phalapi可以依赖注入么_带你了解 snowpack 原理，你还学得动么（上）

作者：AlienZHOU

转发链接：https://zhuanlan.zhihu.com/p/149351900

前言

近期，随着 vue3 的各种曝光，vite 的热度上升，与 vite 类似的 snowpack 的关注度也逐渐增加了。目前(2020.06.18)snowpack 在 Github 上已经有了将近 1w stars。

snowpack 的代码很轻量，本文会从实现原理的角度介绍 snowpack 的特点。同时，带大家一起看看，作为一个以原生 JavaScript 模块化为核心的年轻的构建工具，它是如何实现“老牌”构建工具所提供的那些特性的。

前段时间，小编也发布一篇关于snowpack优质文章《提高10倍打包速度工具Snowpack 2.0正式发布，再也不需要打包器》，非常受老铁们喜欢，甚至还有忠实老粉丝们私信问 snowpack真的有这么厉害么？可否讲讲它的原理？回归正题，今天咱们一起揭开snowpack的神秘面纱。

1. 初始 snowpack

时间拨回到 2019 年上半年，一天中午我百无聊赖地读到了 A Future Without Webpack 这篇文章。通过它了解到了 pika/snowpack 这个项目(当时还叫 pika/web)。

文章的核心观点如下：

在如今(2019年)，我们完全可以抛弃打包工具，而直接在浏览器中使用浏览器原生的 JavaScript 模块功能。这主要基于三点考虑：

1. 兼容性可接受：基本主流的浏览器版本都支持直接使用 JavaScript Module 了(当然，IE 一如既往除外)。
2. 性能问题的改善：之前打包的一个重要原因是 HTTP/1.1 的特性导致，我们合并请求再优化性能；而如今 HTTP/2 普及之后，这个性能问题不像以前那么突出了。
3. 打包的必要性：打包工具的存在主要就是为了处理模块化与合并请求，而以上两点基本解决这两个问题；再加之打包工具越来越复杂，此消彼长，其存在的必要性自然被作者所质疑。

---

由于我认为 webpack 之类的打包工具，“发家”后转型做构建工具并非最优解，实是一种阴差阳错的阶段性成果。所以当时对这个项目提到的观点也很赞同，其中印象最深的当属它提到的：

In 2019, you should use a bundler because you want to, not because you need to.

2. 初窥 snowpack

看到这篇文章后(大概是19年6、7月？)，抱着好奇立刻去 Github 上读了这个项目。当时看这个项目的时候大概是 0.4.x 版本，其源码和功能都非常简单。

snowpack 的最初版核心目标就是不再打包业务代码，而是直接使用浏览器原生的 JavaScript Module 能力。

所以从它的处理流程上来看，对业务代码的模块，基本只需要把 ESM 发布(拷贝)到发布目录，再将模块导入路径从源码路径换为发布路径即可。

而对 node_modules 则通过遍历 package.json 中的依赖，按该依赖列表为粒度将 node_modules 中的依赖打包。以 node_modules 中每个包的入口作为打包 entry，使用 rollup 生成对应的 ESM 模块文件，放到 web_modules 目录中，最后替换源码的 import 路径，使得可以通过原生 JavaScript Module 来加载 node_modules 中的包。

- import { createElement, Component } from "preact";- import htm from "htm";+ import { createElement, Component } from "/web_modules/preact.js";+ import htm from "/web_modules/htm.js";

从 v0.4.0 版本的源码可以看出，其初期功能确实非常简单，甚至有些简陋，以至于缺乏很多现代前端开发所需的特性，明显是不能用于生产环境的。

直观感受来说，它当时就欠缺以下能力：

1. import CSS / image / …：由于 webpack 一切皆模块的理念 + 组件化开发的深入人心，import anything 的书写模式已经深入开发者的观念中。对 CSS 等内容依赖与加载能力的缺失，将成为它的阿克琉斯之踵。
2. 语法转换能力：作为目标成为构建工具的 snowpack(当时叫 web)，并没有能够编译 Typescript、JSX 等语法文件的能力，你当然可以再弄一个和它毫无关系的工具来处理语法，但是，这不就是构建工具应该集成的么？
3. HMR：这可能不那么要命，但俗话说「由俭入奢易，由奢入俭难」，被“惯坏”开发者们自然会有人抵触这一特性的缺失。
4. 性能：虽说它指出，上了 HTTP2 后，使用 JavaScript modules 性能并不会差，但毕竟没有实践过，对此还是抱有怀疑。
5. 环境变量：这虽然是一个小特性，但在我接触过的大多数项目中都会用到它，它可以帮助开发者自动测卸载线上代码中的调试工具，可以根据环境判断，自动将埋点上报到不同的服务上。确实需要一个这样好用的特性。

3. snowpack 的进化

时间回到 2020 年上半年，随着 vue3 的不断曝光，与其有一定关联的另一个项目 vite 也逐渐吸引了人们的目光。而其介绍中提到的 snowpack 也突然吸引到了更多的热度与讨论。当时我只是对 pika 感到熟悉，好奇地点开 snowpack 项目主页的时候，才发现这个一年前初始的项目(pika/web)已经升级到了 pika/snowpack v2。而项目源码也不再是之前那唯一而简单的 index.ts，在核心代码外，还包含了诸多官方插件。

看着已经完全变样的 Readme，我的第一直觉是，之前我想到的那些问题，应该已经有了解决方案。

抱着学习的态度，对它进行重新了解之后，发现果然如此。好奇心趋势我对它的解决方案去一探究竟。

本文写于 2020.06.18，源码基于 [email protected]

3.1. import CSS

import CSS 的问题还有一个更大的范围，就是非 JavaScript 资源的加载，包括图片、JSON 文件、文本等。

先说说 CSS。

import './index.css';

上面这种语法目前浏览是不支持的。所以 snowpack 用了一个和之前 webpack 很类似的方式，将 CSS 文件变为用于注入样式的 JS 模块。如果你熟悉 webpack，肯定知道如果你只是在 loader 中处理 CSS，那么并不会生成单独的 CSS 文件(这就是为什么会有 [mini-css-extract-plugin](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//webpack.js.org/plugins/mini-css-extract-plugin/))，而是加载一个 JS 模块，然后在 JS 模块中通过 DOM API 将 CSS 文本作为 style 标签的内容插入到页面中。

为此，snowpack 自己写了一个简单的模板方法，生成将 CSS 样式注入页面的 JS 模块。下面这段代码可以实现样式注入的功能：

const code = '.test { height: 100px }';const styleEl = document.createElement("style");const codeEl = document.createTextNode(code);styleEl.type = 'text/css';styleEl.appendChild(codeEl);document.head.appendChild(styleEl);

可以看到，除了第一行式子的右值，其他都是不变的，因此可以很容易生成一个符合需求的 JS 模块：

const jsContent = `  const code = ${JSON.stringify(code)};  const styleEl = document.createElement("style");  const codeEl = document.createTextNode(code);  styleEl.type = 'text/css';  styleEl.appendChild(codeEl);  document.head.appendChild(styleEl);`;fs.writeFileSync(filename, jsContent);

snowpack 中的实现代码比我们上面多了一些东西，不过与样式注入无关，这个放到后面再说。

通过将 CSS 文件的内容保存到 JS 变量，然后再使用 JS 调用 DOM API 在页面注入 CSS 内容即可使用 JavaScript Modules 的能力加载 CSS。而源码中的 index.css 也会被替换为 index.css.proxy.js：

- import './index.css';+ import './index.css.proxy.js';

proxy 这个名词之后会多次出现，因为为了能够以模块化方式导入非 JS 资源，snowpack 把生成的中间 JavaScript 模块都叫做 proxy。这种实现方式也几乎和 webpack 一脉相承。

3.2. 图片的 import

在目前的前端开发场景中，还有一类非常典型的资源就是图片。

import avatar from './avatar.png';function render() {  return (    

          

  );}

上面代码的书写方式已经普遍应用在很多项目代码中了。那么 snowpack 是怎么处理的呢？

太阳底下没有新鲜事，snowpack 和 webpack 一样，对于代码中导入的 avatar变量，最后其实都是该静态资源的 URI。

我们以 snowpack 提供的官方 React 模板为例来看看图片资源的引入处理。

npx create-snowpack-app snowpack-test --template @snowpack/app-template-react

初始化模版运行后，可以看到源码与构建后的代码差异如下：

- import React, { useState } from 'react';- import logo from './logo.svg';- import './App.css';+ import React, { useState } from '/web_modules/react.js';+ import logo from './logo.svg.proxy.js';+ import './App.css.proxy.js';

与 CSS 类似，也为图片(svg)生成了一个 JS 模块 logo.svg.proxy.js，其模块内容为：

// logo.svg.proxy.jsexport default "/_dist_/logo.svg"; 

套路与 webpack 如出一辙。以 build 命令为例，我们来看一下 snowpack 的处理方式。

首先是将源码中的静态文件(logo.svg)拷贝到发布目录：

allFiles = glob.sync(`**/*`, {  ...});const allBuildNeededFiles: string[] = [];await Promise.all(  allFiles.map(async (f) => {    f = path.resolve(f); // this is necessary since glob.sync() returns paths with / on windows.  path.resolve() will switch them to the native path separator.    ...    return fs.copyFile(f, outPath);  }),);

然后，我们可以看到 snowpack 中的一个叫 transformEsmImports 的关键方法调用。这个方法可以将源码 JS 中 import 的模块路径进行转换。例如对 node_modules 中的导入都替换为 web_modules。在这里对 svg 文件的导入名也会被加上 .proxy.js：

code = await transformEsmImports(code, (spec) => {  ……  if (spec.startsWith('/') || spec.startsWith('./') || spec.startsWith('../')) {    const ext = path.extname(spec).substr(1);    if (!ext) {      ……    }    const extToReplace = srcFileExtensionMapping[ext];    if (extToReplace) {      ……    }    if (spec.endsWith('.module.css')) {      ……    } else if (!isBundled && (extToReplace || ext) !== 'js') {      const resolvedUrl = path.resolve(path.dirname(outPath), spec);      allProxiedFiles.add(resolvedUrl);      spec = spec + '.proxy.js';    }    return spec;  }  ……});

此时，我们的 svg 文件和源码的导入语法(import logo from './logo.svg.proxy.js')均已就绪，最后剩下的就是生成 proxy 文件了。也非常简单：

for (const proxiedFileLoc of allProxiedFiles) {  const proxiedCode = await fs.readFile(proxiedFileLoc, {encoding: 'utf8'});  const proxiedExt = path.extname(proxiedFileLoc);  const proxiedUrl = proxiedFileLoc.substr(buildDirectoryLoc.length);  const proxyCode = wrapEsmProxyResponse({    url: proxiedUrl,    code: proxiedCode,    ext: proxiedExt,    config,  });  const proxyFileLoc = proxiedFileLoc + '.proxy.js';  await fs.writeFile(proxyFileLoc, proxyCode, {encoding: 'utf8'});}

wrapEsmProxyResponse 是一个生成 proxy 模块的方法，目前只处理包括 JSON、image 和其他类型的文件，对于其他类型(包括了图片)，就是非常简单的导出 url：

return `export default ${JSON.stringify(url)};`;

所以，对于 CSS 与图片，由于浏览器模块规范均不支持该类型，所以都会转换为 JS 模块，这块 snowpack 和 webpack 实现很类似。

3.3. HMR(热更新)

如果你刚才仔细去看了 wrapEsmProxyResponse 方法，会发现对于 CSS “模块”，它除了有注入 CSS 的功能代码外，还多着这么几行：

import * as __SNOWPACK_HMR_API__ from '/${buildOptions.metaDir}/hmr.js';import.meta.hot = __SNOWPACK_HMR_API__.createHotContext(import.meta.url);import.meta.hot.accept();import.meta.hot.dispose(() => {  document.head.removeChild(styleEl);});

这些代码就是用来实现热更新的，也就是 HMR(Hot Module Replacement)。它使得当一个模块更新时，应用会在前端自动替换该模块，而不需要 reload 整个页面。这对于依赖状态构建的单页应用开发非常友好。

import.meta 是一个包含模块源信息的对象，例如模块自身的 url 就可以在这里面取到。而 HMR 其实和 import.meta 没太大关系，snowpack 只是借用这块地方存储了 HMR 相关功能对象。所以不必过分纠结于它。

我们再来仔细看看上面这段 HMR 的功能代码，API 是不是很熟悉？可下面这段对比一下

import _ from 'lodash';import printMe from './print.js';function component() {  const element = document.createElement('div');  const btn = document.createElement('button');  element.innerHTML = _.join(['Hello', 'webpack'], ' ');  btn.innerHTML = 'Click me and check the console!';  btn.onclick = printMe;  element.appendChild(btn);  return element;}document.body.appendChild(component());+ + if (module.hot) {+   module.hot.accept('./print.js', function() {+     console.log('Accepting the updated printMe module!');+     printMe();+   })+ }

上面的代码取自 webpack 官网上 HMR 功能的使用说明，可见，snowpack 站在“巨人”的肩膀上，沿袭了 webpack 的 API，其原理也极其相似。网上关于 webpack HMR 的讲解文档很多，这里就不细说了，基本的实现原理就是：

• snowpack 进行构建，并 watch 源码；
• 在 snowpack 服务端与前端应用间建立 websocket 连接；
• 当源码变动时，重新构建，完成后通过 websocket 将模块信息(id/url)推送给前端应用；
• 前端应用监听到这个消息后，根据模块信息加载模块
• 同时，触发该模块之前注册的回调事件，这个在以上代码中就是传入 accept和 dispose 中的方法

因此，wrapEsmProxyResponse 里构造出的这段代码

import.meta.hot.dispose(() => {  document.head.removeChild(styleEl);});

其实就是表示，当该 CSS 更新并要被替换时，需要移除之前注入的样式。而执行顺序是：远程模块 --> 加载完毕 --> 执行旧模块的 accept 回调 --> 执行旧模块的 dispose 回调。

snowpack 中 HMR 前端核心代码放在了 [assets/hmr.js](https://link.zhihu.com/?target=https%3A//github.com/pikapkg/snowpack/blob/v2.5.1/assets/hmr.js)。代码也非常简短，其中值得一提的是，不像 webpack 使用向页面添加 script 标签来加载新模块，snowpack 直接使用了原生的 dynamic import 再加载新模块：

const [module, ...depModules] = await Promise.all([  import(id + `?mtime=${updateID}`),  ...deps.map((d) => import(d + `?mtime=${updateID}`)),]);

也是秉承了使用浏览器原生 JavaScript Modules 能力的理念。

---

小憩一下。看完上面的内容，你是不是发现，这些技术方案都和 webpack 的实现非常类似。snowpack 正是借鉴了这些前端开发的优秀实践，而其一开始的理念也很明确：为前端开发提供一个不需要打包器(Bundler)的构建工具。

webpack 的一大知识点就是优化，既包括构建速度的优化，也包括构建产物的优化。其中一个点就是如何拆包。webpack v3 之前有 CommonChunkPlugin，v4 之后通过 SplitChunk 进行配置。使用声明式的配置，比我们人工合包拆包更加“智能”。合并与拆分是为了减少重复代码，同时增加缓存利用率。但如果本身就不打包，自然这两个问题就不再存在。而如果都是直接加载 ESM，那么 Tree-Shaking 的所解决的问题也在一定程度上也被缓解了(当然并未根治)。

再结合最开始提到的性能与兼容性，如果这两个坎确实迈了过去，那我们何必要用一个内部流程复杂、上万行代码的工具来解决一个不再存在的问题呢？

好了，让我们回来继续聊聊 snowpack 里其他特性的实现。

---

3.4. 环境变量

通过环境来判断是否关闭调试功能是一个非常常见的需求。

if (process.env.NODE_ENV === 'production') {  disableDebug();}

snowpack 中也实现了环境变量的功能。从使用文档上来看，你可以在模块中的 import.meta.env 上取到变量。像下面这么使用：

if (import.meta.env.NODE_ENV === 'production') {  disableDebug();}

那么环境变量是如何被注入进去的呢？

还是以 build 的源码为例，在代码生成的阶段上，通过 [wrapImportMeta 方法的调用](https://zhuanlan.zhihu.com/p/149351900/https%3C/code%3E://github.com/pikapkg/snowpack/blob/v2.5.1/src/commands/build.ts#L346)生成了新的代码段，

code = wrapImportMeta({code, env: true, hmr: false, config});

那么经过 wrapImportMeta 处理后的代码和之前有什么区别呢？答案从源码里就能知晓：

export function wrapImportMeta({  code,  hmr,  env,  config: {buildOptions},}: {  code: string;  hmr: boolean;  env: boolean;  config: SnowpackConfig;}) {  if (!code.includes('import.meta')) {    return code;  }  return (    (hmr      ? `import * as  __SNOWPACK_HMR__ from '/${buildOptions.metaDir}/hmr.js';import.meta.hot = __SNOWPACK_HMR__.createHotContext(import.meta.url);`      : ``) +    (env      ? `import __SNOWPACK_ENV__ from '/${buildOptions.metaDir}/env.js';import.meta.env = __SNOWPACK_ENV__;`      : ``) +    '' +    code  );}

对于包含 import.meta 调用的代码，snowpack 都会在里面注入对 env.js 模块的导入，并将导入值放在 import.meta.env 上。因此构建后的代码会变为：

+ import __SNOWPACK_ENV__ from '/__snowpack__/env.js';+ import.meta.env = __SNOWPACK_ENV__;if (import.meta.env.NODE_ENV === 'production') {  disableDebug();}

如果是在开发环境下，还会加上 env.js 的 HMR。而 env.js 的内容也很简单，就是直接将 env 中的键值作为对象的键值，通过 export default 导出。

默认情况下 env.js 只包含 MODE 和 NODE_ENV 两个值，你可以通过 @snowpack/plugin-dotenv 插件来直接读取 .env 相关文件。

3.5. CSS Modules 的支持

CSS 的模块化一直是一个难题，其一个重要的目的就是做 CSS 样式的隔离。常用的解决方案包括：

• 使用 BEM 这样的命名方式
• 使用 webpack 提供的 CSS Module 功能
• 使用 styled components 这样的 CSS in JS 方案
• shadow dom 的方案

我之前的文章详细介绍了这几类方案。snowpack 也提供了类似 webpack 中的 CSS Modules 功能。

import styles from './index.module.css';function render() {  return 

Hello world!

;}

而在 snowpack 中启用 CSS Module 必须要以 .module.css 结尾，只有这样才会将文件特殊处理：

if (spec.endsWith('.module.css')) {  const resolvedUrl = path.resolve(path.dirname(outPath), spec);  allCssModules.add(resolvedUrl);  spec = spec.replace('.module.css', '.css.module.js');}

而所有 CSS Module 都会经过 wrapCssModuleResponse 方法的包装，其主要作用就是将生成的唯一 class 名的 token 注入到文件内，并作为 default 导出：

_cssModuleLoader = _cssModuleLoader || new (require('css-modules-loader-core'))();const {injectableSource, exportTokens} = await _cssModuleLoader.load(code, url, undefined, () => {  throw new Error('Imports in CSS Modules are not yet supported.');});return `  ……  export let code = ${JSON.stringify(injectableSource)};  let json = ${JSON.stringify(exportTokens)};  export default json;  ……`;

本篇未完结，请见下一篇

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作者：AlienZHOU

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