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webpack原理的深入介紹（附範例）

不言
發布： 2019-01-15 10:29:13
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這篇文章帶給大家的內容是關於webpack原理的深入介紹（附範例），有一定的參考價值，有需要的朋友可以參考一下，希望對你有幫助。

本文抄自《深入淺出webpack》，建議想學習原理的手打一遍，操作一遍，給別人講一遍，然後就會了

在閱讀前希望您已有webpack相關的實務經驗，不然讀了也讀不懂

本文閱讀需要幾分鐘，理解需要自己動手操作蠻長時間

0 設定檔

首先簡單看一下webpack設定檔(webpack.config.js):

var path = require('path');
var node_modules = path.resolve(__dirname, 'node_modules');
var pathToReact = path.resolve(node_modules, 'react/dist/react.min.js');

module.exports = {
  // 入口文件，是模块构建的起点，同时每一个入口文件对应最后生成的一个 chunk。
  entry: {
    bundle: [
      'webpack/hot/dev-server',
      'webpack-dev-server/client?http://localhost:8080',
      path.resolve(__dirname, 'app/app.js')
    ]
  },
  // 文件路径指向(可加快打包过程)。
  resolve: {
    alias: {
      'react': pathToReact
    }
  },
  // 生成文件，是模块构建的终点，包括输出文件与输出路径。
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'build'),
    filename: '[name].js'
  },
  // 这里配置了处理各模块的 loader ，包括 css 预处理 loader ，es6 编译 loader，图片处理 loader。
  module: {
    loaders: [
      {
        test: /\.js$/,
        loader: 'babel',
        query: {
          presets: ['es2015', 'react']
        }
      }
    ],
    noParse: [pathToReact]
  },
  // webpack 各插件对象，在 webpack 的事件流中执行对应的方法。
  plugins: [
    new webpack.HotModuleReplacementPlugin()
  ]
};
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1. 工作原理概述

1.1 基本概念

在了解webpack原理之前，需要掌握以下幾個核心概念

  • Entry: 入口，webpack建構第一步從entry開始

  • #module:模組，在webpack中一個模組對應一個檔案。 webpack會從entry開始，遞歸找出所有依賴的模組

  • Chunk：程式碼區塊，一個chunk由多個模組組合而成，用於程式碼合併與分割

  • Loader: 模組轉換器，用於將模組的原始內容按照需求轉換成新內容

  • Plugin:拓展插件，在webpack建置流程中的特定時機會廣播對應的事件，外掛可以監聽這些事件的發生，在特定的時機做對應的事情

1.2 流程概述

webpack從啟動到結束依序執行以下操作：

graph TD
初始化参数 --> 开始编译 
开始编译 -->确定入口 
确定入口 --> 编译模块
编译模块 --> 完成编译模块
完成编译模块 --> 输出资源
输出资源 --> 输出完成
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各個階段執行的操作如下：

  1. #初始化參數：從設定檔(預設webpack.config.js)和shell語句中讀取與合併參數，得到最終的參數

  2. 開始編譯(compile)：用上一步得到的參數初始化Comiler對象，載入所有配置的插件，透過執行對象的run方法開始執行編譯

  3. 確定入口：根據配置中的entry找出所有的入口檔案

  4. 編譯模組：從入口檔案出發，調用所有配置的Loader對模組進行翻譯,再找出該模組依賴的模組，再遞歸本步驟直到所有入口依賴的檔案都經過處理

  5. 完成編譯模組：經過第四步之後，得到了每個模組被翻譯之後的最終內容以及他們之間的依賴關係

  6. #輸出資源：根據入口和模組之間的依賴關係，組裝成一個個包含多個模組的chunk，再將每個chunk轉換成一個單獨的檔案加入輸出清單中，這是可以修改輸出內容的最後機會

  7. 輸出完成：在確定好輸出內容後，根據配置(webpack.config.js && shell)決定輸出的路徑與檔名，將檔案的內容寫入檔案系統(fs)

在上述過程中，webpack會在特定的時間點廣播特定的事件，外掛程式監聽事件並執行對應的邏輯，而外掛程式可以呼叫webpack提供的api改變webpack的運行結果

1.3 流程細節

#webpack建置流程可分為以下三大階段。

  1. 初始化：啟動構建，讀取與合併配置參數，載入plugin,實例化Compiler

  2. 編譯：從Entry出發，針對每個Module串列呼叫對應的Loader去翻譯檔案中的內容，再找到該Module依賴的Module，遞歸的進行編譯處理

  3. 輸出：將編譯後的Module組合成Chunk ,將Chunk轉換成文件，輸出到文件系統中

如果只執行一次，流程如上，但在開啟監聽模式下，流程如下圖

graph TD

  初始化-->编译;
  编译-->输出;
  输出-->文本发生变化
  文本发生变化-->编译
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1.3 .1初始化階段

在初始化階段會發生的事件如下

#描述
初始化參數 從設定檔和shell語句中讀取與合併參數，得到最終的參數，這個過程也會執行設定檔中的插件實例化語句new Plugin()
實例化Compiler 實例化Compiler,傳入上一個步驟所得到的參數，Compiler負責檔案監聽和啟動編譯。在Compiler實例中包含了完整的webpack配置，全域只有一個Compiler實例。
載入外掛程式 依序呼叫外掛程式的apply方法，讓外掛程式可以監聽後續的所有事件節點。同時向插件中傳入compiler實例的引用，以方便插件透過compiler呼叫webpack的api
environment 開始應用Node.js風格的檔案系統到compiler對象，以方便後續的檔案尋找和讀取
Entry-option 讀取配置的Entrys,為每個Entry實例化一個對應的EntryPlugin,為後面該Entry的遞歸解析工作做準備
#After-plugins 調用完所有內建的和配置的插件的apply方法
After-resolvers 根據配置初始化resolver,resolver負責在檔案系統中尋找指定路徑的檔案

# 1.3.2 編譯階段(事件名全為小寫)事件解釋run啟動一次編譯#Watch-run在監聽模式下啟動編譯，檔案發生變更會重新編譯compile告訴外掛程式一次新的編譯將要啟動，同時會給外掛程式帶上compiler物件compilation當webpack以開發模式運作時，每當偵測到檔案的變化，就會有一次新的compilation被建立。一個Compilation物件包含了目前的模組資源、編譯產生資源、變化的檔案等。 compilation物件也提供了許多事件回調給外掛程式進行拓展make一個新的compilation物件建立完畢,即將從entry開始讀取檔案,根據檔案類型和編譯的loader對檔案進行==編譯==,編譯完後再找出該檔案所依賴的檔案,遞歸地編譯和解析after-compile #一次compilation執行完成invalid


當遇到錯誤會觸發改事件,該事件不會導致webpack退出

在編譯階段最重要的事件是compilation,因為在compilation階段呼叫了Loader,完成了每個模組的==轉換==操作。在compilation階段又會發生很多小事件，如下表事件從設定的入口模組開始，分析其AST,當遇到require等導入其他模組的語句時，便將其加入依賴的模組列表中，同時對於新找出來的模組遞歸分析，最終弄清楚所有模組的依賴關係seal
解釋
build-module 使用對應的Loader去轉換一個模組
#Normal-module-loader 在使用loader轉換完一個模組後，使用acorn解析轉換後的內容，輸出對應的抽象語法樹（AST），以方便webpack對程式碼進行分析
program
所有模組及依賴的模組都透過Loader轉換完成，根據依賴關係產生Chunk

2.3 輸出階段輸出階段會發生的事件與解釋:事件##done
解釋
#should-emit 所有需要輸出的檔案已經產生,詢問插件有哪些檔案需要輸出,有哪些不需要輸出
emit 確定好要輸出哪些檔案後,執行檔輸出,==可以在這裡取得和修改輸出的內容==
after-mit 檔案輸出完畢
###成功完成一次完整的編譯和輸出流程############failed######如果在編譯和輸出中出現錯誤,導致webpack退出,就會直接跳到本步驟,外掛程式可以在本事件中取得具體的錯誤原因############

在输出阶段已经得到了各个模块经过转化后的结果和其依赖关系,并且将相应的模块组合在一起形成一个个chunk.在输出阶段根据chunk的类型,使用对应的模板生成最终要输出的文件内容. |

//以下代码用来包含webpack运行过程中的每个阶段
//file:webpack.config.js

const path = require('path');
//插件监听事件并执行相应的逻辑
class TestPlugin {
  constructor() {
    console.log('@plugin constructor');
  }

  apply(compiler) {
    console.log('@plugin apply');

    compiler.plugin('environment', (options) => {
      console.log('@environment');
    });

    compiler.plugin('after-environment', (options) => {
      console.log('@after-environment');
    });

    compiler.plugin('entry-option', (options) => {
      console.log('@entry-option');
    });

    compiler.plugin('after-plugins', (options) => {
      console.log('@after-plugins');
    });

    compiler.plugin('after-resolvers', (options) => {
      console.log('@after-resolvers');
    });

    compiler.plugin('before-run', (options, callback) => {
      console.log('@before-run');
      callback();
    });

    compiler.plugin('run', (options, callback) => {
      console.log('@run');
      callback();
    });

    compiler.plugin('watch-run', (options, callback) => {
      console.log('@watch-run');
      callback();
    });

    compiler.plugin('normal-module-factory', (options) => {
      console.log('@normal-module-factory');
    });

    compiler.plugin('context-module-factory', (options) => {
      console.log('@context-module-factory');
    });

    compiler.plugin('before-compile', (options, callback) => {
      console.log('@before-compile');
      callback();
    });

    compiler.plugin('compile', (options) => {
      console.log('@compile');
    });

    compiler.plugin('this-compilation', (options) => {
      console.log('@this-compilation');
    });

    compiler.plugin('compilation', (options) => {
      console.log('@compilation');
    });

    compiler.plugin('make', (options, callback) => {
      console.log('@make');
      callback();
    });

    compiler.plugin('compilation', (compilation) => {

      compilation.plugin('build-module', (options) => {
        console.log('@build-module');
      });

      compilation.plugin('normal-module-loader', (options) => {
        console.log('@normal-module-loader');
      });

      compilation.plugin('program', (options, callback) => {
        console.log('@program');
        callback();
      });

      compilation.plugin('seal', (options) => {
        console.log('@seal');
      });
    });

    compiler.plugin('after-compile', (options, callback) => {
      console.log('@after-compile');
      callback();
    });

    compiler.plugin('should-emit', (options) => {
      console.log('@should-emit');
    });

    compiler.plugin('emit', (options, callback) => {
      console.log('@emit');
      callback();
    });

    compiler.plugin('after-emit', (options, callback) => {
      console.log('@after-emit');
      callback();
    });

    compiler.plugin('done', (options) => {
      console.log('@done');
    });

    compiler.plugin('failed', (options, callback) => {
      console.log('@failed');
      callback();
    });

    compiler.plugin('invalid', (options) => {
      console.log('@invalid');
    });

  }
}
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#在目录下执行
webpack
#输出以下内容
@plugin constructor
@plugin apply
@environment
@after-environment
@entry-option
@after-plugins
@after-resolvers
@before-run
@run
@normal-module-factory
@context-module-factory
@before-compile
@compile
@this-compilation
@compilation
@make
@build-module
@normal-module-loader
@build-module
@normal-module-loader
@seal
@after-compile
@should-emit
@emit
@after-emit
@done
Hash: 19ef3b418517e78b5286
Version: webpack 3.11.0
Time: 95ms
    Asset     Size  Chunks             Chunk Names
bundle.js  3.03 kB       0  [emitted]  main
   [0] ./main.js 44 bytes {0} [built]
   [1] ./show.js 114 bytes {0} [built]
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2 输出文件分析

2.1 举个栗子

下面通过 Webpack 构建一个采用 CommonJS 模块化编写的项目，该项目有个网页会通过 JavaScript 在网页中显示 Hello,Webpack。

运行构建前，先把要完成该功能的最基础的 JavaScript 文件和 HTML 建立好，需要如下文件：

页面入口文件 index.html


  <meta>


<p></p>
<!--导入 Webpack 输出的 JavaScript 文件-->
<script></script>
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JS 工具函数文件 show.js

// 操作 DOM 元素，把 content 显示到网页上
function show(content) {
  window.document.getElementById('app').innerText = 'Hello,' + content;
}

// 通过 CommonJS 规范导出 show 函数
module.exports = show;
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JS 执行入口文件 main.js

// 通过 CommonJS 规范导入 show 函数
const show = require('./show.js');
// 执行 show 函数
show('Webpack');
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Webpack 在执行构建时默认会从项目根目录下的 webpack.config.js 文件读取配置，所以你还需要新建它，其内容如下：

const path = require('path');

module.exports = {
  // JavaScript 执行入口文件
  entry: './main.js',
  output: {
    // 把所有依赖的模块合并输出到一个 bundle.js 文件
    filename: 'bundle.js',
    // 输出文件都放到 dist 目录下
    path: path.resolve(__dirname, './dist'),
  }
};
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由于 Webpack 构建运行在 Node.js 环境下，所以该文件最后需要通过 CommonJS 规范导出一个描述如何构建的 Object 对象。

|-- index.html
|-- main.js
|-- show.js
|-- webpack.config.js
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一切文件就绪，在项目根目录下执行 webpack 命令运行 Webpack 构建，你会发现目录下多出一个 dist目录，里面有个 bundle.js 文件， bundle.js 文件是一个可执行的 JavaScript 文件，它包含页面所依赖的两个模块 main.js 和 show.js 及内置的 webpackBootstrap 启动函数。 这时你用浏览器打开 index.html 网页将会看到 Hello,Webpack。

2.2 bundle.js文件做了什么

看之前记住：一个模块就是一个文件，

首先看下bundle.js长什么样子：

webpack原理的深入介紹（附範例）

注意：序号1处是个自执行函数，序号2作为自执行函数的参数传入

具体代码如下：（建议把以下代码放入编辑器中查看，最好让index.html执行下，弄清楚执行的顺序）

(function(modules) { // webpackBootstrap
  // 1. 缓存模块
  var installedModules = {};
  // 2. 定义可以在浏览器使用的require函数
  function __webpack_require__(moduleId) {

    // 2.1检查模块是否在缓存里，在的话直接返回
    if(installedModules[moduleId]) {
      return installedModules[moduleId].exports;
    }
    // 2.2 模块不在缓存里，新建一个对象module=installModules[moduleId] {i:moduleId,l:模块是否加载,exports:模块返回值}
    var module = installedModules[moduleId] = {
      i: moduleId,//第一次执行为0
      l: false,
      exports: {}
    };//第一次执行module:{i:0,l:false,exports:{}}
    // 2.3 执行传入的参数中对应id的模块 第一次执行数组中传入的第一个参数
          //modules[0].call({},{i:0,l:false,exports:{}},{},__webpack_require__函数)
    modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
    // 2.4 将这个模块标记为已加载
    module.l = true;
    // 2.5 返回这个模块的导出值
    return module.exports;
  }
  // 3. webpack暴露属性 m c d n o p
  __webpack_require__.m = modules;
  __webpack_require__.c = installedModules;
  __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
    if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
      Object.defineProperty(exports, name, {
        configurable: false,
        enumerable: true,
        get: getter
      });
    }
  };
  __webpack_require__.n = function(module) {
    var getter = module && module.__esModule ?
      function getDefault() { return module['default']; } :
      function getModuleExports() { return module; };
    __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
    return getter;
  };
  __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
  __webpack_require__.p = "";
  // 4. 执行reruire函数引入第一个模块(main.js对应的模块)
  return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
})
([ // 0. 传入参数，参数是个数组

  /* 第0个参数 main.js对应的文件*/
  (function(module, exports, __webpack_require__) {

    // 通过 CommonJS 规范导入 show 函数
    const show = __webpack_require__(1);//__webpack_require__(1)返回show
    // 执行 show 函数
    show('Webpack');

  }),
  /* 第1个参数 show.js对应的文件 */
  (function(module, exports) {

    // 操作 DOM 元素，把 content 显示到网页上
    function show(content) {
      window.document.getElementById('app').innerText = 'Hello,' + content;
    }
    // 通过 CommonJS 规范导出 show 函数
    module.exports = show;

  })
]);
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以上看上去复杂的代码其实是一个自执行函数(文件作为自执行函数的参数)，可以简写如下：

(function(modules){
    //模拟require语句
    function __webpack_require__(){}
    //执行存放所有模块数组中的第0个模块(main.js)
    __webpack_require_[0]
})([/*存放所有模块的数组*/])
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bundles.js能直接在浏览器中运行的原因是，在输出的文件中通过__webpack_require__函数,定义了一个可以在浏览器中执行的加载函数(加载文件使用ajax实现),来模拟Node.js中的require语句。

原来一个个独立的模块文件被合并到了一个单独的 bundle.js 的原因在于浏览器不能像 Node.js 那样快速地去本地加载一个个模块文件，而必须通过网络请求去加载还未得到的文件。 如果模块数量很多，加载时间会很长，因此把所有模块都存放在了数组中，执行一次网络加载。

修改main.js,改成import引入模块

import show from './show';
show('Webpack');
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在目录下执行webpack，会发现：

  1. 生成的代码会有所不同，但是主要的区别是自执行函数的参数不同，也就是2.2代码的第二部分不同

([//自执行函数和上面相同，参数不同
/* 0 */
(function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {

"use strict";
Object.defineProperty(__webpack_exports__, "__esModule", { value: true });
/* harmony import */ var __WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__show__ = __webpack_require__(1);

Object(__WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__show__["a" /* default */])('Webpack');


}),
/* 1 */
(function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {

"use strict";
/* harmony export (immutable) */ __webpack_exports__["a"] = show;
function show(content) {
  window.document.getElementById('app').innerText = 'Hello,' + content;
}


})
]);
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参数不同的原因是es6的import和export模块被webpack编译处理过了,其实作用是一样的，接下来看一下在main.js中异步加载模块时，bundle.js是怎样的

2.3异步加载时，bundle.js代码分析

main.js修改如下

import('./show').then(show=>{
    show('Webpack')
})
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构建成功后会生成两个文件

  1. bundle.js  执行入口文件

  2. 0.bundle.js 异步加载文件

其中0.bundle.js文件的内容如下：

webpackJsonp(/*在其他文件中存放的模块的ID*/[0],[//本文件所包含的模块
/* 0 */,
/* 1 show.js对应的模块 */
(function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {

  "use strict";
  Object.defineProperty(__webpack_exports__, "__esModule", { value: true });
  /* harmony export (immutable) */ 
  __webpack_exports__["default"] = show;

  function show(content) {
    window.document.getElementById('app').innerText = 'Hello,' + content;
  }

})
]);
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bundle.js文件的内容如下：

注意：bundle.js比上面的bundle.js的区别在于：

  1. 多了一个__webpack_require__.e,用于加载被分割出去的需要异步加载的chunk对应的文件

  2. 多了一个webpackJsonp函数，用于从异步加载的文件中安装模块

(function(modules) { // webpackBootstrap
    // install a JSONP callback for chunk loading
  var parentJsonpFunction = window["webpackJsonp"];
  // webpackJsonp用于从异步加载的文件中安装模块
  // 将webpackJsonp挂载到全局是为了方便在其他文件中调用
  /**
   * @param chunkIds 异步加载的模块中需要安装的模块对应的id
   * @param moreModules 异步加载的模块中需要安装模块列表
   * @param executeModules 异步加载的模块安装成功后需要执行的模块对应的index
   */
    window["webpackJsonp"] = function webpackJsonpCallback(chunkIds, moreModules, executeModules) {
        // add "moreModules" to the modules object,
        // then flag all "chunkIds" as loaded and fire callback
        var moduleId, chunkId, i = 0, resolves = [], result;
        for(;i {
    show('Webpack')
})


/***/ })
]);
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以上是webpack原理的深入介紹（附範例）的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！

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來源：segmentfault.com
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