webpack构建的详细流程探底
Curious 人气:0作为模块加载和打包神器，只需配置几个文件，加载各种 loader 就可以享受无痛流程化开发。但对于 webpack 这样一个复杂度较高的插件集合，它的整体流程及思想对我们来说还是很透明的。
本文旨在搞清楚从命令行下敲下 webpack 命令，或者配置 npm script 后执行 package.json 中的命令，到工程目录下出现打包的后的 bundle 文件的过程中，webpack都替我们做了哪些工作。
测试用webpack版本为 webpack@3.4.1
webpack.config.js中定义好相关配置，包括 entry、output、module、plugins等，命令行执行 webpack 命令，webpack 便会根据配置文件中的配置进行打包处理文件，并生成最后打包后的文件。
第一步：执行 webpack 命令时，发生了什么？(bin/webpack.js)
命令行执行 webpack 时，如果全局命令行中未找到webpack命令的话，执行本地的node-modules/bin/webpack.js 文件。
在bin/webpack.js中使用 yargs库 解析了命令行的参数，处理了 webpack 的配置对象 options，调用 processOptions() 函数。
// 处理编译相关，核心函数
function processOptions(options) {
// promise风格的处理，暂时还没遇到这种情况的配置
if(typeof options.then === "function") {...}
// 处理传入的options为数组的情况
var firstOptions = [].concat(options)[0];
var statsPresetToOptions = require("../lib/Stats.js").presetToOptions;
// 设置输出的options
var outputOptions = options.stats;
if(typeof outputOptions === "boolean" || typeof outputOptions === "string") {
outputOptions = statsPresetToOptions(outputOptions);
} else if(!outputOptions) {
outputOptions = {};
}
// 处理各种现实相关的参数
ifArg("display", function(preset) {
outputOptions = statsPresetToOptions(preset);
});
...
// 引入lib下的webpack.js,入口文件
var webpack = require("../lib/webpack.js");
// 设置最大错误追踪堆栈
Error.stackTraceLimit = 30;
var lastHash = null;
var compiler;
try {
// 编译，这里是关键，需要进入lib/webpack.js文件查看
compiler = webpack(options);
} catch(e) {
// 错误处理
var WebpackOptionsValidationError = require("../lib/WebpackOptionsValidationError");
if(e instanceof WebpackOptionsValidationError) {
if(argv.color)
console.error("\u001b[1m\u001b[31m" + e.message + "\u001b[39m\u001b[22m");
else
console.error(e.message);
process.exit(1); // eslint-disable-line no-process-exit
}
throw e;
}
// 显示相关参数处理
if(argv.progress) {
var ProgressPlugin = require("../lib/ProgressPlugin");
compiler.apply(new ProgressPlugin({
profile: argv.profile
}));
}
// 编译完后的回调函数
function compilerCallback(err, stats) {}
// watch模式下的处理
if(firstOptions.watch || options.watch) {
var watchOptions = firstOptions.watchOptions || firstOptions.watch || options.watch || {};
if(watchOptions.stdin) {
process.stdin.on("end", function() {
process.exit(0); // eslint-disable-line
});
process.stdin.resume();
}
compiler.watch(watchOptions, compilerCallback);
console.log("\nWebpack is watching the files…\n");
} else
// 调用run()函数，正式进入编译过程
compiler.run(compilerCallback);
}
第二步： 调用 webpack，返回 compiler 对象的过程（lib/webpack.js）
如下图所示，lib/webpack.js 中的关键函数为 webpack，其中定义了编译相关的一些操作。
"use strict";
const Compiler = require("./Compiler");
const MultiCompiler = require("./MultiCompiler");
const NodeEnvironmentPlugin = require("./node/NodeEnvironmentPlugin");
const WebpackOptionsApply = require("./WebpackOptionsApply");
const WebpackOptionsDefaulter = require("./WebpackOptionsDefaulter");
const validateSchema = require("./validateSchema");
const WebpackOptionsValidationError = require("./WebpackOptionsValidationError");
const webpackOptionsSchema = require("../schemas/webpackOptionsSchema.json");
// 核心方法，调用该方法，返回Compiler的实例对象compiler
function webpack(options, callback) {...}
exports = module.exports = webpack;
// 设置webpack对象的常用属性
webpack.WebpackOptionsDefaulter = WebpackOptionsDefaulter;
webpack.WebpackOptionsApply = WebpackOptionsApply;
webpack.Compiler = Compiler;
webpack.MultiCompiler = MultiCompiler;
webpack.NodeEnvironmentPlugin = NodeEnvironmentPlugin;
webpack.validate = validateSchema.bind(this, webpackOptionsSchema);
webpack.validateSchema = validateSchema;
webpack.WebpackOptionsValidationError = WebpackOptionsValidationError;
// 对外暴露一些插件
function exportPlugins(obj, mappings) {...}
exportPlugins(exports, {...});
exportPlugins(exports.optimize = {}, {...});
接下来看在webpack函数中主要定义了哪些操作
// 核心方法，调用该方法，返回Compiler的实例对象compiler
function webpack(options, callback) {
// 验证是否符合格式
const webpackOptionsValidationErrors = validateSchema(webpackOptionsSchema, options);
if(webpackOptionsValidationErrors.length) {
throw new WebpackOptionsValidationError(webpackOptionsValidationErrors);
}
let compiler;
// 传入的options为数组的情况，调用MultiCompiler进行处理，目前还没遇到过这种情况的配置
if(Array.isArray(options)) {
compiler = new MultiCompiler(options.map(options => webpack(options)));
} else if(typeof options === "object") {
// 配置options的默认参数
new WebpackOptionsDefaulter().process(options);
// 初始化一个Compiler的实例
compiler = new Compiler();
// 设置context的默认值为进程的当前目录，绝对路径
compiler.context = options.context;
// 定义compiler的options属性
compiler.options = options;
// Node环境插件，其中设置compiler的inputFileSystem,outputFileSystem,watchFileSystem,并定义了before-run的钩子函数
new NodeEnvironmentPlugin().apply(compiler);
// 应用每个插件
if(options.plugins && Array.isArray(options.plugins)) {
compiler.apply.apply(compiler, options.plugins);
}
// 调用environment插件
compiler.applyPlugins("environment");
// 调用after-environment插件
compiler.applyPlugins("after-environment");
// 处理compiler对象，调用一些必备插件
compiler.options = new WebpackOptionsApply().process(options, compiler);
} else {
throw new Error("Invalid argument: options");
}
if(callback) {
if(typeof callback !== "function") throw new Error("Invalid argument: callback");
if(options.watch === true || (Array.isArray(options) && options.some(o => o.watch))) {
const watchOptions = Array.isArray(options) ? options.map(o => o.watchOptions || {}) : (options.watchOptions || {});
return compiler.watch(watchOptions, callback);
}
compiler.run(callback);
}
return compiler;
}
webpack函数中主要做了以下两个操作，
- 实例化 Compiler 类。该类继承自 Tapable 类，Tapable 是一个基于发布订阅的插件架构。webpack 便是基于Tapable的发布订阅模式实现的整个流程。Tapable 中通过 plugins 注册插件名，以及对应的回调函数，通过 apply,applyPlugins,applyPluginsWater,applyPluginsAsync等函数以不同的方式调用注册在某一插件下的回调。
- 通过WebpackOptionsApply 处理webpack compiler对象，通过
compiler.apply的方式调用了一些必备插件，在这些插件中，注册了一些 plugins，在后面的编译过程中，通过调用一些插件的方式，去处理一些流程。
第三步：调用compiler的run的过程(Compiler.js)
run()调用
run函数中主要触发了before-run事件，在before-run事件的回调函数中触发了run事件，run事件中调用了readRecord函数读取文件，并调用compile()函数进行编译。
compile()调用
compile函数中定义了编译的相关流程，主要有以下流程：
- 创建编译参数
- 触发 before-compile 事件，
- 触发 compile 事件,开始编译
- 创建 compilation对象，负责整个编译过程中具体细节的对象
- 触发 make 事件，开始创建模块和分析其依赖
- 根据入口配置的类型，决定是调用哪个plugin中的 make 事件的回调。如单入口的 entry，调用的是SingleEntryPlugin.js下 make 事件注册的回调函数，其他多入口同理。
- 调用 compilation 对象的 addEntry 函数，创建模块以及依赖。
- make 事件的回调函数中，通过seal 封装构建的结果
- run 方法中定义的 onCompiled回调函数被调用，完成emit过程，将结果写入至目标文件
compile函数的定义
compile(callback) {
// 创建编译参数，包括模块工厂和编译依赖参数数组
const params = this.newCompilationParams();
// 触发before-compile 事件，开始整个编译过程
this.applyPluginsAsync("before-compile", params, err => {
if(err) return callback(err);
// 触发compile事件
this.applyPlugins("compile", params);
// 构建compilation对象，compilation对象负责具体的编译细节
const compilation = this.newCompilation(params);
// 触发make事件,对应的监听make事件的回调函数在不同的EntryPlugin中注册，比如singleEntryPlugin
this.applyPluginsParallel("make", compilation, err => {
if(err) return callback(err);
compilation.finish();
compilation.seal(err => {
if(err) return callback(err);
this.applyPluginsAsync("after-compile", compilation, err => {
if(err) return callback(err);
return callback(null, compilation);
});
});
});
});
}
【问题】make 事件触发后，有哪些插件中注册了make事件并得到了运行的机会呢？
以单入口entry配置为例，在EntryOptionPlugin插件中定义了，不同配置的入口应该调用何种插件进行解析。不同配置的入口插件中注册了对应的 make 事件回调函数，在make事件触发后被调用。
如下所示：
一个插件的apply方法是一个插件的核心方法，当说一个插件被调用时主要是其apply方法被调用。
EntryOptionPlugin 插件在webpackOptionsApply中被调用，其内部定义了使用何种插件来解析入口文件。
const SingleEntryPlugin = require("./SingleEntryPlugin");
const MultiEntryPlugin = require("./MultiEntryPlugin");
const DynamicEntryPlugin = require("./DynamicEntryPlugin");
module.exports = class EntryOptionPlugin {
apply(compiler) {
compiler.plugin("entry-option", (context, entry) => {
function itemToPlugin(item, name) {
if(Array.isArray(item)) {
return new MultiEntryPlugin(context, item, name);
} else {
return new SingleEntryPlugin(context, item, name);
}
}
// 判断entry字段的类型去调用不同的入口插件去处理
if(typeof entry === "string" || Array.isArray(entry)) {
compiler.apply(itemToPlugin(entry, "main"));
} else if(typeof entry === "object") {
Object.keys(entry).forEach(name => compiler.apply(itemToPlugin(entry[name], name)));
} else if(typeof entry === "function") {
compiler.apply(new DynamicEntryPlugin(context, entry));
}
return true;
});
}
};
entry-option 事件被触发时，EntryOptionPlugin 插件做了这几个事情：
判断入口的类型，通过 entry 字段来判断，对应了 entry 字段为 string object function的三种情况
每种不同的类型调用不同的插件去处理入口的配置。大致处理逻辑如下：
- 数组类型的entry调用multiEntryPlugin插件去处理，对应了多入口的场景
- function的entry调用了DynamicEntryPlugin插件去处理，对应了异步chunk的场景
- string类型的entry或者object类型的entry，调用SingleEntryPlugin去处理，对应了单入口的场景
【问题】entry-option 事件是在什么时机被触发的呢？
如下代码所示，是在WebpackOptionsApply.js中，先调用处理入口的EntryOptionPlugin插件，然后触发 entry-option 事件，去调用不同类型的入口处理插件。
注意：调用插件的过程也就是一个注册事件以及回调函数的过程。
WebpackOptionApply.js
// 调用处理入口entry的插件
compiler.apply(new EntryOptionPlugin());
compiler.applyPluginsBailResult("entry-option", options.context, options.entry);
前面说到，make事件触发时，对应的回调逻辑都在不同配置入口的插件中注册的。下面以SingleEntryPlugin为例，说明从 make 事件被触发，到编译结束的整个过程。
SingleEntryPlugin.js
class SingleEntryPlugin {
constructor(context, entry, name) {
this.context = context;
this.entry = entry;
this.name = name;
}
apply(compiler) {
// compilation 事件在初始化Compilation对象的时候被触发
compiler.plugin("compilation", (compilation, params) => {
const normalModuleFactory = params.normalModuleFactory;
compilation.dependencyFactories.set(SingleEntryDependency, normalModuleFactory);
});
// make 事件在执行compile的时候被触发
compiler.plugin("make", (compilation, callback) => {
const dep = SingleEntryPlugin.createDependency(this.entry, this.name);
// 编译的关键，调用Compilation中的addEntry，添加入口，进入编译过程。
compilation.addEntry(this.context, dep, this.name, callback);
});
}
static createDependency(entry, name) {
const dep = new SingleEntryDependency(entry);
dep.loc = name;
return dep;
}
}
module.exports = SingleEntryPlugin;
Compilation中负责具体编译的细节，包括如何创建模块以及模块的依赖，根据模板生成js等。如：addEntry,buildModule, processModuleDependencies等。
Compilation.js
addEntry(context, entry, name, callback) {
const slot = {
name: name,
module: null
};
this.preparedChunks.push(slot);
// 添加该chunk上的module依赖
this._addModuleChain(context, entry, (module) => {
entry.module = module;
this.entries.push(module);
module.issuer = null;
}, (err, module) => {
if(err) {
return callback(err);
}
if(module) {
slot.module = module;
} else {
const idx = this.preparedChunks.indexOf(slot);
this.preparedChunks.splice(idx, 1);
}
return callback(null, module);
});
}
_addModuleChain(context, dependency, onModule, callback) {
const start = this.profile && Date.now();
...
// 根据模块的类型获取对应的模块工厂并创建模块
const moduleFactory = this.dependencyFactories.get(dependency.constructor);
...
// 创建模块，将创建好的模块module作为参数传递给回调函数
moduleFactory.create({
contextInfo: {
issuer: "",
compiler: this.compiler.name
},
context: context,
dependencies: [dependency]
}, (err, module) => {
if(err) {
return errorAndCallback(new EntryModuleNotFoundError(err));
}
let afterFactory;
if(this.profile) {
if(!module.profile) {
module.profile = {};
}
afterFactory = Date.now();
module.profile.factory = afterFactory - start;
}
const result = this.addModule(module);
if(!result) {
module = this.getModule(module);
onModule(module);
if(this.profile) {
const afterBuilding = Date.now();
module.profile.building = afterBuilding - afterFactory;
}
return callback(null, module);
}
if(result instanceof Module) {
if(this.profile) {
result.profile = module.profile;
}
module = result;
onModule(module);
moduleReady.call(this);
return;
}
onModule(module);
// 构建模块，包括调用loader处理文件，使用acorn生成AST，遍历AST收集依赖
this.buildModule(module, false, null, null, (err) => {
if(err) {
return errorAndCallback(err);
}
if(this.profile) {
const afterBuilding = Date.now();
module.profile.building = afterBuilding - afterFactory;
}
// 开始处理收集好的依赖
moduleReady.call(this);
});
function moduleReady() {
this.processModuleDependencies(module, err => {
if(err) {
return callback(err);
}
return callback(null, module);
});
}
});
}
_addModuleChain 主要做了以下几件事情：
- 调用对应的模块工厂类去创建module
- buildModule,开始构建模块，收集依赖。构建过程中最耗时的一步，主要完成了调用loader处理模块以及模块之间的依赖，使用acorn生成AST的过程，遍历AST循环收集并构建依赖模块的过程。此处可以深入了解webpack使用loader处理模块的原理。
第四步：模块build完成后，使用seal进行module和chunk的一些处理，包括合并、拆分等。
Compilation的 seal 函数在 make 事件的回调函数中进行了调用。
seal(callback) {
const self = this;
// 触发seal事件，提供其他插件中seal的执行时机
self.applyPlugins0("seal");
self.nextFreeModuleIndex = 0;
self.nextFreeModuleIndex2 = 0;
self.preparedChunks.forEach(preparedChunk => {
const module = preparedChunk.module;
// 将module保存在chunk的origins中，origins保存了module的信息
const chunk = self.addChunk(preparedChunk.name, module);
// 创建一个entrypoint
const entrypoint = self.entrypoints[chunk.name] = new Entrypoint(chunk.name);
// 将chunk创建的chunk保存在entrypoint中，并将该entrypoint的实例保存在chunk的entrypoints中
entrypoint.unshiftChunk(chunk);
// 将module保存在chunk的_modules数组中
chunk.addModule(module);
// module实例上记录chunk的信息
module.addChunk(chunk);
// 定义该chunk的entryModule属性
chunk.entryModule = module;
self.assignIndex(module);
self.assignDepth(module);
self.processDependenciesBlockForChunk(module, chunk);
});
self.sortModules(self.modules);
self.applyPlugins0("optimize");
while(self.applyPluginsBailResult1("optimize-modules-basic", self.modules) ||
self.applyPluginsBailResult1("optimize-modules", self.modules) ||
self.applyPluginsBailResult1("optimize-modules-advanced", self.modules)) { /* empty */ }
self.applyPlugins1("after-optimize-modules", self.modules);
while(self.applyPluginsBailResult1("optimize-chunks-basic", self.chunks) ||
self.applyPluginsBailResult1("optimize-chunks", self.chunks) ||
self.applyPluginsBailResult1("optimize-chunks-advanced", self.chunks)) { /* empty */ }
self.applyPlugins1("after-optimize-chunks", self.chunks);
self.applyPluginsAsyncSeries("optimize-tree", self.chunks, self.modules, function sealPart2(err) {
if(err) {
return callback(err);
}
self.applyPlugins2("after-optimize-tree", self.chunks, self.modules);
while(self.applyPluginsBailResult("optimize-chunk-modules-basic", self.chunks, self.modules) ||
self.applyPluginsBailResult("optimize-chunk-modules", self.chunks, self.modules) ||
self.applyPluginsBailResult("optimize-chunk-modules-advanced", self.chunks, self.modules)) { /* empty */ }
self.applyPlugins2("after-optimize-chunk-modules", self.chunks, self.modules);
const shouldRecord = self.applyPluginsBailResult("should-record") !== false;
self.applyPlugins2("revive-modules", self.modules, self.records);
self.applyPlugins1("optimize-module-order", self.modules);
self.applyPlugins1("advanced-optimize-module-order", self.modules);
self.applyPlugins1("before-module-ids", self.modules);
self.applyPlugins1("module-ids", self.modules);
self.applyModuleIds();
self.applyPlugins1("optimize-module-ids", self.modules);
self.applyPlugins1("after-optimize-module-ids", self.modules);
self.sortItemsWithModuleIds();
self.applyPlugins2("revive-chunks", self.chunks, self.records);
self.applyPlugins1("optimize-chunk-order", self.chunks);
self.applyPlugins1("before-chunk-ids", self.chunks);
self.applyChunkIds();
self.applyPlugins1("optimize-chunk-ids", self.chunks);
self.applyPlugins1("after-optimize-chunk-ids", self.chunks);
self.sortItemsWithChunkIds();
if(shouldRecord)
self.applyPlugins2("record-modules", self.modules, self.records);
if(shouldRecord)
self.applyPlugins2("record-chunks", self.chunks, self.records);
self.applyPlugins0("before-hash");
// 创建hash
self.createHash();
self.applyPlugins0("after-hash");
if(shouldRecord)
self.applyPlugins1("record-hash", self.records);
self.applyPlugins0("before-module-assets");
self.createModuleAssets();
if(self.applyPluginsBailResult("should-generate-chunk-assets") !== false) {
self.applyPlugins0("before-chunk-assets");
// 使用template创建最后的js代码
self.createChunkAssets();
}
self.applyPlugins1("additional-chunk-assets", self.chunks);
self.summarizeDependencies();
if(shouldRecord)
self.applyPlugins2("record", self, self.records);
self.applyPluginsAsync("additional-assets", err => {
if(err) {
return callback(err);
}
self.applyPluginsAsync("optimize-chunk-assets", self.chunks, err => {
if(err) {
return callback(err);
}
self.applyPlugins1("after-optimize-chunk-assets", self.chunks);
self.applyPluginsAsync("optimize-assets", self.assets, err => {
if(err) {
return callback(err);
}
self.applyPlugins1("after-optimize-assets", self.assets);
if(self.applyPluginsBailResult("need-additional-seal")) {
self.unseal();
return self.seal(callback);
}
return self.applyPluginsAsync("after-seal", callback);
});
});
});
});
}
在 seal 中可以发现，调用了很多不同的插件，主要就是操作chunk和module的一些插件，生成最后的源代码。其中 createHash 用来生成hash，createChunkAssets 用来生成chunk的源码，createModuleAssets 用来生成Module的源码。在 createChunkAssets 中判断了是否是入口chunk，入口的chunk用mainTemplate生成，否则用chunkTemplate生成。
第五步：通过 emitAssets 将生成的代码输入到output的指定位置
在compiler中的 run 方法中定义了compile的回调函数 onCompiled, 在编译结束后，会调用该回调函数。在该回调函数中调用了 emitAsset，触发了 emit 事件，将文件写入到文件系统中的指定位置。
总结
webpack的源码通过采用Tapable控制其事件流，并通过plugin机制，在webpack构建过程中将一些事件钩子暴露给plugin,使得开发者可以通过编写相应的插件来自定义打包。
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。
参考文章：
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