Webpack是什麼？詳解它是如何運作的？
- 青灯夜游轉載
- 2022-10-13 19:36:142579瀏覽
Webpack簡介
Webpack是一款模組打包工具。它為不同的依賴創建模組，將其整體打包成可管理的輸出檔案。這一點對於單一頁面應用（現今Web應用的事實標準）來說特別有用。
假設我們有一個可以執行兩個簡單數學任務（加法和乘法）的應用程序，為了方便維護，我們決定切分這些函數到不同的文件中去。
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('Product of 5 and 3 = ' + totalMultiply); console.log('Sum of 5 and 3 = ' + 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;
};這個應用程式的輸出應該是：
Product of 5 and 3 = 15 Sum of 5 and 3 = 8
Webpack是如何幫助我們的？
我們不能只是使用工具，而不知道這些工具能幫助我們做什麼。那麼，Webpack幫我們做了什麼呢？
用模組來拯救依賴
在上面的程式碼中，我們可以看到，multiply.js與index.js皆依賴sum.js。因此，如果index.html導入依賴時使用了錯誤的順序，那麼我們的應用程式就無法運作。舉個例子，如果index.js先被導入，或sum.js在multiply.js之後被導入，都會得到錯誤。
基於上面的例子，讓我們想像一下，一個真實的Web應用往往可能會包含多達幾十個依賴項，這些依賴項之間還可能存在依賴關係，維護這些依賴項之間的順序想想就讓人窒息。這裡還可能存在變數被其它依賴覆蓋的風險，而這將會導致難以發現的BUG。
為了解決這個痛點，Webpack會將依賴轉換為作用域更小的模組，從而避免變數被覆蓋。依賴轉換為模組帶來的額外好處是，Webpack可以為我們管理這些依賴。具體做法是，Webpack會在需要時，把依賴模組引入進來，並且匹配對應的作用域。
透過打包來減少HTTP請求次數
#我們還是回看一下index.html，這個檔案中我們需要下載三個獨立的檔案。當然這裡文件比較少還能夠應付，但還是之前提到的問題，真實的Web應用中，依賴項可能會很多，而這將會導致用戶不得不等待所有依賴項挨個下載完成後，主應用程序才能運行。
而這就引出了Webpack的另一個特性－打包。 Webpack可以將所有的依賴物打包成一個文件，而這就意味著，使用者只需要下載一個依賴項，主應用程式就可以運作。
綜上所述，Webpack的主要特性就是打包和模組化。透過使用外掛程式和載入器，我們可以擴充Webpack的這兩大功能。
讓依賴可用，並組合它們
我們將使用CommonJS模組語法，作為初始設定。當然，這裡也有諸如AMD，ES2015等其它選擇，但這裡我們將先使用CommonJS，稍後遷移到ES2015。
CommonJS將模組匯出，使得其它程式碼可以使用導出模組中的函數或變數。我們可以透過require將導出模組中的值讀出來。
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('Product of 5 and 3 = ' + totalMultiply);
console.log('Sum of 5 and 3 = ' + 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;觀察上面的程式碼，不難發現，為了讓函數sum與函數multiply能夠被使用，我們在sum.js與multiply.js腳本中，導出了這兩個函數。這裡有個細節，不知道大家是否注意到了，在index.html中我們現在只需要導入一個bundle.js檔。
這可幫大忙了！我們現在不再需要關注依賴的順序，可以暴露我們想暴露的內容，並使得其它內容仍然保持私有。同時，我們現在只需要導入一個文件，而不是三個，這有助於提高應用程式的載入速度。
Webpack的初始設定
為了實現我們上面要達到的效果，我們需要對Webpack做一些初步的設定。
var path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
path: path.resolve(__dirname, './dist/'),
filename: 'bundle.js'
}
}這裡我們實作了一個最簡單的設定。我們至少要告訴Webpack，我們應用的入口在哪，輸出結果應該是什麼。讓我們來詳細看看每個屬性所代表的意義。
-
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;
}
]);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 = ${totalSum}`);multiply.js
import sum from './sum';
const multiply = (a, b) => {
let total = 0;
for(let i=0;i<b;i++) {
total = sum(a, total);
}
return total;
};
export default multiply;sum.js
const sum = (a, b) => a + b; export default sum;
这里我们使用了很多ES2015的新特性，例如箭头函数、const关键字、模板字符串和ES2015的导入导出。ES2015的代码Webpack无法处理，所以我们需要Babel来进行转换。想要让Babel配合Webpack完成工作，我们就需要用到Babel Loader。事实上，Loader就是Webpack处理JavaScript ES5以外内容的方式。有了加载器，我们就可以让Webpack处理各式各样的文件。
想要在Webpack中使用Babel Loader，我们还需要三个Babel依赖：
babel-loader: 提供Babel与Webpack之间的接口；babel-core: 提供读取和解析代码的功能，并生成对应的输出；babel-preset-es2015: 提供将ES2015转换为ES5的Babel规则；
在Webpack中配置Babel Loader的代码，差不多是下面这样子：
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
path: path.resolve(__dirname, './dist/'),
filename: 'bundle.js'
},
module: {
loaders: [
{
test: /.js$/,
loader: 'babel-loader',
exclude: /node_modules/,
query: {
presets: ['es2015']
}
}
]
}
};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 './multiply';
import sum from './sum';
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('span');
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));
// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement('span');
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 './multiply';
import sum from './sum';
// import the CSS we want to use here
import './math_output.css';
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('span');
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));
// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement('span');
sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));
// add the results to the page
document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);
document.body.appendChild(sumResultSpan);这段代码中，与前面代码的唯一区别在于，我们导入了CSS。我们需要两个Loader来处理我们的CSS：
css-loader: 用于处理CSS导入，具体来说，获取导入的CSS并加载CSS文件内容；style-loader: 获取CSS数据，并添加它们到HTML文档中；
现在我们在webpack.config.js中的Webpack配置看起来像这样：
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
path: path.resolve(__dirname, './dist/'),
filename: 'bundle.js'
},
module: {
loaders: [
{
test: /.js$/,
loader: 'babel-loader',
exclude: /node_modules/,
query: {
presets: ['es2015']
}
},
{
test: /.css$/,
loaders: ['style-loader', 'css-loader']
}
]
}
};我们还是来看看新增的CSS配置属性所表示的内容。
-
test: 我们需要告诉Loader，我们只需要它处理CSS文件。这里的正则表达式仅匹配CSS文件。 -
loaders: 这里与前面不同的是，我们使用了多个Loader。还有一个需要注意的细节是，Webpack从右向左处理loader，因此css-loader处理的结果（读出CSS文件内容）会被传递给style-loader，最终得到的是style-loader的处理结果（将样式添加到HTML文档中）。
假如我们现在需要提取CSS，并输出到一个文件中，再导入该文件。为了实现这一点，我们就要用到Plugin。Loader的作用在于，在数据被打包输出前进行预处理。而Plugin则可以阻止预处理的内容直接出现在我们的打包结果中。
我们的Webpack配置现在变成了这样：
const path = require('path');
const ExtractTextPlugin = require('extract-text-webpack-plugin');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
path: path.resolve(__dirname, './dist/'),
filename: 'bundle.js'
},
module: {
loaders: [
{
test: /.js$/,
loader: 'babel-loader',
exclude: /node_modules/,
query: {
presets: ['es2015']
}
},
{
test: /.css$/,
loader: ExtractTextPlugin.extract('css-loader')
}
]
},
plugins: [
new ExtractTextPlugin('style.css')
]
};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('img');
image.src = imageSrc;
image.style.height = '100px';
image.style.width = '100px';
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 './multiply';
import sum from './sum';
// import our image utility
import addImageToPage from './image_util';
// import the images we want to use
import multiplyImg from '../images/multiply.png';
import sumImg from '../images/sum.png';
// import the CSS we want to use here
import './math_output.css';
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('span');
multiplyResultsSpan.appendChild(document.createTextNode(`Product of 5 and 3 = ${totalMultiply}`));
// calculate the sum and add it to a span
const sumResultSpan = document.createElement('span');
sumResultSpan.appendChild(document.createTextNode(`Sum of 5 and 3 = ${totalSum}`));
// add the results to the page
addImageToPage(multiplyImg);
document.body.appendChild(multiplyResultsSpan);
addImageToPage(sumImg);
document.body.appendChild(sumResultSpan);最后，我们还是来修改webpack.config.js，配置两个新的Loader来处理这些图片。
const path = require('path');
const ExtractTextPlugin = require('extract-text-webpack-plugin');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
path: path.resolve(__dirname, './dist/'),
filename: 'bundle.js',
publicPath: 'dist/'
},
module: {
loaders: [
{
test: /.js$/,
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')
]
};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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