为啥用 sourceMap

这几天在搞前端错误日志，做过线上发布的都知道，我们发布到生产环境的代码，一般都有如下步骤：

• 压缩混淆，减小体积
• 多个文件合并，减少 HTTP 请求数
• 通过编译或者转译，将其他语言编译成JavaScript

这三个步骤，都使得实际运行的代码不同于开发代码，不管是 debug 还是捕获线上的报错，都会变得困难重重。

解决这个问题的方法，就是使用sourceMap。

啥是 sourceMap

简单说，sourceMap就是一个文件，里面储存着位置信息。

仔细点说，这个文件里保存的，是转换后代码的位置，和对应的转换前的位置。

有了它，出错的时候，通过断点工具可以直接显示原始代码，而不是转换后的代码。

sourceMap 长啥样

通过 webpack 等工具，我们可以使用 sourceMap，这里不细说配置方法，可以看这里

sourceMap是一个 map 文件，与源码在同一个目录下。

在压缩代码的最后一行，会有这样的一个引用：

//# sourceMappingURL=app.js.map

指向的就是我们的 map 文件。

sourceMap的格式如下：

{
    version : 3, //SourceMap 的版本，目前为 3
    sources: ["foo.js", "bar.js"], // 转换前的文件，该项是一个数组，表示可能存在多个文件合并
    names: ["src", "maps", "are", "fun"], // 转换前的所有变量名和属性名
    mappings: "AACvB,gBAAgB,EAAE;AAClB;", // 记录位置信息的字符串
    file: "out.js", // 转换后的文件名
    sourcesContent: "\t// The module cache\n", // 转换后的代码
    sourceRoot : "" // 转换前的文件所在的目录。如果与转换前的文件在同一目录，该项为空
}

其他的都很好解释，我们详细说一下 mappings 属性。

mappings

以 "AACvB,gBAAgB,EAAE;AAClB;" 为例:

• 每个分号对应转换后源码的一行；
• 每个逗号对应转换后源码的一个位置；
• AACvB代表该位置转换前的源码位置，以 VLQ 编码表示；

位置对应的原理

位置关系的保存经历了诸多步骤和优化，这个不详细说了，想看的可以看这里，我们只说最后的结果。

在每个位置中：

• 第一位，表示这个位置在【转换后代码】的第几列。
• 第二位，表示这个位置属于【sources 属性】中的哪一个文件。
• 第三位，表示这个位置属于【转换前代码】的第几行。
• 第四位，表示这个位置属于【转换前代码】的第几列。
• 第五位，表示这个位置属于【names 属性】的哪一个变量。

举例

假设现在有a.js，内容为feel the force，处理后为b.js，内容为the force feel

以 the 为例，它在输出中的位置是 (0,0)，a.js 是sources的第 1 个(这里只是举例)，输入中的位置是 (0,5)，the 是names的第 2 个(这里只是举例)。

那么映射关系为：
0 1 0 5 2

最后将 01052 表示为 Base64 VLQ 即可。

说明：

• 所有的值都是以 0 作为基数
• 第五位不是必需的，如果该位置没有对应 names 属性中的变量，可以省略第五位
• 每一位都采用 VLQ 编码表示，由于 VLQ 编码是可变长的，所以每一位可以由多个字符构成
• 为什么不保存转换后代码的行号，因为我们输出的文件总是一行，这样输出的行号就可以省略，因为都是 0，没必要写出来
• 对于输出后的位置来说，到后边会发现它的列号特别大，为了避免这个问题，采用相对位置进行描述

相对位置是啥呢，看示意图：

第一次记录的输入位置和输出位置是绝对的，往后的输入位置和输出位置都是相对上一次的位置移动了多少，例如 the 的输出位置为 (0,-10), 因为the 在feel的左边数 10 下才能到这个位置。

VLQ 编码

VLQ是 Variable-length quantity 的缩写，是一种通用的、使用 任意位数的二进制 来表示一个 任意大的数字 的一种编码方式。这种编码最早用于 MIDI 文件，后来被多种格式采用，它的特点就是可以非常精简地表示很大的数值，用来节省空间。

这种编码需要用最高位表示连续性，如果是 1，代表这组字节后面的一组字节也属于同一个数；如果是 0，表示该数值到这就结束了。

这样干巴巴说不太容易懂，还是举个栗子说明一下吧。

如何对数值 137 进行 VLQ 编码：

步骤	结果
将 137 改写成二进制形式	10001001
七位一组做分组，不足的补 0	0000001 0001001
最后一组开头补 0，其余补 1	10000001 00001001

所以，137 的 VLQ 编码形式为10000001 00001001

Base64 VLQ

与一般的 VLQ 的区别：

• 一个 Base64 字符只能表示 6bit(2^6) 的数据
• Base64 VLQ需要能够表示负数，于是用最后一位来作为符号标志位。
• 由于只能用 6 位进行存储，而第一位表示是否连续的标志，最后一位表示正数 / 负数。中间只有 4 位，因此一个单元表示的范围为[-15,15]，如果超过了就要用连续标识位了。

表示正负的方式：

• 如果这组数是某个数值的 VLQ 编码的第一组字节，那它的最后一位代表 ” 符号 ”，0 为正，1 为负；
• 如果不是，这个位没有特殊含义，被算作数值的一部分。

我们再来举个栗子说明下使用方法。

如何对数值 137 进行 Base64 VLQ 编码：

步骤	结果
将 137 改写成二进制形式	10001001
127 是正数，末位补 0	100010010
五位一组做分组，不足的补 0	01000 10010
将组倒序排序	10010 01000
最后一组开头补 0，其余补 1	110010 001000
转 64 进制	y 和 I

所以 137 通过 Base64 VLQ 表示为yl

可以看出：

• 在 Base64 VLQ 中，编码顺序是从 低位到高位
• 而在 VLQ 中，编码顺序是从 高位到低位

参考文章

• JavaScript Source Map 详解
• BASE64 VLQ 编码规则
• source map 原理分析 &vlq