前端包管理工具详解
一、npm包管理工具
1.代码共享方案
我们已经学习了在JavaScript中可以通过模块化的方式将代码划分成一个个小的结构：
- 在以后的开发中我们就可以通过模块化的方式来封装自己的代码，并且
封装成一个工具； - 这个工具我们可以让同事通过
导入的方式来使用，甚至你可以分享给世界各地的程序员来使用；
如果我们分享给世界上所有的程序员使用，有哪些方式呢？
方式一：上传到GitHub上、其他程序员通过GitHub下载我们的代码手动的引用；
- 缺点是大家必须知道你的代码GitHub的地址，并且从GitHub上手动下载；
- 需要在自己的项目中手动的引用，并且管理相关的依赖；
- 不需要使用的时候，需要手动来删除相关的依赖；
- 当遇到版本升级或者切换时，需要重复上面的操作；
显然，上面的方式是有效的，但是这种传统的方式非常麻烦，并且容易出错；
方式二：使用一个专业的工具来管理我们的代码
- 我们通过工具将代码
发布到特定的位置； - 其他程序员直接通过工具来
安装、升级、删除我们的工具代码；
显然，通过第二种方式我们可以更好的管理自己的工具包，其他人也可以更好的使用我们的工具包。
2.包管理工具npm
包管理工具 npm：
- Node Package Manager，也就是Node包管理器；
- 但是目前已经不仅仅是Node包管理器了，在前端项目中我们也在使用它来
管理依赖的包； - 比如vue、vue-router、vuex、express、koa、react、react-dom、axios、babel、webpack等等；
如何下载和安装npm工具呢？
- npm属于node的一个管理工具，所以我们需要
先安装Node； - node管理工具：https://nodejs.org/en/，安装Node的过程会自动安装npm工具；
npm管理的包可以在哪里查看、搜索呢？
- https://www.npmjs.org/
- 这是我们安装相关的npm包的官网；
npm管理的包存放在哪里呢？
- 我们发布自己的包其实是发布到
registry上面的； - 当我们安装一个包时其实是从
registry上面下载的包；
二、package配置文件
1.npm的配置文件
那么对于一个项目来说，我们如何使用npm来管理这么多包呢？
- 事实上，我们每一个项目都会有一个对应的
配置文件，无论是前端项目（Vue、React）还是后端项目（Node）； - 这个配置文件会记录着你项目的
名称、版本号、项目描述等； - 也会记录着你项目所依赖的其他库的信息和依赖库的版本号；
这个配置文件就是package.json
那么这个配置文件如何得到呢？
- 方式一：手动从零创建项目，
npm init –y - 方式二：通过脚手架创建项目，脚手架会帮助我们生成
package.json，并且里面有相关的配置
常见的配置文件
2.常见的属性
必须填写的属性：name、version
name是项目的名称；version是当前项目的版本号；description是描述信息，很多时候是作为项目的基本描述；author是作者相关信息（发布时用到）；license是开源协议（发布时用到）；
private属性：
- private属性记录当前的项目
是否是私有的； - 当值为true时，npm是
不能发布它的，这是防止私有项目或模块发布出去的方式；
main属性：
- 设置程序的入口。
- 比如我们使用axios模块
const axios = require('axios'); - 如果有main属性，实际上是找到对应的main属性查找文件的；
- 比如我们使用axios模块
scripts属性
- scripts属性用于配置一些
脚本命令，以键值对的形式存在； - 配置后我们可以通过
npm run命令的key来执行这个命令； - npm start和npm run start的区别是什么？
- 它们是等价的；
- 对于常用的 start、 test、stop、restart
可以省略掉run直接通过 npm start等方式运行；
dependencies属性
- dependencies属性是指定
无论开发环境还是生产环境都需要依赖的包； - 通常是我们项目实际开发用到的一些库模块vue、vuex、vue-router、react、react-dom、axios等等；
- 与之对应的是
devDependencies；
devDependencies属性
- 一些包在
生产环境是不需要的，比如webpack、babel等； - 这个时候我们会通过
npm install webpack --save-dev，将它安装到devDependencies属性中；
peerDependencies属性
- 还有一种项目依赖关系是
对等依赖，也就是你依赖的一个包，它必须是以另外一个宿主包为前提的； - 比如element-plus是依赖于vue3的，ant design是依赖于react、react-dom；
engines属性
- engines属性
用于指定Node和NPM的版本号； - 在安装的过程中，会先检查对应的
引擎版本，如果不符合就会报错； - 事实上也可以指定所在的操作系统 “os” : [ “darwin”, “linux” ]，只是
很少用到；
browserslist属性
- 用于配置打包后的
JavaScript浏览器的兼容情况，参考； - 否则我们需要手动的添加
polyfills来让支持某些语法； - 也就是说它是为
webpack等打包工具服务的一个属性（这里不是详细讲解webpack等工具的工作原理，所以不再给出详情）；
3.依赖的版本管理
我们会发现安装的依赖版本出现：^2.0.3或~2.0.3，这是什么意思呢？
npm的包通常需要遵从semver版本规范：
- semver：https://semver.org/lang/zh-CN/
- npm semver：https://docs.npmjs.com/misc/semver
semver版本规范是X.Y.Z：
- X主版本号（major）：当你做了
不兼容的 API 修改（可能不兼容之前的版本）； - Y次版本号（minor）：当你做了向下兼容的
功能性新增（新功能增加，但是兼容之前的版本）； - Z修订号（patch）：当你做了向下兼容的
问题修正（没有新功能，修复了之前版本的bug）；
我们这里解释一下 ^和~的区别：
- x.y.z：表示一个
明确的版本号； - ^x.y.z：表示x是保持不变的，y和z永远安装最新的版本；
- ~x.y.z：表示x和y保持不变的，z永远安装最新的版本；
三、npm命令和原理
1.npm install 命令
安装npm包分两种情况：
- 全局安装（global install）：
npm install webpack -g - 项目（局部）安装（local install）：
npm install webpack
全局安装
- 全局安装是直接将某个包安装到全局：
- 比如全局安装 yarn：
npm install yarn -g
但是很多人对全局安装有一些误会：
- 通常使用
npm全局安装的包都是一些工具包：yarn、webpack等； - 并不是类似于 axios、express、koa等库文件；
- 所以全局安装了之后并不能让我们在所有的项目中使用 axios等库；
项目安装
项目安装会在当前目录下生成一个 node_modules 文件夹，我们之前讲解require查找顺序时有讲解过这个包在什么情况下被查找；
项目安装分为开发时依赖和生产时依赖：
# 默认安装开发和生产依赖
npm install axios
npm i axios
# 开发依赖
npm install webpack --save-dev
npm install webpack -D
npm i webpack –D
# 根据package.json中的依赖包
npm install
2.npm install 原理
很多同学之前应该已经会了 npm install ，但是你是否思考过它的内部原理呢？
- 执行
npm install它背后帮助我们完成了什么操作？ - 我们会发现还有一个称之为
package-lock.json的文件，它的作用是什么？ - 从npm5开始，npm支持
缓存策略（来自yarn的压力），缓存有什么作用呢？
这是一幅我画出的根据 npm install 的原理图：
npm install会检测是有package-lock.json文件：
- 没有lock文件
分析依赖关系，这是因为我们可能包会依赖其他的包，并且多个包之间会产生相同依赖的情况；- 从registry仓库中
下载压缩包（如果我们设置了镜像，那么会从镜像服务器下载压缩包）； - 获取到压缩包后会对压缩包进行
缓存（从npm5开始有的）； - 将压缩包解压到项目的
node_modules文件夹中（前面我们讲过，require的查找顺序会在该包下面查找）
- 有lock文件
- 检测lock中包的版本是否和package.json中一致（会按照semver版本规范检测）；
- 不一致，那么会
重新构建依赖关系，直接会走顶层的流程；
- 不一致，那么会
- 一致的情况下，会去优先
查找缓存- 没有找到，会从registry仓库下载，直接走顶层流程；
- 查找到，会获取缓存中的压缩文件，并且将压缩文件解压到node_modules文件夹中；
- 检测lock中包的版本是否和package.json中一致（会按照semver版本规范检测）；
3.npm 其它命令
我们这里再介绍几个比较常用的：
卸载某个依赖包：
npm uninstall package
npm uninstall package --save-dev
npm uninstall package -D
强制重新build
npm rebuild
清除缓存
npm cache clean
npm的命令其实是非常多的：
- https://docs.npmjs.com/cli-documentation/cli
- 更多的命令，可以根据需要查阅官方文档
4.npm发布自己的包
注册npm账号：
- https://www.npmjs.com/
- 选择 sign up
在命令行登录：
npm login
修改package.json
发布到npm registry上
npm publish
更新仓库：
- 修改版本号(最好符合semver规范)
- 重新发布
删除发布的包：
npm unpublish
让发布的包过期：
npm deprecate
四、package-lock.json
package-lock.json文件解析：
name：项目的名称；
version：项目的版本；
lockfileVersion：lock文件的版本；
requires：使用requires来跟踪模块的依赖关系；
dependencies：项目的依赖
- 当前项目依赖axios，但是axios依赖follow-redireacts；
- axios中的属性如下：
version表示实际安装的axios的版本；resolved用来记录下载的地址，registry仓库中的位置；requires/dependencies记录当前模块的依赖；integrity用来从缓存中获取索引，再通过索引去获取压缩包文件
五、yarn工具
另一个node包管理工具yarn：
- yarn是由Facebook、Google、Exponent 和 Tilde 联合推出了一个新的
JS 包管理工具； - yarn 是为了弥补早期npm的一些缺陷而出现的；
- 早期的npm存在很多的缺陷，比如
安装依赖速度很慢、版本依赖混乱等等一系列的问题； - 虽然从npm5版本开始，进行了很多的升级和改进，但是依然很多人喜欢使用yarn；
六、cnpm工具
由于一些特殊的原因，某些情况下我们没办法很好的从 https://registry.npmjs.org下载下来一些需要的包。
查看npm镜像：
npm config get registry
我们可以直接设置npm的镜像：
npm config set registry https://registry.npm.taobao.org
但是对于大多数人来说（比如我），并不希望将npm镜像修改了：
- 第一，不太希望
随意修改npm原本从官方下来包的渠道； - 第二，担心某天淘宝的镜像挂了或者不维护了，又要改来改去；
这个时候，我们可以使用cnpm，并且将cnpm设置为淘宝的镜像：
npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org
cnpm config get registry # https://r.npm.taobao.org/
七、npx工具
1.npx
npx是npm5.2之后自带的一个命令。
- npx的作用非常多，但是比较常见的是使用它来
调用项目中的某个模块的指令。
我们以webpack为例：
- 全局安装的是webpack 5.1.3
- 项目安装的是webpack 3.6.0
如果我在终端执行 webpack --version使用的是哪一个命令呢？
- 显示结果会是 webpack 5.1.3，事实上使用的是全局的，为什么呢？
- 原因非常简单，在当前目录下找不到webpack时，就会去全局找，并且执行命令；
如何解决这个问题呢？
2.局部命令的执行
那么如何使用项目（局部）的webpack，常见的是两种方式：
- 方式一：明确查找到
node_module下面的webpack - 方式二：在
scripts定义脚本，来执行webpack；
方式一：在终端中使用如下命令（在项目根目录下）
./node_modules/.bin/webpack --version
方式二：修改package.json中的scripts
"scripts": {
"webpack": "webpack --version"
}
方式三：使用npx
npx webpack --version
npx的原理非常简单，它会到当前目录的node_modules/.bin目录下查找对应的命令；
八、pnpm 工具
1.什么是pnpm呢？
什么是pnpm呢？我们来看一下官方的解释：
- pnpm：我们可以理解成是
performant npm缩写；
哪些公司在用呢？
- 包括Vue在内的很多公司或者开源项目的包管理工具都切换到了pnpm；
2.硬链接和软连接的概念
硬链接（hard link）：
- 硬链接（英语：hard link）是电脑文件系统中的
多个文件平等地共享同一个文件存储单元； 删除一个文件名字后，还可以用其它名字继续访问该文件；
符号链接（软链接soft link、Symbolic link）：
- 符号链接（软链接、Symbolic link）是一类
特殊的文件； - 其包含有一条以绝对路径或者相对路径的形式
指向其它文件或者目录的引用；
3.硬链接和软链接的演练
文件的拷贝：文件的拷贝每个人都非常熟悉，会在硬盘中复制出来一份新的文件数据；
window: copy foo.js foo_copy.js
macos : cp foo.js foo_copy.js
文件的硬链接
window: mklink /H aaa_hard.js aaa.js
macos : ln foo.js foo_hard.js
文件的软链接
window: mklink aaa_soft.js aaa.js
macos : ln -s foo.js foo_copy.js
4.pnpm到底做了什么呢？
当使用 npm 或 Yarn 时，如果你有 100 个项目，并且所有项目都有一个相同的依赖包，那么， 你在硬盘上就需要保存 100 份该相同依赖包的副本。
如果是使用 pnpm，依赖包将被存放在一个统一的位置，因此：
- 如果你对同一依赖包使用相同的版本，那么磁盘上只有这个依赖包的
一份文件； - 如果你对同一依赖包需要使用不同的版本，则仅有版本之间
不同的文件会被存储起来； - 所有文件都保存在硬盘上的统一的位置：
- 当安装软件包时， 其包含的所有文件都会硬链接到此位置，而
不会占用额外的硬盘空间； - 这让你可以在项目之间方便地
共享相同版本的依赖包；
- 当安装软件包时， 其包含的所有文件都会硬链接到此位置，而
5.pnpm创建非扁平的 node_modules 目录
当使用 npm 或 Yarn Classic 安装依赖包时，所有软件包都将被提升到 node_modules 的根目录下。
- 其结果是，源码可以访问
本不属于当前项目所设定的依赖包；
6.pnpm的安装和使用
那么我们应该如何安装pnpm呢？
- 官网提供了很多种方式来安装pnpm：https://www.pnpm.cn/installation
- 因为我们每个同学都要求安装过Node，Node中有npm，所以我们
通过npm安装即可；
以下是一个与 npm 等价命令的对照表，帮助你快速入门：
| npm命令 | pnpm命令 |
|---|---|
| npm install | pnpm install |
| npm install |
pnpm add |
| npm uninstall |
pnpm remove |
| npm run |
npm |
更多命令和用法可以参考pnpm的官网：https://pnpm.io/zh/
7.pnpm的存储store
在pnpm7.0之前，统一的存储位置是 ~/.pnpm-score中的；
c:\user\codermq\.pnpm-store
在pnpm7.0之后，统一的存储位置进行了更改：/store
- 在 Linux 上，默认是 ~/.local/share/pnpm/store
- 在 Windows 上： %LOCALAPPDATA%/pnpm/store
- 在 macOS 上： ~/Library/pnpm/store
我们可以通过一些终端命令获取这个目录：获取当前活跃的store目录
pnpm store path
另外一个非常重要的store命令是prune（修剪）：从store中删除当前未被引用的包来释放store的空间
pnpm store prune