90行代码实现模块打包器

今天来聊聊如何用90行代码实现一个现代JS模块打包器，俗称mini-webpack

我们的打包器虽然迷你，但是实现了webpack的核心功能。

而且，我知道你看到大段代码头疼，所以这篇文章都是图。看完感兴趣的话，这里是完整代码的仓库地址[1]，只有90行代码哦。

让我们愉快的开始吧。

生成依赖图

如果应用是个毛线团的话，那么入口文件就是线头。打包器要做的第一件事是：

顺着线头开始滤清整条线的走向

假设入口文件是entry.js：

// entry.js

import a from './a.js';
import b from './b.js';

console.log(a, b);

他依赖了a.js与b.js。

em... 有点太简陋了，让我们再扩展下a.js与b.js：

// a.js
import c from './c.js';

// ...

// b.js
import d from './d.js';
import e from './e.js';

// ...

所以整个依赖关系是这样：

打包器会从入口文件开始，尝试建立模块（即js文件）间的依赖关系，也就是刚才我们讲的「顺着线头开始滤清整条线的走向」。

模块间的依赖关系可以通过分析模块代码中的import 声明语句得知。

为了能分析import 声明语句，可以使用babel等编译工具将模块代码分解为AST（抽象语法树）。

遍历AST，类型为ImportDeclaration的节点就是import声明语句。

最后，我们将AST重新转换为可执行的目标代码，可能还需要根据代码要执行的宿主环境（一般为浏览器）对代码做一些转换。

比如，浏览器不支持import './a.js'这样的ESM语法，那么我们需要将所有ESM语法转为CJS语法。

// 源代码
import './a.js';

// 转换后
require('./a.js');

所以，对于任一模块（js文件），会经历：

右边包含目标代码和模块间依赖关系的数据结构被称为asset。

每个asset可以通过模块间依赖关系找到依赖的模块，重复这一过程，生成新的asset，最终形成整个应用所有asset间的依赖关系：

应用完整的依赖关系被称为「依赖图」（dependency graph）。

打包代码

接下来，只需要遍历「依赖图」，将所有asset的目标代码打包在一起就行。

所有代码会被打包在一个「立即执行函数」中：

(function(modules) {
  // 打包好的代码
})(modules)

modules中保存了所有asset及他们之间的依赖关系。

如果你对modules的细节感兴趣，可以去文末仓库里翻代码

刚才说过，asset的目标代码是CJS规范的，类似：

// entry.js

require('./a.js');
require('./b.js');

这意味着我们需要实现：

• require方法（用于引入依赖的其他asset的目标代码）
• module对象（用于保存当前asset的目标代码执行后导出的数据）

同时，为了防止不同asset的目标代码中的变量互相污染，每个目标代码需要独立的作用域。

我们将目标代码包裹在函数中：

// 我们操作的是字符串模版
`function (require, module, exports) {
  ${asset.code}
}`

所以，最终打包的结果为：

(function(modules) {
  function require() {// ...}

  require(入口asset的ID)
})(modules)

这段字符串被包裹在浏览器<script>标签内，会依次执行：

1. require(入口asset的ID)，执行入口asset的目标代码
2. 目标代码内部会调用require执行其他asset的目标代码
3. 一步步执行下去...

总结

打包器的工作原理分为两步：

1. 从入口文件开始遍历，生成「依赖图」
2. 根据依赖图，将代码打包进一个「立即执行函数」

这个打包器还很稚嫩，缺失很多必要的功能，比如：

• 解决循环依赖
• 缓存

但是瑕不掩瑜嘛～

参考资料

[1]完整代码的仓库地址: https://github.com/BetaSu/minipack