Webpack原理与实践(一):打包流程

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写在前面的话
在阅读 webpack4.x 源码的过程中,参考了《深入浅出 webpack》一书和众多大神的文章,结合自己的一点体会,总结如下。
总述
webpack 就像一条生产线,要经过一系列处理流程后才能将源文件转换成输出结果。这条生产线上的每个处理流程的职责都是单一的,多个流程之间有存在依赖关系,只有完成当前处理后才能交给下一个流程去处理。插件就像是一个插入到生产线中的一个功能,在特定的时机对生产线上的资源做处理。webpack 通过 Tapable 来组织这条复杂的生产线。webpack 在运行过程中会广播事件,插件只需要监听它所关心的事件,就能加入到这条生产线中,去改变生产线的运作。webpack 的事件流机制保证了插件的有序性,使得整个系统扩展性很好。– 吴浩麟《深入浅出 webpack》
核心的概念
entry,loader,plugin,module,chunk 不论文档还是相关的介绍都很多了,不赘述,有疑问的移步文档。
构建流程
webpack 的运行流程是一个串行的过程,从启动到结束会依次执行以下流程:

初始化参数:从配置文件和 Shell 语句中读取与合并参数,得出最终的参数;
开始编译:用上一步得到的参数初始化 Compiler 对象,加载所有配置的插件,执行对象的 run 方法开始执行编译;
确定入口:根据配置中的 entry 找出所有的入口文件
编译模块:从入口文件出发,调用所有配置的 Loader 对模块进行翻译,再找出该模块依赖的模块,再递归本步骤直到所有入口依赖的文件都经过了本步骤的处理;
完成模块编译:在经过第 4 步使用 Loader 翻译完所有模块后,得到了每个模块被翻译后的最终内容以及它们之间的依赖关系;
输出资源:根据入口和模块之间的依赖关系,组装成一个个包含多个模块的 Chunk,再把每个 Chunk 转换成一个单独的文件加入到输出列表,这步是可以修改输出内容的最后机会;
输出完成:在确定好输出内容后,根据配置确定输出的路径和文件名,把文件内容写入到文件系统。

在以上过程中,webpack 会在特定的时间点广播出特定的事件,插件在监听到感兴趣的事件后会执行特定的逻辑,并且插件可以调用 webpack 提供的 API 改变 webpack 的运行结果。
webpack 中比较核心的两个对象

Compile 对象:负责文件监听和启动编译。Compiler 实例中包含了完整的 webpack 配置,全局只有一个 Compiler 实例。

compilation 对象:当 webpack 以开发模式运行时,每当检测到文件变化,一次新的 Compilation 将被创建。一个 Compilation 对象包含了当前的模块资源、编译生成资源、变化的文件等。Compilation 对象也提供了很多事件回调供插件做扩展。
这两个对象都继承自 Tapable。以 Compile 为例

const {
Tapable,
SyncHook,
SyncBailHook,
AsyncParallelHook,
AsyncSeriesHook
} = require(“tapable”);

class Compiler extends Tapable {
constructor(context) {
super();
this.hooks = {
/** @type {SyncBailHook<Compilation>} */
// 所有需要输出的文件已经生成好,询问插件哪些文件需要输出,哪些不需要。
shouldEmit: new SyncBailHook([“compilation”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Stats>} */
// 成功完成一次完成的编译和输出流程。
done: new AsyncSeriesHook([“stats”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<>} */
additionalPass: new AsyncSeriesHook([]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Compiler>} */
beforeRun: new AsyncSeriesHook([“compiler”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Compiler>} */
// 启动一次新的编译
run: new AsyncSeriesHook([“compiler”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Compilation>} */
// 确定好要输出哪些文件后,执行文件输出,可以在这里获取和修改输出内容。
emit: new AsyncSeriesHook([“compilation”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Compilation>} */
// 输出完毕
afterEmit: new AsyncSeriesHook([“compilation”]),
// 以上几个事件 (除了 run,beforerun 为编译阶段) 其余为输出阶段的事件
/** @type {SyncHook<Compilation, CompilationParams>} */
// compilation 创建之前挂载插件的过程
thisCompilation: new SyncHook([“compilation”, “params”]),
/** @type {SyncHook<Compilation, CompilationParams>} */
// 创建 compilation 对象
compilation: new SyncHook([“compilation”, “params”]),
/** @type {SyncHook<NormalModuleFactory>} */
// 初始化阶段:初始化 compilation 参数
normalModuleFactory: new SyncHook([“normalModuleFactory”]),
/** @type {SyncHook<ContextModuleFactory>} */
// 初始化阶段:初始化 compilation 参数
contextModuleFactory: new SyncHook([“contextModulefactory”]),

/** @type {AsyncSeriesHook<CompilationParams>} */
beforeCompile: new AsyncSeriesHook([“params”]),
/** @type {SyncHook<CompilationParams>} */
// 该事件是为了告诉插件一次新的编译将要启动,同时会给插件带上 compiler 对象
compile: new SyncHook([“params”]),
/** @type {AsyncParallelHook<Compilation>} */
// 一个新的 Compilation 创建完毕,即将从 Entry 开始读取文件,根据文件类型和配置的 Loader 对文件进行编译,编译完后再找出该文件依赖的文件,递归的编译和解析。
make: new AsyncParallelHook([“compilation”]),
/** @type {AsyncSeriesHook<Compilation>} */
// 一次 Compilation 执行完成
afterCompile: new AsyncSeriesHook([“compilation”]),

/** @type {AsyncSeriesHook<Compiler>} */
// 监听模式下启动编译(常用于开发阶段)
watchRun: new AsyncSeriesHook([“compiler”]),
/** @type {SyncHook<Error>} */
failed: new SyncHook([“error”]),
/** @type {SyncHook<string, string>} */
invalid: new SyncHook([“filename”, “changeTime”]),
/** @type {SyncHook} */
// 如名字所述
watchClose: new SyncHook([]),

// TODO the following hooks are weirdly located here
// TODO move them for webpack 5
/** @type {SyncHook} */
// 初始化阶段:开始应用 Node.js 风格的文件系统到 compiler 对象,以方便后续的文件寻找和读取。
environment: new SyncHook([]),
/** @type {SyncHook} */
// 参照上文
afterEnvironment: new SyncHook([]),
/** @type {SyncHook<Compiler>} */
// 调用完内置插件以及配置引入插件的 apply 方法,完成了事件订阅
afterPlugins: new SyncHook([“compiler”]),
/** @type {SyncHook<Compiler>} */
afterResolvers: new SyncHook([“compiler”]),
/** @type {SyncBailHook<string, EntryOptions>} */
// 读取配置的 Entrys,为每个 Entry 实例化一个对应的 EntryPlugin,为后面该 Entry 的递归解析工作做准备。
entryOption: new SyncBailHook([“context”, “entry”])
};
在 webpack 执行的过程中,会按顺序广播一系列事件 –this.hooks 中的一系列事件(类似于我们常用框架中的生命周期),而这些事件的订阅者该按照怎样的顺序来组织,来执行,来进行参数传递 … 这就是 Tapable 要做的事情。关于 Tapable 给大家推荐一篇比较好(但是阅读量点赞评论都不多 2333)的科普文
流程细节
流程细节参照我在引用的 Compile 对象中的注释,有一点需要注意,作者 hooks 的书写顺序并不是调用顺序。有些没注释的有几种情况:

不那么重要,或参照事件名称和上下文可知
主要是暂时还不知道(2333,后面有新的理解再补充,逃 …)
当然最重要的事件基本涵盖到了

这里补充一个大从参考文章里面找来的图
compilation 过程简介
compilation 实际上就是调用相应的 loader 处理文件生成 chunks 并对这些 chunks 做优化的过程。几个关键的事件(Compilation 对象 this.hooks 中):

buildModule 使用对应的 Loader 去转换一个模块;

normalModuleLoader 在用 Loader 对一个模块转换完后,使用 acorn 解析转换后的内容,输出对应的抽象语法树(AST),以方便 webpack 后面对代码的分析。

seal 所有模块及其依赖的模块都通过 Loader 转换完成后,根据依赖关系开始生成 Chunk。

最后从参考文章中摘了一张图片以便于对整个过程有更清晰的认知
参考

http://taobaofed.org/blog/201…
http://imweb.io/topic/5baca58…
《深入浅出 webpack》

广而告之
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正文完
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