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Webpack是什么?详解它是如何工作的?

时间:2022-10-13 19:59:51       来源:转载

Webpack简介

Webpack是一款模块打包工具。它为不同的依赖创建模块,将其整体打包成可管理的输出文件。这一点对于单页面应用(如今Web应用的事实标准)来说特别有用。


(资料图片仅供参考)

假设我们有一个可以执行两个简单数学任务(加法和乘法)的应用程序,为了方便维护,我们决定切分这些函数到不同的文件中去。

index.html

    <script src="src/sum.js"></script>    <script src="src/multiply.js"></script>    <script src="src/index.js"></script>
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index.js

var totalMultiply = multiply(5, 3);var totalSum = sum(5, 3);console.log("Product of 5 and 3 = " + totalMultiply);console.log("Sum of 5 and 3 = " + totalSum);
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multiply.js

var multiply = function (a, b) {    var total = 0;    for (var i = 0; i < b; i++) {        total = sum(a, total);    }    return total;};
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sum.js

var sum = function (a, b) {    return a + b;};
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这个应用程序的输出应该是:

Product of 5 and 3 = 15Sum of 5 and 3 = 8
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Webpack是如何帮助我们的?

我们不能仅仅只是使用工具,而不知道这些工具能帮助我们做什么。那么,Webpack帮我们做了什么呢?

用模块来拯救依赖

在上面的代码中,我们可以看到,multiply.jsindex.js均依赖于sum.js。因此,如果index.html导入依赖时使用了错误的顺序,那么我们的应用就无法工作。举个例子,如果index.js最先被导入,或者sum.jsmultiply.js之后被导入,都会得到错误。

基于上面的例子,让我们想象一下,一个真实的Web应用往往可能会包含多达几十个依赖项,这些依赖项之间还可能存在依赖关系,维护这些依赖项之间的顺序想想就让人窒息。这里还可能存在变量被其它依赖覆盖的风险,而这将会导致难以发现的BUG。

为了解决这个痛点,Webpack会将依赖转换为作用域更小的模块,从而避免变量被覆盖。依赖转换为模块带来的额外好处是,Webpack可以为我们管理这些依赖。具体做法是,Webpack会在需要时,把依赖模块引入进来,并匹配对应的作用域。

通过打包来减少HTTP请求次数

我们还是回看一下index.html,这个文件中我们需要下载三个独立的文件。当然这里文件比较少还能够应付,但还是之前提到的问题,真实的Web应用中,依赖项可能会很多,而这将会导致用户不得不等待所有依赖项挨个下载完成后,主应用才能运行。

而这就引出了Webpack的另一特性——打包。Webpack可以将所有的依赖打包成一个文件,而这就意味着,用户只需要下载一个依赖项,主应用就可以运行。

综上所述,Webpack的主要特性就是打包模块化。通过使用插件和加载器,我们可以扩展Webpack的这两大特性。

让依赖可用,并组合它们

我们将使用CommonJS模块语法,作为初始设置。当然,这里也有诸如AMD,ES2015等其它选择,但这里我们将先使用CommonJS,稍后迁移到ES2015。

CommonJS将模块导出,使得其它代码可以使用导出模块中的函数或变量。我们可以通过require将导出模块中的值读出来。

index.html

    <script src="./dist/bundle.js""></script>
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index.js

var multiply = require("./multiply");var sum = require("./sum");var totalMultiply = multiply(5, 3);var totalSum = sum(5, 3);console.log("Product of 5 and 3 = " + totalMultiply);console.log("Sum of 5 and 3 = " + totalSum);
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multiply.js

var sum = require("./sum");var multiply = function (a, b) {    var total = 0;    for (var i = 0; i < b; i++) {        total = sum(a, total);    }    return total;};module.exports = multiply;
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sum.js

var sum = function (a, b) {    return a + b;};module.exports = sum;
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观察上面的代码,不难发现,为了让函数sum与函数multiply能够被使用,我们在sum.jsmultiply.js脚本中,导出了这两个函数。这里有个细节,不知道大家是否注意到了,在index.html中我们现在仅需要导入一个bundle.js文件。

这可帮大忙了!我们现在不再需要关注依赖的顺序,可以暴露我们想暴露的内容,并使得其它内容仍然保持私有。同时,我们现在仅需要导入一个文件,而不是三个,这有助于提高应用的加载速度。

Webpack的初始配置

为了实现我们上面要达到的效果,我们需要对Webpack做一些初始的配置。

var path = require("path");module.exports = {  entry: "./src/index.js",      output: {    path: path.resolve(__dirname, "./dist/"),    filename: "bundle.js"  }}
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这里我们实现了一个最简单的配置。我们至少需要告诉Webpack,我们应用的入口在哪,输出结果应该是什么。我们来详细看看每个属性所代表的含义。

entry: 这个属性表示应用的入口。入口就意味着,这是我们加载程序和程序逻辑的起点。Webpack将从这个入口开始,遍历整棵依赖树。根据遍历结果建立一个依赖间关系图,并创建需要的模块。output.path: 这个属性表示存放打包结果的绝对路径。这里为了方便使用,我们采用了Node.js自带的函数path,这个函数能够根据我们程序所处的位置,动态的创建绝对路径。其中,__dirname是Node.js的一个工具变量,它表示当前文件的目录名。output.filename: 这个属性表示打包结果的文件名。它的名字可以是任意的,只不过我们习惯叫它bundle.js

来看看bundle.js

阅读生成的bundle.js代码,可以给我们带来一些启发。

// the webpack bootstrap(function (modules) {    // The module cache    var installedModules = {};    // The require function    function __webpack_require__(moduleId) {        // Check if module is in cache        // Create a new module (and put it into the cache)        // Execute the module function        // Flag the module as loaded        // Return the exports of the module    }    // expose the modules object (__webpack_modules__)    // expose the module cache    // Load entry module and return exports    return __webpack_require__(0);})/************************************************************************/([    // index.js - our application logic    /* 0 */    function (module, exports, __webpack_require__) {        var multiply = __webpack_require__(1);        var sum = __webpack_require__(2);        var totalMultiply = multiply(5, 3);        var totalSum = sum(5, 3);        console.log("Product of 5 and 3 = " + totalMultiply);        console.log("Sum of 5 and 3 = " + totalSum);    },    // multiply.js    /* 1 */    function (module, exports, __webpack_require__) {        var sum = __webpack_require__(2);        var multiply = function (a, b) {            var total = 0;            for (var i = 0; i < b; i++) {                total = sum(a, total);            }            return total;        };        module.exports = multiply;    },    // sum.js    /* 2 */    function (module, exports) {        var sum = function (a, b) {            return a + b;        };        module.exports = sum;    }]);
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从上面的代码可以看出,Webpack把每一个js脚本都封装到一个模块中,并把这些模块放进数组中。模块数组被传入Webpack的引导程序中,引导程序会把这些模块加入Webpack并执行,使得模块可用。

这里bundle.js返回的是__webpack_require__(0),而这刚好对应了模块数组中的index.js部分。基于此我们同样可以得到正确的运行结果,而不需要处理依赖管理,下载依赖的次数也仅需要一次。

Loader让Webpack更好用

Webpack仅能理解最基本的JavaScript ES5代码,它自身仅支持创建模块并打包JavaScript ES5。如果我们不仅仅局限于JavaScript ES5,例如我们想使用ES2015,这就需要告诉Webpack如何处理ES2015。这里我们的处理方式往往是,我们需要将其它语言(如TypeScript)或其它版本(如ES2015)预处理成JavaScript ES5,再让Webpack做打包。这里就需要使用Babel来做转换,把ES2015转换为ES5(当然Babel能做的事情远不止如此)。

为了说明这个过程,我们使用ES2015重写之前的功能。

index.js

import multiply from "./multiply";import sum from "./sum";const totalMultiply = multiply(5, 3);const totalSum = sum(5, 3);console.log(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`);console.log(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`);
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multiply.js

import sum from "./sum";const multiply = (a, b) => {    let total = 0;    for(let i=0;i登录后复制

sum.js

const sum = (a, b) => a + b;export default sum;
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这里我们使用了很多ES2015的新特性,例如箭头函数、const关键字、模板字符串和ES2015的导入导出。ES2015的代码Webpack无法处理,所以我们需要Babel来进行转换。想要让Babel配合Webpack完成工作,我们就需要用到Babel Loader。事实上,Loader就是Webpack处理JavaScript ES5以外内容的方式。有了加载器,我们就可以让Webpack处理各式各样的文件。

想要在Webpack中使用Babel Loader,我们还需要三个Babel依赖:

babel-loader: 提供Babel与Webpack之间的接口;

babel-core: 提供读取和解析代码的功能,并生成对应的输出;

babel-preset-es2015: 提供将ES2015转换为ES5的Babel规则;

在Webpack中配置Babel Loader的代码,差不多是下面这样子:

const path = require("path");module.exports = {    entry: "./src/index.js",    output: {        path: path.resolve(__dirname, "./dist/"),        filename: "bundle.js"    },    module: {        loaders: [            {                test: /.js$/,                loader: "babel-loader",                exclude: /node_modules/,                query: {                    presets: ["es2015"]                }            }        ]    }};
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这段代码你可以在webpack.config.js中找到。值得注意的是,Webpack中是支持同时存在多个Loader的,所以提供的值是一个数组。接着,还是让我们来看看每个属性代表的含义。

test: 我们只希望Loader处理JavaScript文件,这里通过一个正则表达式匹配.js文件;loader: 要使用的Loader,这里使用了babel-loaderexclude: 哪些文件不需要被处理,这里我们不希望Babel处理node_modules下的任何文件;query.presets: 我们需要使用哪个规则,这里我们使用Babel转换ES2015的规则;

配置好这些内容后,再次查看打包生成的bundle.js,其中的内容看起来就像下面这样:

/* 2 */function(module, exports) {  var sum = function sum(a, b) {    return a + b;    };        module.exports = sum;}
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可以看到,Babel Loader已经把ES2015的代码变成了ES5的代码。

CSS与样式,让Webpack看起来更出色

接下来,让我们拓展上面的例子,输出计算结果。我们将在页面上创建一个body,然后把乘积与加和的结果添加到span中。

import multiply from "./multiply";import sum from "./sum";const totalMultiply = multiply(5, 3);const totalSum = sum(5, 3);// create the bodyconst body = document.createElement("body");document.documentElement.appendChild(body);// calculate the product and add it to a spanconst multiplyResultsSpan = document.createElement("span");multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));// calculate the sum and add it to a spanconst sumResultSpan = document.createElement("span");sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));// add the results to the pagedocument.body.appendChild(multiplyResultsSpan);document.body.appendChild(sumResultSpan);
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这段代码的输出结果,应该与之前是一致的,区别仅在于显示在页面上。

Product of 5 and 3 = 15 Sum of 5 and 3 = 8
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我们可以使用CSS来美化这个结果,比如,我们可以让每个结果都独占一行,并且给每个结果都加上边框。为了实现这一点,我们可以使用如下的CSS代码。

span {    border: 5px solid brown;    display: block;}
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我们需要将这个CSS也导入应用中。这里最简单的解决方案是,在我们的html中添加一个link标签。但有了Webpack提供的强大功能,我们可以先导入它,再用Webpack来处理这个样式。

在代码中导入CSS带来的另一个好处是,开发者可以清晰的看到CSS与其使用之间的关联。这里需要注意的是,CSS的作用域并不局限于它所导入的模块本身,其作用域仍然是全局的,但从开发者的角度看,这样使用更加清晰。

import multiply from "./multiply";import sum from "./sum";// import the CSS we want to use hereimport "./math_output.css";const totalMultiply = multiply(5, 3);const totalSum = sum(5, 3);// create the bodyconst body = document.createElement("body");document.documentElement.appendChild(body);// calculate the product and add it to a spanconst multiplyResultsSpan = document.createElement("span");multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));// calculate the sum and add it to a spanconst sumResultSpan = document.createElement("span");sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));// add the results to the pagedocument.body.appendChild(multiplyResultsSpan);document.body.appendChild(sumResultSpan);
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这段代码中,与前面代码的唯一区别在于,我们导入了CSS。我们需要两个Loader来处理我们的CSS:

css-loader: 用于处理CSS导入,具体来说,获取导入的CSS并加载CSS文件内容;

style-loader: 获取CSS数据,并添加它们到HTML文档中;

现在我们在webpack.config.js中的Webpack配置看起来像这样:

const path = require("path");module.exports = {    entry: "./src/index.js",    output: {        path: path.resolve(__dirname, "./dist/"),        filename: "bundle.js"    },    module: {        loaders: [            {                test: /.js$/,                loader: "babel-loader",                exclude: /node_modules/,                query: {                    presets: ["es2015"]                }            },            {                test: /.css$/,                loaders: ["style-loader", "css-loader"]            }        ]    }};
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我们还是来看看新增的CSS配置属性所表示的内容。

test: 我们需要告诉Loader,我们只需要它处理CSS文件。这里的正则表达式仅匹配CSS文件。loaders: 这里与前面不同的是,我们使用了多个Loader。还有一个需要注意的细节是,Webpack从右向左处理loader,因此css-loader处理的结果(读出CSS文件内容)会被传递给style-loader,最终得到的是style-loader的处理结果(将样式添加到HTML文档中)。

假如我们现在需要提取CSS,并输出到一个文件中,再导入该文件。为了实现这一点,我们就要用到Plugin。Loader的作用在于,在数据被打包输出前进行预处理。而Plugin则可以阻止预处理的内容直接出现在我们的打包结果中。

我们的Webpack配置现在变成了这样:

const path = require("path");const ExtractTextPlugin = require("extract-text-webpack-plugin");module.exports = {    entry: "./src/index.js",    output: {        path: path.resolve(__dirname, "./dist/"),        filename: "bundle.js"    },    module: {        loaders: [            {                test: /.js$/,                loader: "babel-loader",                exclude: /node_modules/,                query: {                    presets: ["es2015"]                }            },            {                test: /.css$/,                loader: ExtractTextPlugin.extract("css-loader")            }        ]    },    plugins: [        new ExtractTextPlugin("style.css")    ]};
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在这段代码的顶部,我们导入了ExtractTextPlugin,并使用这个插件改造了之前的CSS Loader。这里的作用是,css-loader的处理结果不再直接返回给Webpack,而是传递给ExtractTextPlugin。在底部我们配置了这个Plugin。

这里配置的作用是,对于传递给ExtractTextPlugin的CSS样式数据,将会被保存在名为style.css的文件中。这样做的好处与之前处理JavaScript时一样,我们可以将多个独立的CSS文件合并为一个文件,从而减少加载样式时的下载次数。

最终我们可以直接使用我们合并好的CSS,实现和之前一致的效果。

          <script src="./dist/bundle.js""></script>  
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使用Webpack处理图片

现在我们开始尝试向应用中添加图片,并让Webpack来协助我们处理这些图片。这里我们添加了两张图片,一个用于求和,一个用于求积。为了让Webpack有能力处理这些图片,我们使用这两个Loader:

image-webpack-loader: 尝试帮助我们自动压缩图片体积;

url-loader: 如果image-webpack-loader的输出图片体积小,就内联使用这些图片,如果image-webpack-loader的输出图片体积大,就将图像包含在输出目录中;

我们准备了两张图片,用于求积的图片(multiply.png)相对较大,用于求和的图片(sum.png)相对较小。首先,我们添加一个图片工具方法,这个方法会为我们创建图片,并将图片添加到文档中。

image_util.js

const addImageToPage = (imageSrc) => {    const image = document.createElement("img");    image.src = imageSrc;    image.style.height = "100px";    image.style.width = "100px";    document.body.appendChild(image);};export default addImageToPage;
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接着,让我们导入这个图片工具方法,以及我们想要添加到index.js中的图片。

import multiply from "./multiply";import sum from "./sum";// import our image utilityimport addImageToPage from "./image_util";// import the images we want to useimport multiplyImg from "../images/multiply.png";import sumImg from "../images/sum.png";// import the CSS we want to use hereimport "./math_output.css";const totalMultiply = multiply(5, 3);const totalSum = sum(5, 3);// create the bodyconst body = document.createElement("body");document.documentElement.appendChild(body);// calculate the product and add it to a spanconst multiplyResultsSpan = document.createElement("span");multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));// calculate the sum and add it to a spanconst sumResultSpan = document.createElement("span");sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));// add the results to the pageaddImageToPage(multiplyImg);document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);addImageToPage(sumImg);document.body.appendChild(sumResultSpan);
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最后,我们还是来修改webpack.config.js,配置两个新的Loader来处理这些图片。

const path = require("path");const ExtractTextPlugin = require("extract-text-webpack-plugin");module.exports = {    entry: "./src/index.js",    output: {        path: path.resolve(__dirname, "./dist/"),        filename: "bundle.js",        publicPath: "dist/"    },    module: {        loaders: [            {                test: /.js$/,                loader: "babel-loader",                exclude: /node_modules/,                query: {                    presets: ["es2015"]                }            },            {                test: /.css$/,                loader: ExtractTextPlugin.extract("css-loader")            },            {                test: /.png$/,                loaders: [                    "url-loader?limit=5000",                    "image-webpack-loader"                ]            }        ]    },    plugins: [        new ExtractTextPlugin("style.css")    ]};
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还是老规矩,我们来看看新增的参数都表示什么含义。

output.publicPath: 让url-loader知道,保存到磁盘的文件需要添加指定的前缀。例如,我们需要保存一个output_file.png,那么最终保存的路径应该是dist/output_file.pngtest: 还是和之前一样,通过正则表达式匹配图像文件,非图像文件不处理;loaders: 这里还是要再强调一下,Webpack从右向左处理loader,因此image-webpack-loader的处理结果将会被传递给url-loader继续处理。

现在我们执行Webpack打包,会得到下面三个东西。

38ba485a2e2306d9ad96d479e36d2e7b.pngbundle.jsstyle.css
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这里的38ba485a2e2306d9ad96d479e36d2e7b.png实际上就是我们的大图片multiply.png,较小的图片sum.png会被内联到bundle.js中,就像下面这样。

module.exports = "data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAoAAAAHgCAMAAAACDyzWAAAC6FBMVEUAuv8AgL...."
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这其实相当于

img.src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAoAAAAHgCAMAAAACDyzWAAAC6FBMVEUAuv8AgL..."
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关键词: 我们需要 正则表达式 处理结果