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webpack系列之五module生成1

作者:崔静

引言

对于 webpack 来说每个文件都是一个 module,这篇文章带你来看 webpack 如何从配置中 entry 的定义开始,顺藤摸瓜找到全部的文件,并转化为 module。

总览

webpack 入口 entry,entry 参数是单入口字符串、单入口数组、多入口对象还是动态函数,无论是什么都会调用 compilation.addEntry 方法,这个方法会执行 _addModuleChain,将入口文件加入需要编译的队列中。然后队列中的文件被一个一个处理,文件中的 import 引入了其他的文件又会通过 addModuleDependencies 加入到编译队列中。最终当这个编译队列中的内容完成被处理完时,就完成了文件到 module 的转化。

总览

上面是一个粗略的轮廓,接下来我们将细节一一补充进这个轮廓中。首先看编译的总流程控制——编译队列的控制。

编译队列控制 —— Semaphore

_addModuleChain 和 addModuleDependencies 函数中都会调用 this.semaphore.acquire 这个函数的具体实现在 lib/util/Semaphore.js 文件中。看一下具体的实现

class Semaphore {
	constructor(available) {
	   // available 为最大的并发数量
		this.available = available;
		this.waiters = [];
		this._continue = this._continue.bind(this);
	}

	acquire(callback) {
		if (this.available > 0) {
			this.available--;
			callback();
		} else {
			this.waiters.push(callback);
		}
	}

	release() {
		this.available++;
		if (this.waiters.length > 0) {
			process.nextTick(this._continue);
		}
	}

	_continue() {
		if (this.available > 0) {
			if (this.waiters.length > 0) {
				this.available--;
				const callback = this.waiters.pop();
				callback();
			}
		}
	}
}
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对外暴露的只有两个个方法:

  1. acquire: 申请处理资源,如果有闲置资源(即并发数量)则立即执行处理,并且闲置的资源减1;否则存入等待队列中。
  2. release: 释放资源。在 acquire 中会调用 callback 方法,在这里需要使用 release 释放资源,将闲置资源加1。同时会检查是否还有待处理内容,如果有则继续处理

这个 Semaphore 类借鉴了在多线程环境中,对使用资源进行控制的 Semaphore(信号量)的概念。其中并发个数通过 available 来定义,那么默认值是多少呢?在 Compilation.js 中可以找到

this.semaphore = new Semaphore(options.parallelism || 100);
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默认的并发数是 100,注意这里说的并发只是代码设计中的并发,不要和js的单线程特性搞混了。总的来看编译流程如下图

编译队列控制_new

从入口到 _addModuleChain

webpack 官网配置指南中 entry 可以有下面几种形式:

  • string: 字符串,例如
{
  entry: './demo.js'
}
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  • [string]: string 类型的数组,例如
{
  entry: ['./demo1.js', './demo2.js']
}
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  • 对象,例如
{
  entry: {
    app: './demo.js'
  }
}
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  • 函数,动态返回入口,例如
{
  entry: () => './demo.js'
}
// 或者
{
  entry: () => new Promise((resolve) => resolve('./demo.js'))
}
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这些是哪里处理的呢? webpack 的启动文件 webpack.js 中, 会先对 options 进行处理,有如下一句

compiler.options = new WebpackOptionsApply().process(options, compiler);
复制代码

process 的过程中会对 entry 的配置做处理

// WebpackOptionsApply.js 文件中
new EntryOptionPlugin().apply(compiler);
compiler.hooks.entryOption.call(options.context, options.entry);
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先看 EntryOptionsPlugin 做了什么

const SingleEntryPlugin = require("./SingleEntryPlugin");
const MultiEntryPlugin = require("./MultiEntryPlugin");
const DynamicEntryPlugin = require("./DynamicEntryPlugin");

const itemToPlugin = (context, item, name) => {
	if (Array.isArray(item)) {
		return new MultiEntryPlugin(context, item, name);
	}
	return new SingleEntryPlugin(context, item, name);
};

module.exports = class EntryOptionPlugin {
	apply(compiler) {
		compiler.hooks.entryOption.tap("EntryOptionPlugin", (context, entry) => {
		   // string 类型则为 new SingleEntryPlugin
		   // array 类型则为 new MultiEntryPlugin
			if (typeof entry === "string" || Array.isArray(entry)) {
				itemToPlugin(context, entry, "main").apply(compiler);
			} else if (typeof entry === "object") {
			    // 对于 object 类型,遍历其中每一项
				for (const name of Object.keys(entry)) {
					itemToPlugin(context, entry[name], name).apply(compiler);
				}
			} else if (typeof entry === "function") {
			    // function 类型则为 DynamicEntryPlugin
				new DynamicEntryPlugin(context, entry).apply(compiler);
			}
			return true;
		});
	}
};
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EntryOptionsPlugin中注册了 entryOption 的事件处理函数,根据 entry 值的不同类型(string/array/object中每一项/functioin)实例化和执行不同的 EntryPlugin:string 对应 SingleEntryPlugin; array 对应 MultiEntryPlugin;function 对应 DynamicEntryPlugin。而对于 object 类型来说遍历其中的每一个 key,将每一个 key 当做一个入口,并根据类型 string/array 的不同选择 SingleEntryPlugin 或 MultiEntryPlugin。下面我们主要分析:SingleEntryPlugin,MultiEntryPlugin,DynamicEntryPlugin

横向对比一下这三个 Plugin,都做了两件事:

  1. 注册了 compilation 事件回调(这个事件会在下面 make 事件之前会触发),在 compilation 阶段设置 dependencyFactories
compiler.hooks.compilation.tap('xxEntryPlugin', (compilation, { normalModuleFactory }) => {
  //...
  compilation.dependencyFactories.set(...)
})
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  1. 注册了 make 事件回调,在 make 阶段的时候调用 addEntry 方法,然后进入 _addModuleChain 进入正式的编译阶段。
compiler.hooks.make.tapAsync('xxEntryPlugin',(compilation, callback) => {
  // ...
  compilation.addEntry(...)
})
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结合 webpack 的打包流程,我们从 Compiler.js 中的 compile 方法开始,看一下 compilation 事件和 make 事件回调起了什么作用

addEntry总流程

xxxEntryPlugin 在 compilation 事件中回调用来设置compilation.dependencyFactories,保证在后面 _addModuleChain 回调阶段可以根据 dependency 获取到对应的 moduleFactory

make 事件回调中根据不同的 entry 配置,生成 dependency,然后调用addEntry,并将 dependency 传入。

_addModuleChain 回调中根据不同 dependency 类型,然后执行 multiModuleFactory.create 或者 normalModuleFacotry.create

上面的步骤中不停的提到 dependency,在接下来的文章中将会出现各种 dependency。可见,dependency 是 webpack 中一个很关键的东西,在 webpack/lib/dependencies 文件夹下,你会看到各种各样的 dependency。dependency 和 module 的关系结构如下:

module: {
  denpendencies: [
    dependency: {
      //...
      module: // 依赖的 module,也可能为 null
    }
  ]
}
}
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webpack 中将入口文件也当成入口的依赖来处理,所以上面 xxEntryPlugin 中生成的是 xxEntryDependency。module 中的 dependency 保存了这个 module 对其他文件的依赖信息、自身 export 出去的内容等。后面的文章中,你会看到在生成 chunk 时会依靠 dependency 来得到依赖关系图,生成最终文件时会依赖 dependency 中方法和保存的信息将源文件中的 import 等语句替换成最终输出的可执行的 js 语句。

看完了各个 entryPlugin 的共同点之后,我们纵向深入每个 plugin,对比一下不同之处。

SingleEntryPlugin

SingleEntryPlugin 逻辑很简单:将 SingleEntryDependency 和 normalModuleFactory 关联起来,所以后续的 create 方法会执行 normalModuleFactory.create 方法。

apply(compiler) {
	compiler.hooks.compilation.tap(
		"SingleEntryPlugin",
		(compilation, { normalModuleFactory }) => {
		   // SingleEntryDependency 对应的是 normalModuleFactory
			compilation.dependencyFactories.set(
				SingleEntryDependency,
				normalModuleFactory
			);
		}
	);

	compiler.hooks.make.tapAsync(
		"SingleEntryPlugin",
		(compilation, callback) => {
			const { entry, name, context } = this;

			const dep = SingleEntryPlugin.createDependency(entry, name);
			// dep 的 constructor 为 SingleEntryDependency
			compilation.addEntry(context, dep, name, callback);
		}
	);
}

static createDependency(entry, name) {
	const dep = new SingleEntryDependency(entry);
	dep.loc = name;
	return dep;
}
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MultiEntryPlugin

与上面 SingleEntryPlugin 相比,

  1. 在 compilation 中,dependencyFactories 设置了两个对应值
MultiEntryDependency: multiModuleFactory
SingleEntryDependency: normalModuleFactory
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  1. createDependency: 将 entry 中每一个值作为一个 SingleEntryDependency 处理。
static createDependency(entries, name) {
	return new MultiEntryDependency(
		entries.map((e, idx) => {
			const dep = new SingleEntryDependency(e);
			// Because entrypoints are not dependencies found in an
			// existing module, we give it a synthetic id
			dep.loc = `${name}:${100000 + idx}`;
			return dep;
		}),
		name
	);
}
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3.multiModuleFactory.create

在第二步中,由 MultiEntryPlugin.createDependency 生成的 dep,结构如下:

{
  dependencies:[]
  module: MultiModule
  //...
}
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dependencies 是一个数组,包含多个 SingleEntryDependency。这个 dep 会当做参数传给 multiModuleFactory.create 方法,即下面代码中 data.dependencies[0]

// multiModuleFactory.create
create(data, callback) {
	const dependency = data.dependencies[0];
	callback(
		null,
		new MultiModule(data.context, dependency.dependencies, dependency.name)
	);
}
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create 中生成了 new MultiModule,在 callback 中会执行 MultiModule 中 build 方法,

build(options, compilation, resolver, fs, callback) {
	this.built = true; // 标记编译已经完成
	this.buildMeta = {};
	this.buildInfo = {};
	return callback();
}
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这个方法中将编译是否完成的变量值设置为 true,然后直接进入的成功的回调。此时,入口已经完成了编译被转化为一个 module, 并且是一个只有 dependencies 的 module。由于在 createDependency 中每一项都作为一个 SingleEntryDependency 处理,所以 dependencies 中每一项都是一个 SingleEntryDependency。随后进入对这个 module 的依赖处理阶段,我们配置在 entry 中的多个文件就被当做依赖加入到编译链中,被作为 SingleEntryDependency 处理。

总的来看,对于多文件的入口,可以简单理解为 webpack 内部先把入口转化为一个下面的形式:

import './demo1.js'
import './demo2.js'
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然后对其做处理。

DynamicEntryPlugin

动态的 entry 配置中同时支持同步方式和返回值为 Promise 类型的异步方式,所以在处理 addEntry 的时候首先调用 entry 函数,然后根据返回的结果类型的不同,进入 string/array/object 的逻辑。

compiler.hooks.make.tapAsync(
	"DynamicEntryPlugin",
	(compilation, callback) => {
		const addEntry = (entry, name) => {
			const dep = DynamicEntryPlugin.createDependency(entry, name);
			return new Promise((resolve, reject) => {
				compilation.addEntry(this.context, dep, name, err => {
					if (err) return reject(err);
					resolve();
				});
			});
		};
		Promise.resolve(this.entry()).then(entry => {
			if (typeof entry === "string" || Array.isArray(entry)) {
				addEntry(entry, "main").then(() => callback(), callback);
			} else if (typeof entry === "object") {
				Promise.all(
					Object.keys(entry).map(name => {
						return addEntry(entry[name], name);
					})
				).then(() => callback(), callback);
			}
		});
	}
);
复制代码

所以动态入口与其他的差别仅在于多了一层函数的调用。

入口找到了之后,就是将文件转为 module 了。接下来的一篇文章中,将详细介绍转 module 的过程。

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