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一、前言
虽然每天都在用webpack，但一直觉得隔着一层神秘的面纱，对它的工作原理一直似懂非懂。它是如何用原生JS实现模块间的依赖管理的呢？对于按需加载的模块，它是通过什么方式动态获取的？打包完成后那一堆/******/开头的代码是用来干什么的？本文将围绕以上3个问题，对照着源码给出解答。
如果你对webpack的配置调优感兴趣，可以看看我之前写的这篇文章：webpack调优总结
二、模块管理
先写一个简单的JS文件，看看webpack打包后会是什么样子：
// main.js
console.log('Hello Dickens');
// webpack.config.js
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './main.js',
output: {
filename: 'bundle.js',
path: path.resolve(__dirname, 'dist')
}
};
在当前目录下运行webpack，会在dist目录下面生成打包好的bundle.js文件。去掉不必要的干扰后，核心代码如下：
// webpack启动代码
(function (modules) {
// 模块缓存对象
var installedModules = {};
// webpack实现的require函数
function __webpack_require__(moduleId) {
// 检查缓存对象，看模块是否加载过
if (installedModules[moduleId]) {
return installedModules[moduleId].exports;
}
// 创建一个新的模块缓存，再存入缓存对象
var module = installedModules[moduleId] = {
i: moduleId,
l: false,
exports: {}
};
// 执行模块代码
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
// 将模块标识为已加载
module.l = true;
// 返回export的内容
return module.exports;
}
...
// 加载入口模块
return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
})
([
/* 0 */
(function (module, exports) {
console.log('Hello Dickens');
})
]);
代码是一个立即执行函数，参数modules是由各个模块组成的数组，本例子只有一个编号为0的模块，由一个函数包裹着，注入了module和exports2个变量（本例没用到）。
核心代码是__webpack_require__这个函数，它的功能是根据传入的模块id，返回模块export的内容。模块id由webpack根据文件的依赖关系自动生成，是一个从0开始递增的数字，入口文件的id为0。所有的模块都会被webpack用一个函数包裹，按照顺序存入上面提到的数组实参当中。
模块export的内容会被缓存在installedModules中。当获取模块内容的时候，如果已经加载过，则直接从缓存返回，否则根据id从modules形参中取出模块内容并执行，同时将结果保存到缓存对象当中。缓存对象数据结构如下：
[图片上传失败...(image-97e893-1619760017929)]
我们再添加一个文件，在入口文件处导入，再来看看生成的启动文件是怎样的。
// main.js
import logger from './logger';
console.log('Hello Dickens');
logger();
//logger.js
export default function log() {
console.log('Log from logger');
}
启动文件的模块数组：
[
/* 0 */
(function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
"use strict";
Object.defineProperty(__webpack_exports__, "__esModule", {
value: true
});
/* harmony import */
var __WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__logger__ = __webpack_require__(1);
console.log('Hello Dickens');
Object(__WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__logger__["a" /* default */ ])();
}),
/* 1 */
(function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
"use strict";
/* harmony export (immutable) */
__webpack_exports__["a"] = log;
function log() {
console.log('Log from logger');
}
})
]
可以看到现在有2个模块，每个模块的包裹函数都传入了module, __webpack_exports__, __webpack_require__三个参数，它们是通过上文提到的__webpack_require__注入的：
// 执行模块代码
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
执行的结果也保存在缓存对象中了。
执行流程如下图所示：
[图片上传失败...(image-f6a59b-1619760017929)]
三、按需加载
再对代码进行改造，来研究webpack是如何实现动态加载的：
// main.js
console.log('Hello Dickens');
import('./logger').then(logger => {
logger.default();
});
logger文件保持不变，编译后比之前多出了1个chunk。
[图片上传失败...(image-d29fce-1619760017929)]
bundle_asy的内容如下：
(function (modules) {
// 加载成功后的JSONP回调函数
var parentJsonpFunction = window["webpackJsonp"];
// 加载成功后的JSONP回调函数
window["webpackJsonp"] = function webpackJsonpCallback(chunkIds, moreModules, executeModules) {
var moduleId, chunkId, i = 0,
resolves = [],
result;
for (; i < chunkIds.length; i++) {
chunkId = chunkIds[i];
// installedChunks[chunkId]不为0且不为undefined，将其放入加载成功数组
if (installedChunks[chunkId]) {
// promise的resolve
resolves.push(installedChunks[chunkId][0]);
}
// 标记模块加载完成
installedChunks[chunkId] = 0;
}
// 将动态加载的模块添加到modules数组中，以供后续的require使用
for (moduleId in moreModules) {
if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(moreModules, moduleId)) {
modules[moduleId] = moreModules[moduleId];
}
}
if (parentJsonpFunction) parentJsonpFunction(chunkIds, moreModules, executeModules);
while (resolves.length) {
resolves.shift()();
}
};
// 模块缓存对象
var installedModules = {};
// 记录正在加载和已经加载的chunk的对象，0表示已经加载成功
// 1是当前模块的编号，已加载完成
var installedChunks = {
1: 0
};
// require函数，跟上面的一样
function __webpack_require__(moduleId) {
if (installedModules[moduleId]) {
return installedModules[moduleId].exports;
}
var module = installedModules[moduleId] = {
i: moduleId,
l: false,
exports: {}
};
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
module.l = true;
return module.exports;
}
// 按需加载，通过动态添加script标签实现
__webpack_require__.e = function requireEnsure(chunkId) {
var installedChunkData = installedChunks[chunkId];
// chunk已经加载成功
if (installedChunkData === 0) {
return new Promise(function (resolve) {
resolve();
});
}
// 加载中，返回之前创建的promise（数组下标为2）
if (installedChunkData) {
return installedChunkData[2];
}
// 将promise相关函数保持到installedChunks中方便后续resolve或reject
var promise = new Promise(function (resolve, reject) {
installedChunkData = installedChunks[chunkId] = [resolve, reject];
});
installedChunkData[2] = promise;
// 启动chunk的异步加载
var head = document.getElementsByTagName('head')[0];
var script = document.createElement('script');
script.type = 'text/javascript';
script.charset = 'utf-8';
script.async = true;
script.timeout = 120000;
if (__webpack_require__.nc) {
script.setAttribute("nonce", __webpack_require__.nc);
}
script.src = __webpack_require__.p + "" + chunkId + ".bundle_async.js";
script.onerror = script.onload = onScriptComplete;
var timeout = setTimeout(onScriptComplete, 120000);
function onScriptComplete() {
script.onerror = script.onload = null;
clearTimeout(timeout);
var chunk = installedChunks[chunkId];
// 正常的流程，模块加载完后会调用webpackJsonp方法，将chunk置为0
// 如果不为0，则可能是加载失败或者超时
if (chunk !== 0) {
if (chunk) {
// 调用promise的reject
chunk[1](new Error('Loading chunk ' + chunkId + ' failed.'));
}
installedChunks[chunkId] = undefined;
}
};
head.appendChild(script);
return promise;
};
...
// 加载入口模块
return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
})
([
/* 0 */
(function (module, exports, __webpack_require__) {
console.log('Hello Dickens');
// promise resolve后，会指定加载哪个模块
__webpack_require__.e /* import() */(0)
.then(__webpack_require__.bind(null, 1))
.then(logger => {
logger.default();
});
})
]);
这里用户记录异步模块加载状态的对象installedChunks的数据结构如下：
[图片上传失败...(image-d3df74-1619760017928)]
当chunk加载完成后，对应的值是0。在加载过程中，对应的值是一个数组，数组内保存了promise的相关信息。
挂在到window下面的webpackJsonp函数是动态加载模块代码下载后的回调，它会通知webpack模块下载完成并将模块加入到modules当中。
__webpack_require__.e函数是动态加载的核心实现，它通过动态创建一个script标签来实现代码的异步加载。加载开始前会创建一个promise存到installedChunks对象当中，加载成功则调用resolve，失败则调用reject。resolve后不会传入模块本身，而是通过__webpack_require__来加载模块内容，require的模块id由webpack来生成：
__webpack_require__.e /* import() */(0)
.then(__webpack_require__.bind(null, 1))
.then(logger => {
logger.default();
});
这里之所以要加上default是因为遇到按需加载时，如果使用的是ES Module，webpack会将export default编译成__webpack_exports__对象的default属性（感谢@MrCanJu的指正）。详细请看动态加载的chunk的代码，0.bundle_asy的内容如下：
webpackJsonp([0], [
/* 0 */
,
/* 1 */
(function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
"use strict";
Object.defineProperty(__webpack_exports__, "__esModule", {
value: true
});
/* harmony export (immutable) */
__webpack_exports__["default"] = log;
function log() {
console.log('Log from logger');
}
})
]);
代码非常好理解，加载成功后立即调用上文提到的webpackJsonp方法，将chunkId和模块内容传入。这里要分清2个概念，一个是chunkId，一个moduleId。这个chunk的chunkId是0，里面只包含一个module，moduleId是1。一个chunk里面可以包含多个module。
执行流程如下图所示：
[图片上传失败...(image-549ae6-1619760017928)]
四、总结
本文通过分析webpack生成的启动代码，讲解了webpack是如何实现模块管理和动态加载的，希望对你有所帮助。
如果你对webpack的配置调优感兴趣，可以看看我之前写的这篇文章：webpack调优总结