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如何使用 webpack 優化資源方法技巧

小云云

Jan 04, 2018 pm 02:16 PM

webwebpack資源

在前端應用的最佳化中，對載入資源的大小控制極為重要，大多數時候我們能做的是在打包編譯的過程對資源進行大小控制、拆分與復用。本文主要介紹了淺談如何使用 webpack 優化資源，小編覺得還挺不錯的，現在分享給大家，也給大家做個參考。一起跟著小編過來看看吧，希望能幫助大家。

前言

本片文章中主要是基於webpack 打包，以React、vue 等生態開發的單頁應用來舉例說明如何從webpack 打包的層面去處理資源以及緩存，其中主要我們需要做的是對webpack 進行配置的最佳化，同時涉及少量的業務程式碼的變更。

同時對打包資源的分析可以使用 (webpack-contrib/webpack-bundle-analyzer) 插件，當然可選的分析插件還是很多的，在本文中主要以此插件來舉例分析。

TIP: webpack 版本@3.6.0

一、打包環境與程式碼壓縮

首先我們有一個最基本的webpack 設定：

// webpack.config.js
const path = require('path');
const BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;

const PROJECT_ROOT = path.resolve(__dirname, './');

module.exports = {
 entry: {
  index: './src/index.js'
 },
 output: {
  path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  filename: '[name].[chunkhash:4].js'
 },
 module: {
  rules: [
   {
    test: /\.js[x]?$/,
    use: 'babel-loader',
    include: PROJECT_ROOT,
    exclude: /node_modules/
   }
  ]
 },
 plugins: [
  new BundleAnalyzerPlugin()
 ],
 resolve: {
  extensions: ['.js', '.jsx']
 },
};

執行打包可以看到一個項目的js 有1M 以上：

Hash: e51afc2635f08322670b
Version: webpack 3.6.0
Time: 2769ms
    Asset  Size Chunks          Chunk Names
index.caa7.js 1.3 MB    0 [emitted] [big] index

這時候只需要增加插件`DefinePlugin` 與`UglifyJSPlugin` 即可減少不少的體積，在plugins 中添加：

// webpack.config.js
...
{
 ...
 plugins: [
  new BundleAnalyzerPlugin(),
  new webpack.DefinePlugin({
   'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
  }),
  new UglifyJSPlugin({
   uglifyOptions: {
    ie8: false,
    output: {
     comments: false,
     beautify: false,
    },
    mangle: {
     keep_fnames: true
    },
    compress: {
     warnings: false,
     drop_console: true
    },
   }
  })
 ]
 ...
}

可以看到這時候的打包輸出：

Hash: 84338998472a6d3c5c25
Version: webpack 3.6.0
Time: 9940ms
    Asset  Size Chunks          Chunk Names
index.89c2.js 346 kB    0 [emitted] [big] index

程式碼的大小從1.3M 降到了346K。

（1）DefinePlugin

DefinePlugin 允許建立一個在編譯時可以設定的全域常數。這可能會對開發模式和發布模式的建構允許不同的行為非常有用。如果在開發建置中，而不在發佈建置中執行日誌記錄，則可以使用全域常數來決定是否要記錄日誌。這就是 DefinePlugin 的用處，設定它，就可以忘記開發和發佈建置的規則。

在我們的業務程式碼和第三方套件的程式碼中很多時候需要判斷`process.env.NODE_ENV` 來做不同處理，而在生產環境中我們顯然不需要非`production`的處理部分。

在這裡我們設定 `process.env.NODE_ENV` 為 `JSON.stringify('production')`，也就是表示講打包環境設定為生產環境。之後配合 `UglifyJSPlugin` 插件就可以在給生產環境打包的時候去除部分的冗餘程式碼。

（2）UglifyJSPlugin

UglifyJSPlugin 主要是用於解析、壓縮js 程式碼，它基於`uglify-es` 來對js 程式碼進行處理，它有多種設定選項：https: //github.com/webpack-contrib/uglifyjs-webpack-plugin。

透過對程式碼的壓縮處理以及移除冗餘，大大減少了打包資源的體積大小。

二、程式碼分割/按需載入

在如React 或vue 建構的單頁應用中，對頁面路由與視圖的控制是由前端來實現的，其對應的業務邏輯都在js 程式碼中。

當一個應用程式設計的頁面和邏輯很多的時候，最終產生的 js 檔案資源也會相當大。

然而當我們打開一個url 對應的頁面時，實際上需要的並非全部的js 代碼，所需要的僅是一個主的運行時代碼與該視圖對應的業務邏輯的代碼，在加載下一個視圖的時候再去載入那部分的程式碼。

因此，對這方面可做的最佳化就是對 js 程式碼進行按需載入。

懶加載或按需加載，是一種很好的優化網頁或應用程式的方式。這種方式其實是先把你的程式碼在一些邏輯斷點處分離開，然後在一些程式碼區塊中完成某些操作後，立即引用或即將引用另外一些新的程式碼區塊。這樣加快了應用的初始載入速度，減輕了它的整體體積，因為某些程式碼區塊可能永遠不會被載入。

在webpack 中提供了動態導入的技術來實現程式碼拆分，首先在webpack 的配置中需要去配置拆分出來的每個子模組的配置：

// webpack.config.js
const path = require('path');
const webpack = require('webpack');
const UglifyJSPlugin = require('uglifyjs-webpack-plugin');
const BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;

const PROJECT_ROOT = path.resolve(__dirname, './');

module.exports = {
 entry: {
  index: './src/index.js'
 },
 output: {
  path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  filename: '[name].[chunkhash:4].js',
  chunkFilename: '[name].[chunkhash:4].child.js',
 },
 module: {
  rules: [
   {
    test: /\.js[x]?$/,
    use: 'babel-loader',
    include: PROJECT_ROOT,
    exclude: /node_modules/
   }
  ]
 },
 plugins: [
  new BundleAnalyzerPlugin(),
  new webpack.DefinePlugin({
   'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
  }),
  new UglifyJSPlugin({
   uglifyOptions: {
    ie8: false,
    output: {
     comments: false,
     beautify: false,
    },
    mangle: {
     keep_fnames: true
    },
    compress: {
     warnings: false,
     drop_console: true
    },
   }
  }),
 ],
 resolve: {
  extensions: ['.js', '.jsx']
 },
};

其中主要需要定義的則是`output` 中的`chunkFilename`，它是匯出的分割程式碼的檔案名，這裡給它設定為`[name].[chunkhash:4].child.js`，其中的`name` 對應模組名稱或id，`chunkhash` 是模組內容的hash。

之後在業務程式碼中webpack 提供了兩種方式來動態導入：

#`import('path/to/module') -> Promise`，
`require.ensure(dependencies: String[], callback: function(require), errorCallback: function(error), chunkName: String)`

對於最新版本的webpack 主要建議使用`import()` 的方式（注意：import 使用到了Promise，因此需要確保程式碼中支援了Promise 的polyfill）。

// src/index.js
function getComponent() {
 return import(
  /* webpackChunkName: "lodash" */
  'lodash'
 ).then(_ => {
  var element = document.createElement('p');

  element.innerHTML = _.join(['Hello', 'webpack'], ' ');

  return element;

 }).catch(error => 'An error occurred while loading the component');
}

getComponent().then(component => {
 document.body.appendChild(component);
})

可以看到打包的資訊：

Hash: d6ba79fe5995bcf9fa4d
Version: webpack 3.6.0
Time: 7022ms
        Asset   Size Chunks       Chunk Names
lodash.89f0.child.js 85.4 kB    0 [emitted] lodash
    index.316e.js 1.96 kB    1 [emitted] index
  [0] ./src/index.js 441 bytes {1} [built]
  [2] (webpack)/buildin/global.js 509 bytes {0} [built]
  [3] (webpack)/buildin/module.js 517 bytes {0} [built]
  + 1 hidden module

可以看到打包出來的程式碼產生了`index.316e.js` 和`lodash.89f0.child.js` 兩個文件，後者則是透過`import` 來實現拆分的。

`import` 它接收一个 `path` 参数，指的是该子模块对于的路径，同时还注意到其中可以添加一行注释 `/* webpackChunkName: "lodash" */`，该注释并非是无用的，它定义了该子模块的 name，其对应与 `output.chunkFilename` 中的 `[name]`。

`import` 函数返回一个 Promise，当异步加载到子模块代码是会执行后续操作，比如更新视图等。

（1）React 中的按需加载

在 React 配合 React-Router 开发中，往往就需要代码根据路由按需加载的能力，下面是一个基于 webpack 代码动态导入技术实现的 React 动态载入的组件：

import React, { Component } from 'react';

export default function lazyLoader (importComponent) {
 class AsyncComponent extends Component {
  state = { Component: null }

  async componentDidMount () {
   const { default: Component } = await importComponent();

   this.setState({
    Component: Component
   });
  }

  render () {
   const Component = this.state.Component;

   return Component
    ? <component></component>
    : null;
  }
 }

 return AsyncComponent;
};

在 `Route` 中：

<switch>
 <route> import('./Home'))}
 />
 <route> import('./About'))}
 />
 <route> import('./NotFound'))}
 />
</route></route></route></switch>

在 `Route` 中渲染的是 `lazyLoader` 函数返回的组件，该组件在 mount 之后会去执行 `importComponent` 函数（既：`() => import('./About')`）动态加载其对于的组件模块（被拆分出来的代码），待加载成功之后渲染该组件。

使用该方式打包出来的代码：

Hash: 02a053d135a5653de985
Version: webpack 3.6.0
Time: 9399ms
     Asset   Size Chunks          Chunk Names
0.db22.child.js 5.82 kB    0 [emitted]
1.fcf5.child.js  4.4 kB    1 [emitted]
2.442d.child.js   3 kB    2 [emitted]
 index.1bbc.js  339 kB    3 [emitted] [big] index

三、抽离 Common 资源

（1）第三方库的长缓存

首先对于一些比较大的第三方库，比如在 React 中用到的 react、react-dom、react-router 等等，我们不希望它们被重复打包，并且在每次版本更新的时候也不希望去改变这部分的资源导致在用户端重新加载。

在这里可以使用 webpack 的 CommonsChunkPlugin 来抽离这些公共资源；

CommonsChunkPlugin 插件，是一个可选的用于建立一个独立文件(又称作 chunk)的功能，这个文件包括多个入口 chunk 的公共模块。通过将公共模块拆出来，最终合成的文件能够在最开始的时候加载一次，便存起来到缓存中供后续使用。这个带来速度上的提升，因为浏览器会迅速将公共的代码从缓存中取出来，而不是每次访问一个新页面时，再去加载一个更大的文件。
首先需要在 entry 中新增一个入口用来打包需要抽离出来的库，这里将 `'react', 'react-dom', 'react-router-dom', 'immutable'` 都给单独打包进 `vendor` 中；

之后在 plugins 中定义一个 `CommonsChunkPlugin` 插件，同时将其 `name` 设置为 `vendor` 是它们相关联，再将 `minChunks` 设置为 `Infinity` 防止其他代码被打包进来。

// webpack.config.js
const path = require('path');
const webpack = require('webpack');
const UglifyJSPlugin = require('uglifyjs-webpack-plugin');
const BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;

const PROJECT_ROOT = path.resolve(__dirname, './');

module.exports = {
 entry: {
  index: './src0/index.js',
  vendor: ['react', 'react-dom', 'react-router-dom', 'immutable']
 },
 output: {
  path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  filename: '[name].[chunkhash:4].js',
  chunkFilename: '[name].[chunkhash:4].child.js',
 },
 module: {
  rules: [
   {
    test: /\.js[x]?$/,
    use: 'babel-loader',
    include: PROJECT_ROOT,
    exclude: /node_modules/
   }
  ]
 },
 plugins: [
  new BundleAnalyzerPlugin(),
  new webpack.DefinePlugin({
   'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
  }),
  new UglifyJSPlugin({
   uglifyOptions: {
    ie8: false,
    output: {
     comments: false,
     beautify: false,
    },
    mangle: {
     keep_fnames: true
    },
    compress: {
     warnings: false,
     drop_console: true
    },
   }
  }),
  new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
   name: 'vendor',
   minChunks: Infinity,
  }),
 ],
 resolve: {
  extensions: ['.js', '.jsx']
 },
};

运行打包可以看到：

Hash: 34a71fcfd9a24e810c21
Version: webpack 3.6.0
Time: 9618ms
     Asset   Size Chunks          Chunk Names
0.2c65.child.js 5.82 kB    0 [emitted]
1.6e26.child.js  4.4 kB    1 [emitted]
2.e4bc.child.js   3 kB    2 [emitted]
 index.4e2f.js 64.2 kB    3 [emitted]     index
 vendor.5fd1.js  276 kB    4 [emitted] [big] vendor

可以看到 `vendor` 被单独打包出来了。

当我们改变业务代码时再次打包：

Hash: cd3f1bc16b28ac97e20a
Version: webpack 3.6.0
Time: 9750ms
     Asset   Size Chunks          Chunk Names
0.2c65.child.js 5.82 kB    0 [emitted]
1.6e26.child.js  4.4 kB    1 [emitted]
2.e4bc.child.js   3 kB    2 [emitted]
 index.4d45.js 64.2 kB    3 [emitted]     index
 vendor.bc85.js  276 kB    4 [emitted] [big] vendor

vendor 包同样被打包出来的，然而它的文件 hash 却发生了变化，这显然不符合我们长缓存的需求。

这是因为 webpack 在使用 CommoChunkPlugin 的时候会生成一段 runtime 代码（它主要用来处理代码模块的映射关系），而哪怕没有改变 vendor 里的代码，这个 runtime 仍然是会跟随着打包变化的并且打入 verdor 中，所以 hash 就会开始变化了。解决方案则是把这部分的 runtime 代码也单独抽离出来，修改之前的 `CommonsChunkPlugin` 为：

// webpack.config.js
...
new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
 name: ['vendor', 'runtime'],
 minChunks: Infinity,
}),
...

执行打包可以看到生成的代码中多了 `runtime` 文件，同时即使改变业务代码，vendor 的 hash 值也保持不变了。

当然这段 `runtime` 实际上非常短，我们可以直接 inline 在 html 中，如果使用的是 `html-webpack-plugin` 插件处理 html，则可以结合 [`html-webpack-inline-source-plugin`](DustinJackson/html-webpack-inline-source-plugin) 插件自动处理其 inline。

（2）公共资源抽离

在我们打包出来的 js 资源包括不同入口以及子模块的 js 资源包，然而它们之间也会重复载入相同的依赖模块或者代码，因此可以通过 CommonsChunkPlugin 插件将它们共同依赖的一些资源打包成一个公共的 js 资源。

// webpack.config.js
plugins: [
 new BundleAnalyzerPlugin(),
 new webpack.DefinePlugin({
  'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
 }),
 new UglifyJSPlugin({
  uglifyOptions: {
   ie8: false,
   output: {
    comments: false,
    beautify: false,
   },
   mangle: {
    keep_fnames: true
   },
   compress: {
    warnings: false,
    drop_console: true
   },
  }
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  name: ['vendor', 'runtime'],
  minChunks: Infinity,
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  // ( 公共chunk(commnons chunk) 的名称)
  name: "commons",
  // ( 公共chunk 的文件名)
  filename: "commons.[chunkhash:4].js",
  // (模块必须被 3个 入口chunk 共享)
  minChunks: 3
 })
],

可以看到这里增加了 `commons` 的一个打包，当一个资源被三个以及以上 chunk 依赖时，这些资源会被单独抽离打包到 `commons.[chunkhash:4].js` 文件。

执行打包，看到结果如下：

Hash: 2577e42dc5d8b94114c8
Version: webpack 3.6.0
Time: 24009ms
     Asset   Size Chunks          Chunk Names
0.2eee.child.js 90.8 kB    0 [emitted]
1.cfbc.child.js 89.4 kB    1 [emitted]
2.557a.child.js  88 kB    2 [emitted]
 vendor.66fd.js  275 kB    3 [emitted] [big] vendor
 index.688b.js 64.2 kB    4 [emitted]     index
commons.a61e.js 1.78 kB    5 [emitted]     commons

却发现这里的 `commons.[chunkhash].js` 基本没有实际内容，然而明明在每个子模块中也都依赖了一些相同的依赖。

借助 webpack-bundle-analyzer 来分析一波：

可以看到三个模块都依赖了 `lodash`，然而它并没有被抽离出来。

这是因为 CommonsChunkPlugin 中的 chunk 指的是 entry 中的每个入口，因此对于一个入口拆分出来的子模块（children chunk）是不生效的。

可以通过在 CommonsChunkPlugin 插件中配置 `children` 参数将拆分出来的子模块的公共依赖也打包进 `commons` 中：

// webpack.config.js
plugins: [
 new BundleAnalyzerPlugin(),
 new webpack.DefinePlugin({
  'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
 }),
 new UglifyJSPlugin({
  uglifyOptions: {
   ie8: false,
   output: {
    comments: false,
    beautify: false,
   },
   mangle: {
    keep_fnames: true
   },
   compress: {
    warnings: false,
    drop_console: true
   },
  }
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  name: ['vendor', 'runtime'],
  minChunks: Infinity,
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  // ( 公共chunk(commnons chunk) 的名称)
  name: "commons",
  // ( 公共chunk 的文件名)
  filename: "commons.[chunkhash:4].js",
  // (模块必须被 3个 入口chunk 共享)
  minChunks: 3
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  // (选择所有被选 chunks 的子 chunks)
  children: true,
  // (在提取之前需要至少三个子 chunk 共享这个模块)
  minChunks: 3,
 })
],

查看打包效果:

其子模块的公共资源都被打包到 `index` 之中了，并没有理想地打包进 `commons` 之中，还是因为 `commons` 对于的是 entry 中的入口模块，而这里并未有 3 个 entry 模块共用资源；

在单入口的应用中可以选择去除 `commons`，而在子模块的 `CommonsChunkPlugin` 的配置中配置 `async` 为 `true`：

// webpack.config.js
plugins: [
 new BundleAnalyzerPlugin(),
 new webpack.DefinePlugin({
  'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify(process.env.NODE_ENV || 'production')
 }),
 new UglifyJSPlugin({
  uglifyOptions: {
   ie8: false,
   output: {
    comments: false,
    beautify: false,
   },
   mangle: {
    keep_fnames: true
   },
   compress: {
    warnings: false,
    drop_console: true
   },
  }
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  name: ['vendor', 'runtime'],
  minChunks: Infinity,
 }),
 new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
  // (选择所有被选 chunks 的子 chunks)
  children: true,
  // (异步加载)
  async: true,
  // (在提取之前需要至少三个子 chunk 共享这个模块)
  minChunks: 3,
 })
],

查看效果：

子模块的公共资源都被打包到 `0.9c90.child.js` 中了，该模块则是子模块的 commons。

四、tree shaking

tree shaking 是一个术语，通常用于描述移除 JavaScript 上下文中的未引用代码(dead-code)。它依赖于 ES2015 模块系统中的静态结构特性，例如 import 和 export。这个术语和概念实际上是兴起于 ES2015 模块打包工具 rollup。
在我们引入一个依赖的某个输出的时候，我们可能需要的仅仅是该依赖的某一部分代码，而另一部分代码则是 `unused` 的，如果能够去除这部分代码，那么最终打包出来的资源体积也是可以有可观的减小。

首先，webpack 中实现 tree shaking 是基于 webpack 内部支持的 es2015 的模块机制，在大部分时候我们使用 babel 来编译 js 代码，而 babel 会通过自己的模块加载机制处理一遍，这导致 webpack 中的 tree shaking 处理将会失效。因此在 babel 的配置中需要关闭对模块加载的处理：

// .babelrc
{
 "presets": [
  [
   "env", {
    "modules": false,
   }
  ],
  "stage-0"
 ],
 ...
}

然后我们来看下 webpack 是如何处理打包的代码，举例有一个入口文件 `index.js` 和一个 `utils.js` 文件：

// utils.js
export function square(x) {
 return x * x;
}

export function cube(x) {
 return x * x * x;
}
"

"js
// index.js
import { cube } from './utils.js';

console.log(cube(10));
"

打包出来的代码：

"
// index.bundle.js
/* 1 */
/***/ (function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {

"use strict";
/* unused harmony export square */
/* harmony export (immutable) */ __webpack_exports__["a"] = cube;
function square(x) {
 return x * x;
}

function cube(x) {
 return x * x * x;
}

可以看到仅有 `cube` 函数被 `__webpack_exports__` 导出来，而 `square` 函数被标记为 `unused harmony export square`，然而在打包代码中既是 `square` 没有被导出但是它仍然存在与代码中，而如何去除其代码则可以通过添加 `UglifyjsWebpackPlugin` 插件来处理。