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웹팩이란 무엇입니까? 작동 원리에 대한 자세한 설명?

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2022-10-13 19:36:142528검색

웹팩이란 무엇입니까? 작동 원리에 대한 자세한 설명?

Webpack 소개

Webpack은 모듈 패키징 도구입니다. 다양한 종속성을 위한 모듈을 생성하고 이를 모두 관리 가능한 출력 파일로 패키지합니다. 이는 단일 페이지 애플리케이션(현재 웹 애플리케이션의 사실상 표준)에 특히 유용합니다.

두 가지 간단한 수학 작업(덧셈과 곱셈)을 수행할 수 있는 애플리케이션이 있다고 가정해 보겠습니다. 유지 관리를 쉽게 하기 위해 이러한 기능을 여러 파일로 분할하기로 결정했습니다.

index.html

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

index.js

var totalMultiply = multiply(5, 3);
var totalSum = sum(5, 3);
console.log(&#39;Product of 5 and 3 = &#39; + totalMultiply);
console.log(&#39;Sum of 5 and 3 = &#39; + totalSum);

multiply.js

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

sum.js

var sum = function (a, b) {
    return a + b;
};

이 애플리케이션의 출력은 다음과 같아야 합니다.

Product of 5 and 3 = 15
Sum of 5 and 3 = 8

Webpack이 우리를 돕는 방법 ?

도구가 우리에게 어떤 도움을 줄 수 있는지 알지 못한 채 도구만 사용할 수는 없습니다. 그렇다면 Webpack은 우리에게 무엇을 해줬나요?

모듈을 사용하여 종속성 복구

위 코드에서 multiply.jsindex.js는 모두 sum.js에 의존한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 index.html이 종속성을 잘못된 순서로 가져오면 애플리케이션이 작동하지 않습니다. 예를 들어 index.js를 먼저 가져오거나 multiply.js 다음에 sum.js를 가져오면 오류가 발생합니다.

위의 예를 바탕으로 실제 웹 애플리케이션에는 종종 수십 개의 종속성이 포함될 수 있다고 가정해 보겠습니다. 이러한 종속성 간의 순서를 유지하는 것이 좋습니다. 또한 다른 종속성이 변수를 덮어쓰게 되어 버그를 찾기 어려울 위험이 있을 수도 있습니다.

이 문제점을 해결하기 위해 Webpack은 종속성을 더 작은 범위의 모듈로 변환하여 변수를 덮어쓰는 것을 방지합니다. 종속성을 모듈로 변환하면 Webpack이 이러한 종속성을 관리할 수 있다는 또 다른 이점이 있습니다. 구체적인 방법은 Webpack이 필요할 때 종속 모듈을 도입하고 해당 범위를 일치시키는 것입니다.

패키징을 통해 HTTP 요청 수 줄이기

index.html을 다시 살펴보겠습니다. 이 파일에서는 세 개의 독립적인 파일을 다운로드해야 합니다. 물론 여기에 있는 파일은 상대적으로 작아서 처리할 수 있지만 앞서 언급한 문제는 여전히 존재합니다. 실제 웹 애플리케이션에는 많은 종속성이 있을 수 있으며 이로 인해 사용자는 모든 종속성이 완료될 때까지 기다려야 합니다. 기본 애플리케이션을 실행하기 전에 하나씩 다운로드해야 합니다.

그리고 이는 Webpack의 또 다른 기능인 패키징으로 이어집니다. Webpack은 모든 종속성을 하나의 파일로 패키징할 수 있습니다. 즉, 사용자는 하나의 종속성만 다운로드하면 기본 애플리케이션을 실행할 수 있습니다.

결론적으로 Webpack의 주요 기능은 패키징모듈화입니다. 플러그인과 로더를 사용하면 Webpack의 두 가지 기능을 확장할 수 있습니다.

종속성을 사용 가능하게 만들고 결합합니다

우리는 CommonJS 모듈 구문을 초기 설정으로 사용할 것입니다. 물론 AMD, ES2015 등 다른 옵션도 있지만 여기서는 CommonJS를 먼저 사용하고 나중에 ES2015로 마이그레이션하겠습니다.

CommonJS는 다른 코드가 내보낸 모듈의 함수나 변수를 사용할 수 있도록 모듈을 내보냅니다. require를 통해 내보낸 모듈의 값을 읽을 수 있습니다. ㅋㅋㅋ sum 함수와 multiply 함수를 사용할 수 있습니다. require将导出模块中的值读出来。

index.html

<html>
<head>
    <script src="./dist/bundle.js""></script>
</head>
</html>

index.js

var multiply = require('./multiply');
var sum = require('./sum');
var totalMultiply = multiply(5, 3);
var totalSum = sum(5, 3);
console.log(&#39;Product of 5 and 3 = &#39; + totalMultiply);
console.log(&#39;Sum of 5 and 3 = &#39; + totalSum);

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;

sum.js

var sum = function (a, b) {
    return a + b;
};
module.exports = sum;

观察上面的代码,不难发现,为了让函数sum与函数multiplysum.jsmultiply.js 스크립트에서 이 두 함수를 내보냈습니다. 여기에 세부 사항이 있는데, 눈치채셨는지 모르겠습니다. index.html에서 이제 하나의 bundle.js 파일만 가져오면 됩니다.

이것이 많은 도움이 됩니다! 이제 더 이상 종속성 순서에 대해 걱정할 필요가 없으며 나머지는 비공개로 유지하면서 노출하려는 항목을 노출할 수 있습니다. 또한 이제 3개가 아닌 1개의 파일만 가져오면 되므로 앱이 더 빠르게 로드되는 데 도움이 됩니다.

Webpack 초기 구성

위에서 달성하려는 효과를 얻으려면 Webpack의 몇 가지 초기 구성을 수행해야 합니다.

var path = require(&#39;path&#39;);
module.exports = {
  entry: &#39;./src/index.js&#39;,    
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, &#39;./dist/&#39;),
    filename: &#39;bundle.js&#39;
  }
}

여기서 가장 간단한 구성을 구현했습니다. 최소한 Webpack에 애플리케이션의 진입점이 어디에 있는지, 그리고 출력 결과가 무엇인지 알려줘야 합니다. 각 속성이 무엇을 나타내는지 자세히 살펴보겠습니다.

  • 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(&#39;Product of 5 and 3 = &#39; + totalMultiply);
        console.log(&#39;Sum of 5 and 3 = &#39; + 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;
    }
]);

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 &#39;./multiply&#39;;
import sum from &#39;./sum&#39;;
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}`);

multiply.js

import sum from &#39;./sum&#39;;
const multiply = (a, b) => {
    let total = 0;
    for(let i=0;i<b;i++) {
        total = sum(a, total);
    }
    return total;
};
export default multiply;

sum.js

const sum = (a, b) => a + b;
export default sum;

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(&#39;path&#39;);
module.exports = {
    entry: &#39;./src/index.js&#39;,
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, &#39;./dist/&#39;),
        filename: &#39;bundle.js&#39;
    },
    module: {
        loaders: [
            {
                test: /.js$/,
                loader: &#39;babel-loader&#39;,
                exclude: /node_modules/,
                query: {
                    presets: [&#39;es2015&#39;]
                }
            }
        ]
    }
};

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-loader
  • exclude: 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;
}

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 &#39;./multiply&#39;;
import sum from &#39;./sum&#39;;

const totalMultiply = multiply(5, 3);
const totalSum = sum(5, 3);

// create the body
const body = document.createElement("body");
document.documentElement.appendChild(body);

// calculate the product and add it to a span
const multiplyResultsSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));

// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));

// add the results to the page
document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);
document.body.appendChild(sumResultSpan);

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

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;
}

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 &#39;./multiply&#39;;
import sum from &#39;./sum&#39;;

// import the CSS we want to use here
import &#39;./math_output.css&#39;;

const totalMultiply = multiply(5, 3);
const totalSum = sum(5, 3);

// create the body
const body = document.createElement("body");
document.documentElement.appendChild(body);

// calculate the product and add it to a span
const multiplyResultsSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));

// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));

// add the results to the page
document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);
document.body.appendChild(sumResultSpan);

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(&#39;path&#39;);
module.exports = {
    entry: &#39;./src/index.js&#39;,
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, &#39;./dist/&#39;),
        filename: &#39;bundle.js&#39;
    },
    module: {
        loaders: [
            {
                test: /.js$/,
                loader: &#39;babel-loader&#39;,
                exclude: /node_modules/,
                query: {
                    presets: [&#39;es2015&#39;]
                }
            },
            {
                test: /.css$/,
                loaders: [&#39;style-loader&#39;, &#39;css-loader&#39;]
            }
        ]
    }
};

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(&#39;path&#39;);
const ExtractTextPlugin = require(&#39;extract-text-webpack-plugin&#39;);
module.exports = {
    entry: &#39;./src/index.js&#39;,
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, &#39;./dist/&#39;),
        filename: &#39;bundle.js&#39;
    },
    module: {
        loaders: [
            {
                test: /.js$/,
                loader: &#39;babel-loader&#39;,
                exclude: /node_modules/,
                query: {
                    presets: [&#39;es2015&#39;]
                }
            },
            {
                test: /.css$/,
                loader: ExtractTextPlugin.extract(&#39;css-loader&#39;)
            }
        ]
    },
    plugins: [
        new ExtractTextPlugin(&#39;style.css&#39;)
    ]
};

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。

<html>
  <head>
    <link rel="stylesheet" href="dist/style.css"/>
    <script src="./dist/bundle.js""></script>
  </head>
</html>

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(&#39;img&#39;);
    image.src = imageSrc;
    image.style.height = &#39;100px&#39;;
    image.style.width = &#39;100px&#39;;
    document.body.appendChild(image);
};
export default addImageToPage;

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 &#39;./multiply&#39;;
import sum from &#39;./sum&#39;;

// import our image utility
import addImageToPage from &#39;./image_util&#39;;

// import the images we want to use
import multiplyImg from &#39;../images/multiply.png&#39;;
import sumImg from &#39;../images/sum.png&#39;;

// import the CSS we want to use here
import &#39;./math_output.css&#39;;

const totalMultiply = multiply(5, 3);
const totalSum = sum(5, 3);

// create the body
const body = document.createElement("body");
document.documentElement.appendChild(body);

// calculate the product and add it to a span
const multiplyResultsSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));

// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement(&#39;span&#39;);
sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));

// add the results to the page
addImageToPage(multiplyImg);
document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);
addImageToPage(sumImg);
document.body.appendChild(sumResultSpan);

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(&#39;path&#39;);
const ExtractTextPlugin = require(&#39;extract-text-webpack-plugin&#39;);
module.exports = {
    entry: &#39;./src/index.js&#39;,
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, &#39;./dist/&#39;),
        filename: &#39;bundle.js&#39;,
        publicPath: &#39;dist/&#39;
    },
    module: {
        loaders: [
            {
                test: /.js$/,
                loader: &#39;babel-loader&#39;,
                exclude: /node_modules/,
                query: {
                    presets: [&#39;es2015&#39;]
                }
            },
            {
                test: /.css$/,
                loader: ExtractTextPlugin.extract(&#39;css-loader&#39;)
            },
            {
                test: /.png$/,
                loaders: [
                    &#39;url-loader?limit=5000&#39;,
                    &#39;image-webpack-loader&#39;
                ]
            }
        ]
    },
    plugins: [
        new ExtractTextPlugin(&#39;style.css&#39;)
    ]
};

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.png
  • test: 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.png
bundle.js
style.css

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...."

这其实相当于

img.src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAoAAAAHgCAMAAAACDyzWAAAC6FBMVEUAuv8AgL..."

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