webpack--深入理解webpack的构建流程

概要

本质上，webpack 是一个用于现代 JavaScript 应用程序的 静态模块打包工具。当 webpack 处理应用程序时，它会在内部从一个或多个入口点构建一个 依赖图(dependency graph)，然后将你项目中所需的每一个模块组合成一个或多个 bundles，它们均为静态资源，用于展示你的内容。

什么是webpack?

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。

配置文件以及涉及的核心概念

配置文件

配置文件默认下为webpack.config.js，也或者通过命令的形式指定配置文件，主要作用是用于激活webpack的加载项和插件
关于文件配置内容分析，如下注释：

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: './path/to/my/entry/file.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()
  ]
}

核心概念

以下为webpack配置文件涉及的核心概念:
Entry
入口起点(entry point)指示 webpack 应该使用哪个模块,来作为构建其内部依赖图的开始。
进入入口起点后,webpack 会找出有哪些模块和库是入口起点（直接和间接）依赖的。
每个依赖项随即被处理,最后输出到称之为 bundles 的文件中。

Output
output 属性告诉 webpack 在哪里输出它所创建的 bundles,以及如何命名这些文件,默认值为 ./dist。
基本上,整个应用程序结构,都会被编译到你指定的输出路径的文件夹中。

Module
模块,在 Webpack 里一切皆模块,一个模块对应着一个文件。Webpack 会从配置的 Entry 开始递归找出所有依赖的模块。

Chunk
代码块,一个 Chunk 由多个模块组合而成,用于代码合并与分割，这些模块是从入口模块通过依赖分析得来的。

Loader
loader 让 webpack 能够去处理那些非 JavaScript 文件（webpack 自身只理解 JavaScript）。
loader 可以将所有类型的文件转换为 webpack 能够处理的有效模块,然后你就可以利用 webpack 的打包能力,对它们进行处理。
本质上,webpack loader 将所有类型的文件,转换为应用程序的依赖图（和最终的 bundle）可以直接引用的模块。

Plugin
loader 被用于转换某些类型的模块,而插件则可以用于执行范围更广的任务。
插件的范围包括,从打包优化和压缩,一直到重新定义环境中的变量。插件接口功能极其强大,可以用来处理各种各样的任务。

webpack构建流程

构建流程概要

webpack 的构建流程是一个串行的过程,从启动到结束会依次执行以下步骤:

详细构建流程

webpack 的运行流程是一个串行的过程，它的工作流程就是将各个插件串联起来
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webpack机制中，去改变webpack的运作，使得整个系统扩展性良好
从启动到结束会依次执行以下三大步骤：

初始化流程
从配置文件和 Shell 语句中读取与合并参数，得出最终的参数
配置文件默认下为webpack.config.js，也或者通过命令的形式指定配置文件，主要作用是用于激活webpack的加载项和插件
webpack 将 webpack.config.js 中的各个配置项拷贝到 options 对象中，并加载用户配置的 plugins
完成上述步骤之后，则开始初始化Compiler编译对象，该对象掌控者webpack声明周期，不执行具体的任务，只是进行一些调度工作

class Compiler extends Tapable {
    constructor(context) {
        super();
        this.hooks = {
            beforeCompile: new AsyncSeriesHook(["params"]),
            compile: new SyncHook(["params"]),
            afterCompile: new AsyncSeriesHook(["compilation"]),
            make: new AsyncParallelHook(["compilation"]),
            entryOption: new SyncBailHook(["context", "entry"])
            // 定义了很多不同类型的钩子
        };
        // ...
    }
}

function webpack(options) {
  var compiler = new Compiler();
  ...// 检查options,若watch字段为true,则开启watch线程
  return compiler;
}
...

Compiler 对象继承自 Tapable，初始化时定义了很多钩子函数

编译构建流程
根据配置中的 entry 找出所有的入口文件

module.exports = {
  entry: './src/file.js'
}

初始化完成后会调用Compiler的run来真正启动webpack编译构建流程，主要流程如下：

compile 开始编译
make 从入口点分析模块及其依赖的模块，创建这些模块对象
build-module 构建模块
seal 封装构建结果
emit 把各个chunk输出到结果文件
compile 编译
执行了run方法后，首先会触发compile，主要是构建一个Compilation对象

该对象是编译阶段的主要执行者，主要会依次下述流程：执行模块创建、依赖收集、分块、打包等主要任务的对象

make 编译模块
当完成了上述的compilation对象后，就开始从Entry入口文件开始读取，主要执行_addModuleChain()函数，如下：

_addModuleChain(context, dependency, onModule, callback) {
   ...
   // 根据依赖查找对应的工厂函数
   const Dep = /** @type {DepConstructor} */ (dependency.constructor);
   const moduleFactory = this.dependencyFactories.get(Dep);
   
   // 调用工厂函数NormalModuleFactory的create来生成一个空的NormalModule对象
   moduleFactory.create({
       dependencies: [dependency]
       ...
   }, (err, module) => {
       ...
       const afterBuild = () => {
        this.processModuleDependencies(module, err => {
         if (err) return callback(err);
         callback(null, module);
           });
    };
       
       this.buildModule(module, false, null, null, err => {
           ...
           afterBuild();
       })
   })
}

过程如下：

_addModuleChain中接收参数dependency传入的入口依赖，使用对应的工厂函数NormalModuleFactory.create方法生成一个空的module对象

回调中会把此module存入compilation.modules对象和dependencies.module对象中，由于是入口文件，也会存入compilation.entries中

随后执行buildModule进入真正的构建模块module内容的过程

build module 完成模块编译
这里主要调用配置的loaders，将我们的模块转成标准的JS模块

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

从配置的入口模块开始，分析其 AST，当遇到require等导入其它模块语句时，便将其加入到依赖的模块列表，同时对新找出的依赖模块递归分析，最终搞清所有模块的依赖关系

输出流程
seal 输出资源
seal方法主要是要生成chunks，对chunks进行一系列的优化操作，并生成要输出的代码

webpack 中的 chunk ，可以理解为配置在 entry 中的模块，或者是动态引入的模块

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

emit 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

output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'build'),
        filename: '[name].js'
}

在 Compiler 开始生成文件前，钩子 emit 会被执行，这是我们修改最终文件的最后一次机会
这样webpack整个打包过程就结束了

构建过程总结

下面用一个流程图总结webpack的构建流程