并且和稳定版不兼容,在正式项目中应该使用稳定版。

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# 查看 webpack 版本信息
$ npm info webpack
# 安装指定版本的 webpack
$ npm install webpack@1.12.x --save-dev

如果需要使用 Webpack 开发工具,要单独安装:

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$ npm install webpack-dev-server --save-dev
经不住似水流年  逃不过此间少年