从 Bundleless 看前端构建

前言

Bundle or Bundleless？自 2015 年 ESM 标准发布后，路线之争就开始逐步升温。转眼间，时间已来到 2021 年。如果白酒的车你错过了，那么不妨看看 Bundleless，或许它就是前端圈的下一位「茅台」。

前端构建当下的问题

不得不说，曾经把自己定位为「打包器」的 Webpack，如今已形成强大的构建生态，俨然一统江湖。但前端构建的道路还远没有走到最后。随着业务的发展，前端工程的复杂度越来越高，构建方面的也开始暴露出新的问题。

构建时间逐步拉长

相信许多前端同学刚入行时，都经历过「刷新一下全都有」的幸福时光：写几个 HTML 标签，写几句内嵌代码，浏览器中就会呈现出美妙的 UI。而如今，业务工程越来越复杂，代码量连年增长，构建的时间也越来越长。曾经「秒级构建」的前端，终究跻身「分钟级构建」的圈子了。

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前端工程构建时间的拉长，自然使得前端开发者在日常业务工作中的状态，从图左逐渐运动到了图右。

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模块标准引领方向

如果我们纵观前端领域的发展，就可以看到标准是如何推动各大浏览器建设，整个前端生态又是如何发生的变化。

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2002 年，AJAX 推出，此后前端承担的工作越来越多。彼时，浏览器厂各行其是，因此兼容性是当时的主要问题。于是 2006 年，jQuery 的出现进一步带动了前端的发展。

2009 - 2011 年，CommonJS、AMD、UMD 相继为 JS 带来了模块规范。同一时期，部分遵循 CommonJS 的 Node 为 JS 带来了运行环境，为前端工程化的解锁奠定基础：

• 模块加载工具开始涌现，如 RequireJS、SeaJS 等
• 包管理工具，如 npm、spm 等
• 轻量的打包器开始出现，如 Browserify
• 任务工具开始出现，如 Gulp

Angular、React、Vue 等的相继火爆，也推动了前端的又一波浪潮：它们的发展提高了前端在业务中的表达能力，并向更高程度的工程化提出诉求。

2015 年，HTTP/2.0 推出，同时 JS 迎来了自己的模块标准 ESM：ES2015 一发布，Babel 就让开发者们用上了 ES Module，真香。于是此后的几年，Webpack & Babel 几乎成了前端工程化的代名词，甚至让人以为，前端工程化已成定局。

2018 年，Chrome、Safari、Firefox 相继完成了对 ESM 的支持。但得益于 Webpack 生态对 CommonJS、AMD、UMD 的支持，开发者们对 ESM 的享用更多是在编码阶段和一定程度的 Tree-shaking，在构建层面并没有直接的得利。

总结

当下时间点，出现了新的契机：其一，「工程体积的日益增长」与「亟待提升的构建性能」之间的矛盾；其二，「先进的前端模块标准」与「落后的前端模块规范」之间的矛盾。

Bundleless 为什么是答案

Bundleless 说到底，就是指无打包构建，与我们当下流行的打包构建相对，而打包器则是我们前端开发者用于将 JS 模块打包成单一的、可在浏览器内运行的文件的工具。

为什么过去需要打包

这一问题在社区也有非常多的总结，概况来讲，主要包括以下理由：

• HTTP/1.1 各浏览器有并行连接限制
• 浏览器不支持模块系统（如 CommonJS 包不能直接在浏览器运行）
• 代码依赖关系与顺序管理

HTTP/1.1 各浏览器默认并行连接数

浏览器	Firefox 3+	Opera 12	Safari 5	IE 7	IE 10	Edge	Chrome
并行连接	6	6	6	2	8	6	6

为什么开始尝试不打包

近几年时间，标准的确立、浏览器大厂和前端生态的跟进，使得「不打包」成为可能：

• HTTP/2.0 多路并用
• 各大浏览器逐一支持 ESM
• 越来越多的 npm 包拥抱 ESM（尽管很多包的依赖并不是）

我们可以发现：

• 通过打包来减少网络请求数量从而提高性能的优化手段理论上在 HTTP/2.0 下会变得不再必要；
• ESM 标准的推广和各大浏览器的支持：
• 让模块代码可以直接在浏览器中运行
• 原生的解决了代码依赖和复用的问题
• 会进一步推动越来越多的 npm 包支持 ESM，甚至会出现新的包管理或分发方式

Bundleless vs Bundle

模块加载的对比

如果是打包式构建，在模块加载时，实际上加载的是若干模块的集合。这种方式的优点是以少量的请求连接数完成 JS 脚本的下载。如果是无打包式构建，模块的加载则是基于原生模块方案，直接获取具体的模块脚本。

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本地开发构建的对比

如果是打包式构建，无论是项目启动还是文件变更，都需要完整的走一遍打包过程。以 Webpack 为例，我们就会经历依赖分析、代码转译和打包的过程，哪怕我们只是简单的修改了一行文案。当然，Split chunk 会在一定程度上缓解这一问题，但粒度仍然偏大。

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而无打包式构建，在启动过程中基本只是启动服务（当然不同的 Bundleless 方案可能还会做些其他的工作），而不用对业务代码进行依赖分析、打包，ESM 会帮助我们在浏览器中完成依赖的分析。当文件发生变更时，本地开发服务只是提供了文件的映射，只需要重新转译对应的文件，并重新替换即可。

结论

以上，我们可以知道：

• 打包过程的必要性已降低
• 拥抱 ESM 是未来趋势

社区在领域内的工作

概览

前端构建并不只是构建工具的问题。事实上，「构建」和「分发」共同组成了前端工程的构建，只不过通常情况下，我们是通过 npm install 将三方包下载下来，并打包到构建结果中实现的。

构建可以分为两种类型。

一种是基于服务的构建方式，通常服务于实际生产。我们可以再细分成本地服务构建和远端服务构建。本地服务构建就是我们常规的操作，目前基本已经被 Webpack 统治，是 Bundle 方案的代表；Snowpack、Vite、Web Dev Server 则是目前非常火的 Bundleless 方案，近一年的时间里势头迅猛。远端服务构建则是依托云能力的玩法，把构建过程放在服务端完成，从而把本地的开发流程搬到 Web 上，并给出于本地服务构建基本一致的体验。

另一种是基于浏览器的构建方式，通常面向 Demo 的快速搭建或预览方案。Codesandbox、StackBlitz、CodePen 和 Riddle 是业内较出色的方案，整体是在浏览器端实现代码的编译、打包、构建和运行。当然，具体到各个方案的细节，通常对服务还是有一定依赖。

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目前来看，100% 在浏览器端进行打包、构建，现阶段并不是最理想的方案。随着 Bundleless 的发展，浏览器 Bundleless 和包分发平台的结合会得到进一步的发展，并逐步影响前端工程的架构。

Snowpack

原理

这一部分在 Snowpack 的文档上有一定的讲解。整体来说，Snowpack 尽可能利用了现有前端生态的工具，对三方包打包来压缩依赖链，对业务代码走无构建路线，以此提供 Bundleless 体系下的开发体验。值得一提的是，Snowpack 的构建速度很快，这得益于内置打包工具 esbuild 的发展。

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Snowpack vs Webpack

我们不妨将其与 Webpack 进行一个对比。

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启动时间，如上文所说，Webpack 会完整打包整个项目，因此随着项目体积的增长，启动时间也会越发漫长；而 Snowpack 主要是启动本地的服务，对于 Snowpack 来说，尽管初次启动时会分析三方依赖，并通过 Rollup 将其进行打包，但是打包结果会缓存在 node_modules/.cache/snowpack/development 目录下，后续就可以享受到飞一样的启动。

构建时间，对于 Webpack 而言，构建时长会随着项目体积整体以线性方式增长；而 Snowpack 的模式则是 O(1) 的复杂度（当然这里也有点小噱头）。

缓存能力，可以说 Webpack 的缓存利用率尚有优化空间。尽管我们可以通过 Split Chunk，合理的划分打包方式，但如果我们只是改了一句文案，那么用户侧仍然会重新获取对应 Chunk 资源。Snowpack 的缓存利用率近乎完美。业务代码文件发生变更，直接替代产出资源，其他全部可返回缓存；三方依赖包，如 react.js，则直接更新该包，其他全部可用缓存。不过，尽管生产环境优化可以做 Tree-shaking，但是业务代码本身，Snowpack 并不会做处理（只是以 ESM 来对待），即使使用 Snowpack 生态的 Webpack 插件来做生产环境的构建也是如此，所以是近乎完美，这是相对于理想的 DCE（dead code elimination） 而言的。Webpack 在生产环境会把没有使用到的代码 Tree-shaking 掉，不可谓不强大。

至于调试体验，因为 Webpack 需要打包，因此在调试的时候我们依赖 SourceMap 来帮助我们看到源码。但对于 Snowpack 而言（实际上 Bundleless 模式都是如此），我们并不强依赖于 SourceMap，如果转译后的代码阅读无碍（ES6 其实还好嘛），就可以直接进行单文件调试。

不过即使 Snowpack 有千番好，整个 Bundleless 生态还不足以取代 Webpack。Webpack 终究是一代神器，只是我们明白 Bundleless 也确实代表了未来。

⚡️Vite

Vite 是尤大的力作，本篇便不再对其进行讨论。有趣的是，他和 Webpack 作者 Sean 在推上的讨论可以看出，大佬们也在 Bundleless 方向不断发力，Webpack 成为了大家发起挑战的目标。

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总结

本文以 Bundleless 为切入点，结合前端构建的发展过程，对当下无构建方案进行了讨论。未来我们会更多的在此方面进行实践。