命令行应用开发初学者指南：脚手架篇、UI 库和交互工具

在日常的前端开发工作中，我们经常依赖各种命令行工具来提高效率和代码质量。例如，create-react-app 和 eslint 等工具不仅简化了项目的初始化过程，还能自动执行代码检查和格式化任务。当我们使用这些工具时，它们通常会通过一系列互动式的问答来收集必要的信息，从而根据我们的选择进行相应的配置和安装。

以 eslint 工具为例（如下图所示），当你首次运行 eslint --init 命令时，它会引导你完成一系列选择题，包括你使用的框架（如 React、Vue.js 或其他），以及其他配置选项。通过这种方式，eslint 能够为你生成一个最适合项目需求的配置文件。

本篇文章将介绍在开发命令行工具过程中常用的第三方库。这些库主要分为三类：

• 脚手架框架：用于解析命令行参数，例如 eslint --init 中的 --init。常用的脚手架框架有 yargs 和 command。

• 命令行输出美化库：基于 ANSI Escape 规范，用于对命令行输出进行颜色和样式美化。常用的美化库有 chalk 和 ora。

• 交互式命令行库：用于创建交互式的命令行界面，例如 eslint 初始化过程中会提出的问答，如 "Which framework does your project use?"。常用的交互式命令行库有 inquirer。

脚手架框架

首先，让我们简单回顾一下 Node.js 脚手架的开发流程：

• 创建 npm 项目：使用 npm init 命令创建一个新的 npm 项目，并填写相关项目信息。
• 创建脚手架入口文件：在项目根目录下创建一个入口文件，例如 index.js，并在文件顶部添加 #!/usr/bin/env node 以便将其识别为可执行文件。
• 配置 package.json：在 package.json 文件中添加 bin 属性，指定脚手架的入口文件路径。
• 添加 npm link：使用 npm link 命令将项目链接到全局环境中，这样就可以在本地通过短指令访问脚手架。

详细的创建及实现功能逻辑可以参考文章《Node.js 构建命令行工具：实现 ls 命令的 -a 和 -l 选项》

例如，假设我们创建了一个名为 ice-cli 的项目，并在其中添加了 --init 指令的执行逻辑。那么，我们如何知道用户输入了这项指令呢？这就需要我们在项目中解析命令行参数。

自行解析参数

在 Node.js 中，我们可以利用内置的 process 对象来解析命令行参数。具体来说，可以在入口文件 index.js 中执行以下代码：

const argv = require("process").argv;
console.log("argv", argv);

当用户在命令行中输入 ice-cli create project --help 这一长串指令后，通过 process.argv 获取到的是一个数组。数组的第一个元素代表 Node.js 的执行路径，第二个元素代表当前指令文件的路径，从第三个元素开始则是用户输入的内容。

例如，对于命令 ice-cli create project --help，process.argv 的输出可能如下所示：

[
    '/usr/local/bin/node', // Node.js 执行路径
    '/usr/local/lib/node_modules/ice-cli/index.js', // 当前指令文件路径
    'create', // 用户输入的第一个参数
    'project', // 用户输入的第二个参数
    '--help' // 用户输入的第三个参数
]

拿到用户输入的内容后，我们需要对其进行进一步的拆分和处理。用户输入的内容通常包括 命令（command） 和 选项（options）。例如，在命令 webpack config ./webpack.config.js 中，config 是命令，./webpack.config.js 是命令后面的参数；而在命令 webpack --help 中，--help 是选项。

通过解析 process.argv 数组，我们可以提取出命令和选项，并根据它们执行相应的逻辑。例如：

const command = argv[2];  // 获取命令
const args = argv.slice(3);  // 获取命令后面的参数

if (command === 'create') {
  if (args.includes('--help')) {
    console.log('Usage: ice-cli create <project-name>');
  } else {
    const projectName = args[0];
    console.log(`Creating project ${projectName}...`);
  }
}

在日常开发中，我们通常不会自己去解析命令行参数，因为这涉及到大量的边界情况和错误处理。使用社区广泛认可的第三方库可以更加高效和严谨。其中，yargs 和 commander 是两个非常优秀的推荐库。

yargs

yargs 是一个功能强大且易于使用的命令行参数解析库。它提供了丰富的 API，可以帮助你轻松地解析命令和选项，并生成详细的帮助信息。

安装 yargs

首先，通过 npm 安装 yargs：

npm install yargs

实现 --help 和 --version 功能

通过简单的代码就可以实现 --help 和 --version 功能：

const yargs = require("yargs/yargs");
const { hideBin } = require("yargs/helpers");
const arg = hideBin(process.argv);
yargs(arg).argv;

运行 ice-cli --help ，结果如下图所示：

常用属性

yargs 采用链式调用的方式为命令设置属性。以下是一些常用的属性：

• usage() ：在输入 --help 时会显示的提示信息。
• demandCommand() ：最少要输入的命令数量，以及当没有输入命令时的提示。
• recommendCommands() ：如果输入的指令不完整，会给出最近似命令的提示，例如：“Did you mean xx?”
• strict() ：严格模式，输入错误命令时会给出提示。
• alias() ：为指令取别名。
• options() ：定义多个全局选项，在任何场景都可以访问到。
• option() ：定义单个全局选项，在任何场景都可以访问到。
• group() ：将一些命令聚合到一个分类中。
• command() ：定义指令。
• epilogue() ：定义结尾信息。

示例代码

将上述命令组合起来，示例如下：

const yargs = require("yargs/yargs");
const { hideBin } = require("yargs/helpers");
const arg = hideBin(process.argv);
const cli = yargs(arg);
cli
  .usage("Usage: ice-ls [command] <options>")
  .demandCommand(
    1,
    "A command is required. Pass --help to see all avaiable commands and options."
  )
  .recommendCommands()
  .strict()
  .alias("h", "help")
  .options({
    debug: {
      type: "boolean",
      describe: "Bootstarap debug mode",
      alias: "d",
    },
  })
  .group(["debug"], "Dev options:")
  .command({
    command: "list",
    aliases: ["ls", "la", "ll"],
    describe: "List total packages",
    builder: (argv) => {
      console.log("builder", argv);
    },
    handler: (argv) => {
      console.log("handler", argv);
    },
  })
  .epilogue("You own footer description").argv;

当执行 ice-ls 命令时，输出如下：

• 第一行出现 usage 函数配置的提示：Usage: ice-ls [command] 。
• 接着是 command 函数配置的指令 list，以及它的别名 ls, la, ll。
• 然后是通过 group 函数分组的 Dev options。
• 下面是 yargs 默认提供的选项 --version 和 --help。
• 接着是 epilogue 函数配置的尾部描述。
• 最后一行是 demandCommand 提示： A command is required. Pass --help to see all avaiable commands and options。因为执行命令 ice-ls 的时候没有提供具体指令。

执行 ice-cli list 和 ice-ls list --debug，此时程序进入 command 函数中，执行 builder 函数 和 handler 函数，可以在这里编写实际的功能逻辑。

commander

commander 也是一个功能强大的命令行参数解析库，但它在使用方式和 API 设计上和 yargs 有一些差异。

安装 commander

首先，通过 npm 安装 commander：

npm install commander

实现 --help 和 --version 功能

commander 通过简单的配置就可以生成 usage 提示以及 --help 和 --version 功能。

const commander = require("commander");
const pkg = require("../package.json");
const program = new commander.Command();
program
  .name(Object.keys(pkg.bin)[0])
  .usage("<command> [options]")
  .version(pkg.version);

program.parse(process.argv);

执行上述代码后，运行 ice-cli --help 的输出如下所示：

Usage: ice-cli <command> [options]

Options:
  -V, --version  output the version number
  -h, --help     display help for command

注册指令

commander 和 yargs 在注册指令的语法上有一些区别。yargs 使用链式调用，而 commander 注册指令后返回值并不是自身，因此不能通过链式调用来注册多个指令。

// 注册 clone 命令
program
  .command("clone <source> [destination]")
  .description("clone a repository")
  .option("-f --force", "是否强制克隆")
  .usage("[options]")
  .action((source, destination, cmdObj) => {
    console.log("do clone", source, destination);
  });
  
// 劫持所有未定义的指令
program
  .arguments("<cmd> [options]")
  .description("test command", {
    cmd: "command to run",
    options: "options for command",
  })
  .action((cmd, options) => {
    console.log(cmd, options);
  });  

当执行 ice-cli clone a b 时，输出为 "do clone a b"。当执行 ice-cli create c 时，输出为 "create c"。

注册子命令

commander 注册子命令的方式也非常简单。以下是一个示例：

const service = new commander.Command("service");
service
  .command("start [port]")
  .description("start service at some port")
  .action((port) => {
    console.log('>>>service start', port)
  });
service
  .command("stop")
  .description("stop service")
  .action(() => {
    console.log('>>>service stop')
  });

当执行 ice-cli service start 8000 时，会输出 ">>>service start 8000"。当执行 ice-cli service stop 时，会输出 ">>>service stop"。

yargs 和 commander 解析命令行参数，生成帮助信息，并注册命令。它们提供了强大的命令行接口构建能力，使得命令行工具更加灵活和易用。

命令行输出美化库

在进行命令行交互时，经常需要对某些内容加粗、加字体颜色，以区分用户选中的内容和需要重点关注的问题。为了实现这些效果，存在一个命令行渲染标准，称为 ANSI escape code。此外，还有一些成熟的第三方库，如 chalk 和 ora，可以帮助我们更方便地实现这些功能。

ANSI escape code

ANSI escape code 是一种用于控制终端输出的标准。通过特定的编码序列，可以在命令行中实现颜色、加粗等效果。

示例

在 bin 文件夹下创建 ansi.js 文件，文件中定义如下代码：

console.log("\x1B[31mThis text is red\x1B[0m");

通过 node 执行该 JS 文件，显示的是红色文本，内容为 "This text is red"。如图所示：

编码解析

即使我们没有借助任何第三方库，仅通过一行文本就能实现命令行中的颜色和样式变化。这一行看似“乱码”的文本实际上是由 ANSI Escape Codes 组成的。下面是对这些字符的详细拆解：

• \x1B：这是转义字符，表示 ASCII 值为 27 的字符，也常表示为 ESC。它是所有 ANSI Escape Codes 的前缀。
• [：这是一个分隔符，表示接下来是一个控制序列。
• 31：这是一个数字代码，表示设置前景色为红色。
• m：这是一个终止符，表示控制序列的结束。
• \x1B[0m：重置所有文本属性，包括颜色和样式。

查找期望的样式

要找到期望的样式，可以在 ansi escape code 官网 查找。例如，31 代表红色前景色，41 代表红色背景色。

虽然可以直接使用 ANSI Escape Codes 来实现颜色和样式变化，但在实际开发中这样做会非常繁琐。你需要手动定义转义字符、分隔符，还要查找每个颜色对应的编码。幸运的是，已经有成熟的第三方库可以帮助我们解决这些问题，例如 chalk 和 ora。

chalk

chalk 是一个用于颜色渲染的库，其语法非常简单，通过方法名就能知道其用途。常见的方法包括：

• rgb(r, g, b)：定义自定义颜色。
• blue：设置蓝色字体。
• bold：设置字体加粗。
• green：设置绿色字体。
• underline：设置下划线。

这些方法名与 CSS 中的样式名称相似，使得使用起来非常直观。chalk 支持多种使用形式，包括直接使用、拼接、链式调用、传入多个参数和嵌套调用。

安装

首先通过 npm 安装 chalk

npm install chalk

基本使用

chalk 是以 ES module 方式实现的，需要通过 import 方式引入。如果希望在 Node.js 环境中运行，可以将文件后缀名定义为 .mjs。

例如以下代码：

import chalk from "chalk";

// 直接使用
console.log("hello chalk");
// 定义自定义颜色
console.log(chalk.rgb(255, 0, 0)("hello nodejs"));
// 拼接不同样式
console.log(chalk.blue.bold("hello ") + chalk.green("world"));
// 使用十六进制颜色
console.log(chalk.hex("#ff0000")("it is a nice day"));
// 链式调用和嵌套调用
console.log(
  chalk.green(
    "I am a green line " +
    chalk.blue.underline.bold("with a blue substring") +
    " that becomes green again!"
  )
);

执行上述代码后，命令行中的输出效果如下所示：

ora

ora 是一个用于显示加载动画的库，非常适合在命令行应用中显示进度和状态。它以 ES module 方式导出，需要定义 .mjs 文件。

安装

首先通过 npm 安装 ora：

npm install ora

基本使用

ora 在使用时需要手动调用开始和结束方法。以下是一个简单的示例，显示一个加载动画：

import ora from "ora";
const spinner = ora({
  text: "loading",
  spinner: "dots",
}).start();

执行上述代码后，命令行中会显示一个持续的加载动画，如下图所示：

自定义属性

ora 还支持定义其他属性，如加载动画效果、颜色、前缀文本等。

属性说明：

• text：初始加载文本。
• spinner：加载动画效果，可以是一个预定义的字符串（如 dots、line 等）或自定义对象。
• color：加载动画的颜色。
• prefixText：加载文本的前缀。
• start()：启动加载动画。
• stop()：停止加载动画。
• succeed(message)：停止加载动画并显示成功消息。
• fail(message)：停止加载动画并显示失败消息。
• warn(message)：停止加载动画并显示警告消息。
• info(message)：停止加载动画并显示信息消息。

以下是一个更复杂的示例，展示了如何动态更新加载文本并最终停止加载动画：

import ora from "ora";
const spinner = ora({
  text: "loading",
  spinner: "dots",
}).start();

// 设置加载颜色和前缀文本
spinner.color = "red";
spinner.prefixText = "download ora:";

let percent = 0;
let task = setInterval(() => {
  percent += 10;
  spinner.text = "Loading..." + percent + "%";
  if (percent === 100) {
    spinner.stop();
    spinner.succeed("download success");
    clearInterval(task);
  }
}, 1000);

按以上逻辑，执行过程的中间态如下所示：

交互式命令行

在命令行应用中，经常会涉及到一些交互逻辑，例如在 eslint 初始化过程中会询问用户当前使用的框架是 React、Vue 还是其他框架。用户可以通过键盘的上下左右键和回车进行选择。inquirer 就是这样一个用于命令行交互的第三方库。

inquirer

安装

inquirer 是一个强大的命令行交互库，可以轻松地创建用户友好的命令行界面。

npm install inquirer

基本使用

以下是一个简单的示例，展示了如何使用 inquirer 创建一个列表选择：

import inquirer from "inquirer";

inquirer
  .prompt([
    {
      type: "list",
      name: "language",
      message: "language",
      choices: [
        {
          value: 1,
          name: "react",
        },
        {
          value: 2,
          name: "vue",
        },
        {
          value: 3,
          name: "angular",
        },
      ],

    },
  ])
  .then((res) => {
    console.log("anwser", res);
  });

执行上述代码后，命令行中会出现一个选择列表，如下图所示：

多种交互类型

inquirer 支持多种交互类型，不仅限于列表选择，还可以输入文本、密码、多选等。
以下是一个示例，展示了多种类型的交互问题：

import inquirer from "inquirer";
inquirer
  .prompt([
    {
      type: "input",
      name: "yourName",
      message: "Your name",
    },
    {
      type: "list",
      name: "language",
      message: "language",
      choices: [
        {
          value: 1,
          name: "react",
        },
        {
          value: 2,
          name: "vue",
        },
        {
          value: 3,
          name: "angular",
        },
      ],
    },
    {
      type: "expand",
      name: "color",
      message: "color",
      choices: [
        {
          key: "R",
          value: "red",
        },
        {
          key: "G",
          value: "green",
        },
        {
          key: "B",
          value: "blue",
        },
      ],
    },
    {
      type: "checkbox",
      name: "fruits",
      message: "fruits",
      choices: [
        {
          value: 1,
          name: "apple",
        },
        {
          value: 2,
          name: "banana",
        },
        {
          value: 3,
          name: "orange",
        },
      ],
    },
    {
      type: "password",
      name: "password",
      message: "password",
    },
  ])
  .then((res) => {
    console.log("anwser", res);
  });

执行上述代码后，命令行中会依次显示多个交互问题，最终，所有的用户输入都会在 then 方法中统一获取，如下图所示：

通过 inquirer，你可以轻松地在命令行应用中实现各种交互逻辑。其丰富的交互类型和灵活的校验机制使得 inquirer 成为一个非常实用的命令行交互库。

通过结合这些工具和库，可以轻松地构建出功能强大、用户体验良好的命令行应用。

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