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一文聊聊Node包管理發展的五個階段

青灯夜游
發布: 2022-12-26 19:46:43
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從2009 Node 誕生至今,Node 生態發展繁榮,圍繞著 Node 生態衍生出的 Node 套件管理器百花齊放,先後出現了 npm、kpm、pnpm、yarn、cnpm 等等。實際上Node 套件管理器發展主要分5個階段,下面我們一起看下每個階段的關鍵特徵代表產物吧~

階段一:刀耕火種

正確來說,Node是不存在沒有套件管理器時期的,2009年,Node.js 問世時npm的雛形也發布了。 【相關教學推薦:nodejs影片教學程式設計教學

npm 全名為Node.js Package Manager;從A brief history of Node.js 裡面可以看到

2009 
Node.js is born 
The first form of npm is created
登入後複製

下面聊一下沒有出現Node包管理器時期是怎樣的,那時候做的更多的事情就是

  • 網上尋找各軟體的官網,如jQuery;

  • 找到下載位址,下載zip 套件;

  • 解壓縮,放到專案中一個叫libs 的目錄中;

  • 想更方便的話,直接將CDN 連結貼到HTML 中

那時候模組化管理?版本號管理?依賴升級?都不存在的!

階段二:嵌套安裝

2009 年,Node.js 誕生,npm的雛形也正在醞釀,2011年發布了1.0 版本;npm是圍繞著語意版本控制semver 的想法而設計的,預設Node包開發者,在升級依賴包自訂版本號時,都會依照semver 規範升級版本號。

代名詞: Node套件管理規範化、node_modules 目錄巢狀存放依賴

代表產物: npm v1、v2 版本

關鍵特點:

(1)依賴套件嵌套安裝,相同版本的依賴會被冗餘安裝

(2)依賴套件安裝不確定性:預設裝最新次版本的依賴套件(可設定固定版本)

(3)序列安裝依賴,速度慢;不支援離線快取

解釋1:依賴 巢狀安裝 ,如果A依賴B、B依賴C,node_modules目錄如下

node_modules
- package-A
-- node_modules
--- package-B
----- node_modules
------ package-C
-------- some-really-really-really-long-file-name-in-package-c.js
登入後複製

問題: 依賴巢狀過多會造成嵌套地獄,同時會出現大量相同依賴套件的冗餘安裝,造成node_modules 體積過大,需要程式設計師定期的rm -rf node_modules,但windows系統,許多程式無法處理超過260個字元的檔案路徑名,早期npm 的windows 用戶都看過這個彈跳窗


#解釋2:針對每次npm install 預設安裝最新次版本依賴,造成的依賴安裝 不確定性 問題:

semver 規範了版本編號構成:X.Y.Z-[state],版本號升級規格如下

  • X 是主版本號: API 產生的變化,與舊版本不相容時,升級主版本號
  • Y 是次版本號: 增加了新的API,但向後相容,升級次版本號
  • Z 是補丁版本號: 當做了向後相容的缺陷修復的時候
  • state 可以是:alpha(內測)、beta (公測)、gamma(相當成熟的測試版)、rc(預發布)

版本不確定原因:執行npm 預設安裝依賴指令時,npm 認為開發者都會遵循semver 版本升級規範,直接給開發者安裝了最新次版本的依賴套件

  • 解決方案1:可以透過npm config set save-exact true指令關閉在版本號碼前面使用^的預設行為
  • 總結:無法解決依賴函式庫自己的依賴預設安裝最新次版本的問題
  • 解決方案2:npm提供了shrinkwrap 指令,會產生一個npm-shrinkwrap.json 文件,為所有庫和所有嵌套依賴的庫記錄精準的版本

  • 總結:鎖定文件不會預設生成,需要使用者手動執行指令;依賴使用者知道這個指令,相對繁瑣

#階段三:扁平化安裝

2015年,為解決npm1、npm2 存在的巢狀安裝、版本不規定問題,完全重寫了npm 程式

代名詞: 較少冗餘依賴的安裝、node_modules 目錄扁平化存放依賴

代表產物: npm v3版本

原理簡述: npm install時,先建構依賴樹再將所有依賴都安裝在node_modules 根目錄,子依賴遇到不同版本的重名依賴時,會將子依賴安裝在自己node_modules下

關鍵特點:

(1)減少冗餘安裝:依賴扁平化安裝,在一定情況下減少了冗餘套件的安裝

存在的問題

(1)「幽靈依賴」、「幻影依賴」 問題

(2)「雙胞胎陌生人」 、「依賴套件分身」 問題

(3)目錄不固定:依賴的安裝順序,決定了node_module 目錄結構

解釋1:依賴的依序安裝順序,決定了node_modules 目錄結構

如下場景: App1 都依賴packageA 和packageC 和packageG 和packageH,而packageA 和packageC 都依賴了packageB v1.0,packageG、packageH 都依賴packageB 的v2.0 版本

如果先安裝packageA 或packageC,node_modules 目錄如下

如果先安裝packageG 或packageH,node_modules 目錄如下

#針對如上情況,npm 提供了指令npm dedupe,可以手動整理&簡化node_modules 的目錄結構,整理後的node_modules 目錄結構是一致的,不受依賴套件安裝順序影響

解釋2:不一定能減少冗餘套件的安裝

透過舉例1,可以看出雖然依賴套件扁平化安裝,但仍存在相同版本的依賴包,有冗餘包

解釋3:「雙胞胎陌生人」 問題

參考範例1中,相同版本的依賴包,被安裝兩次,被放置到兩處,這種現像被稱為“雙胞胎陌生人”

解釋4:“幽靈依賴” 問題

node_modules 一級目錄下的依賴包,開發者可以直接使用,但依賴包沒定義在package.json 中,這樣的依賴包被稱為“幽靈依賴”,前端項目中使用“幽靈依賴”,後期可能會出現問題。

因為後期可能伴隨著其他依賴的升級移除了這個“幽靈依賴”,此時node_modules 中就不存在了,執行npm install 時,並不會主觀的去安裝“幽靈依賴”,導致項目找不到依賴包,然後報錯。

階段四:安全、加速

2016年,yarn、pnpm release 版本相繼出現,在一定程度上解決了先前的安裝版本不確定、安裝速度慢等問題,yarn 率先推出的能力相比於npm,更奪人眼球,保證了一致性&安全性,提升了安裝速度

代名詞: 依賴安裝相對安全、加速

代表產物: yarn release版本、pnpm release版本、npm v5 版本(npm v4沒有太大變化,v5向前邁了一大步)

關鍵特點:

(1)安全性:預設產生版本鎖定文件,保證了每次安裝依賴版本都一樣

(2)提速:增加了快取離線安裝、並行安裝、安裝異常後自動重試

(3)workspace:yarn從v1版本開始支持,可以高效管理多個專案的依賴套件;npm v7才支援workspace

  • #存在的問題

(1)幽靈依賴

(2)依賴套件單項目重複安裝、跨項目重複安裝

(3)目錄不固定:依賴的安裝順序,決定了node_module 目錄結構

解釋1:關於安全性

yarn v0.x 版本率先、npm v5.x 版本緊跟其後,下載依賴時,預設產生依賴鎖定文件,精確地將版本鎖定在一個值

yarn 的.lock 文件:只是記錄安裝的依賴版本,需要結合package.json 來確定node_modules 目錄結構npm 的.lock 檔案:記錄了安裝的依賴版本及node_modules 目錄結構

總結: 避免了不同終端安裝依賴時版本不一致問題,但「依賴幽靈」 問題仍然存在

解釋2:關於提速- 離線緩存

######npm v2版本就支援了緩存,但需要聯網檢測,才能使用快取的依賴######yarn v0.x版本率先支援了離線緩存,從網路下載的套件都會快取到全域,下次安裝優先從本地找,找到直接copy###### npm v5版本重寫了快取系統,也支援了離線安裝,安裝速度大大提升#########解釋3:關於提速- 並行安裝#########yarn 率先支援了依賴套件並行安裝,先前npm 序列安裝依賴,後來npm 也優化了並行安裝##########解釋4:安裝依賴後,自動整理node_modules 目錄##########起始時間:yarn v1.x 版本、npm v4.x 版本###
  • 如果專案中刪除了.lock 文件,初始化安裝依賴時,會自動整理node_modules 目錄;npm v4.x之前版本,需要使用者手動執行指令npm dedupe整理依賴目錄
  • 由於node_modules 是扁平化管理依賴,深層依賴可能會被安裝到一級目錄下;當專案中再安裝不同版本的依賴時,遇到依賴版本衝突,會自動將深層依賴從一級目錄移到父依賴目錄下【已驗證】

#階段五:更安全、高速、低耗

對著pnpm 的成熟,開發者們享受著pnpm 帶來的更安全、更高速、儲存更低耗等紅利,解決了「幽靈依賴」 問題,解決了重複依賴問題

代名詞: 安全性(依賴安裝所見即所得)、高速(不重複安裝)、儲存低耗(硬連結軟連結)

代表產物: pnpm

關鍵特點:

(1)速度極快:儲存中心集中管理依賴,直接硬連結到專案的在 node_modules/.pnpm 中。相較於先前的工作方式,減少了從全域node_modules copy 到專案內的大量IO 操作

(2)磁碟利用率極高

  • #跨專案共用相同版本的依賴:硬連結、軟連結
  • 最大限度的複用相同依賴的不同版本:只增加儲存不同版本的Diff 檔案

(3 )安全性高:node_modules 目錄結構就是package.json 依賴列表,解決了「幽靈依賴」問題

效能表現如下:

更多node相關知識,請造訪:nodejs 教學

以上是一文聊聊Node包管理發展的五個階段的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章!

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來源:juejin.cn
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