前端工程化 - Webpack 常见面试题速查

2023-05-17 16:49:53 浏览数 (3)

# webpack 与 grunt、gulp 的不同

Grunt、Gulp 是基于任务运行的工具：

它们会自动执行指定的任务，就像流水线，把资源放上去然后通过不同插件进行加工，有活跃的社区，丰富的插件，能方便地打造各种工作流。

Webpack 是基于模块化打包的工具：

自动化处理模块，webpack 把一切当成模块，当 webpack 处理应用程序时，它会递归地构建一个依赖关系图（dependency graph），其中包含应用程序需要的每个模块，然后将所有这些打包成一个或多个 bundle。

二者是完全不同的两类工具，而现在主流的方式是用 npm script 代替 Grunt、Gulp，npm script 同样可以打造任务流。

# webpack、rollup、parcel 优劣

  • webpack
    • 适用于大型复杂的前端站点构建
    • webpack 有强大的 loader 和 插件生态，打包后的文件实际上就是一个立即执行函数，这个立即执行函数接收一个参数，该参数是模块对象，键为各个模块的路径，值为模块内容
    • 立即执行函数内部则处理模块之间的引用，执行模块等，适合文件依赖复杂的应用开发
  • rollup
    • 适用于基础库的打包，如 vue、d3 等
    • Rollup 是将各个模块打包进一个文件中，并且通过 Tree-Shaking 来删除无用的代码，可以最大程度上降低代码体积
    • 但是 rollup 没有 webpack 如此多的如代码分割，按需加载等高级功能，更聚焦于库的打包，因此更适合库的开发
  • parcel
    • 适用于简单的实验性项目
    • 可以满足低门槛的快速看到效果
    • 但生态差、报错信息不全，仅推荐在实验项目中使用

# 有哪些常见的 Loader

  • file-loader 把文件输出到一个文件夹中，在代码中通过相对 URL 去引用输出的文件
  • url-loader 和 file-loader 类似，但是能在文件很小的情况下以 base64 的方式把文件内容注入到代码中去
  • source-map-loader 加载额外的 Source Map 文件，方便调试
  • image-loader 加载并且压缩图片文件
  • babel-loader 把 ES6 转换成 ES5
  • css-loader 加载 CSS，支持模块化、压缩、文件导入等特性
  • style-loader 把 CSS 代码注入到 JavaScript 中，通过 DOM 操作去加载 CSS
  • eslint-loader 通过 ESLint 检查 JavaScript 代码

# 有哪些常见的 Plugin

  • define-plugin 定义环境变量
  • html-webpack-plugin 简化 html 文件创建
  • uglifyjs-webpack-plugin 通过 uglifyjs 压缩 ES6 代码
  • webpack-parallel-uglify-plugin 多核压缩，提高压缩速度
  • webpack-bundle-analyzer 可视化 webpack 输出文件的体积
  • mini-css-extract-plugin CSS 提取到单独的文件中，支持按需加载

# Loader 和 Plugin 的不同

  • 作用不同：
    • Loader 为加载器。
      • Webpack 将一切文件视为模块，但是 webpack 原生是只能解析 js 文件，如果想将其他文件也打包的话，就会用到 loader
      • Loader 的作用是让 webpack 拥有了加载和解析非 JavaScript 文件的能力
    • Plugin 为插件
      • Plugin 可以扩展 webpack 的功能，让 webpack 具有更多的灵活性
      • 在 Webpack 运行的生命周期中会广播出许多事件，Plugin 可以监听这些事件，在合适的时机通过 Webpack 提供的 API 改变输出结果
  • 用法不同：
    • Loader 在 module.rules 中配置，也就是说作为模块的解析规则而存在。类型为数组，每一项都是一个 Object，里面描述了对于生命类型的文件(test)，使用什么加载(loader)和使用的参数(options)
    • Plugin 找 plugins 中单独配置。类型为数组，每一项是一个 plugin 的实例，参数都通过构造函数传入。

# 编写 Loader 或 Plugin 的思路

Loader 像翻译器，将读到的源文件内容转义成新的文件内容，并且每个 Loader 通过链式操作，将源文件一步步翻译成想要的样子。

编写 Loader 时要遵循单一原则，每个 Loader 只做一种“转义工作”。每个 Loader 拿到的是源文件内容（source），可以通过返回值的方式将处理后的内容输出，也可以调用 this.callback() 方法，将内容返回给 webpack。还可以通过 this.async() 生成一个 callback 函数，再用这个 callback 将处理后的内容输出出去。

此外 webpack 还为开发者准备了开发 loader 的工具函数集——loader-utils。

相对于 Loader 而言，Plugin 的编写就灵活了许多。webpack 在运行的生命周期中会广播出许多事件，Plugin 可以监听这些事件，在合适的时机通过 Webpack 提供的 API 改变输出结果。

# bundle、chunk、module 是什么

  • bundle：是由 webpack 打包出来的文件
  • chunk：代码块，一个 chunk 由多个模块组合而成，用于代码的合并和分割
  • module：是开发中的单个模块，在 webpack 的世界，一切皆模块，一个模块对应一个文件，webpack 会从配置的 entry 中递归开始找出所有依赖的模块

# Webpack 的构建流程是什么

Webpack 的运行流程是一个串行的过程，从启动到结束会依次执行以下流程：

  1. 初始化参数：从配置文件和 Shell 语句中读取与合并参数，得出最终的参数;
  2. 开始编译：用上一步得到的参数初始化 Compiler 对象，加载所有配置的插件，执行对象的 run 方法开始执行编译；
  3. 确定入口：根据配置中的 entry 找出所有的入口文件；
  4. 编译模块：从入口文件出发，调用所有配置的 Loader 对模块进行翻译，再找出该模块依赖的模块，再递归本步骤直到所有入口依赖的文件都经过了本步骤的处理；
  5. 完成模块编译：在经过第 4 步使用 Loader 翻译完所有模块后，得到了每个模块被翻译后的最终内容以及它们之间的依赖关系；
  6. 输出资源：根据入口和模块之间的依赖关系，组装成一个个包含多个模块的 Chunk，再把每个 Chunk 转换成一个单独的文件加入到输出列表，这步是可以修改输出内容的最后机会；
  7. 输出完成：在确定好输出内容后，根据配置确定输出的路径和文件名，把文件内容写入到文件系统 在以上过程中， Webpack 会在特定的时间点广播出特定的事件，插件在监听到感兴趣的事件后会执行特定的逻辑，并且插件可以调用 Webpack 提供的 API 改变 Webpack 的运行结果

# Webpack 的热更新是如何实现的

热更新又称热替换（Hot Module Replacement）HMR。该机制可以做到不用刷新浏览器而将新变更的模块替换掉旧的模块。

原理：

  1. 在 webpack 的watch 模式下，文件系统中某一个文件发生修改，webpack 监听到文件变化，根据配置文件对模块重新编译打包，并将打包后的代码通过简单的 JavaScript 对象保存在内存中
  2. webpack-dev-server 和 webpack 之间的接口交互，而这一步，主要是 dev-server 的中间件 webpack-dev-middleware 和 webpack 之间的交互，webpack-dev-middleware 调用 webpack 暴露的 API 对代码变化进行监控，并且告诉 webpack，将代码打包到内存中
  3. webpack-dev-server 对文件变化的一个监控，这一步不同于第一步，并不是监控代码变化重新打包。当我们在配置文件中配置了 devServer.watchContentBase 为 true 时，Server 会监听这些配置文件夹中静态文件的变化，变化后会通知浏览器端对应用进行 live reload。注意，这里是浏览器刷新，和 HMR 是两个概念
  4. 也是 webpack-dev-server 的工作，主要是通过 sockjs（webpack-dev-server的依赖）在浏览器端和服务端之间建立一个 websocket 长连接，将 webpack 编译打包的各个阶段的状态信息告知浏览器，同时也包括第三步中 Server 监听静态文件变化的信息。浏览器端会根据这些 socket 消息进行不同的操作。当然服务端传递的最主要信息还是新模块的 hash 值，后面的步骤根据这一 hash 值来进行模块热替换
  5. webpack-dev-server/client 端并不能强求更新的代码，也不会执行热更新模块操作，而把这些工作又交回给了 webpack，webpack/hot/dev-server 的工作就是根据 webpack-dev-server/client 传给他的信息以及 dev-server 的配置决定是刷新浏览器还是进行模块热更新。当然如果仅仅是刷新浏览器，就没有后面步骤
  6. HotModuleReplacement.runtime 是客户端 HMR 的中枢，它接收到上一步传递给他的新模块的 hash值，它通过 JsonpMainTemplate.runtime 向 server 端发送 Ajax 请求，服务端返回一个 json,该 json 包含了所有要更新的模块的 hash 值，获取到更新列表后，该模块再次通过 jsonp 请求，获取到最新的模块代码。这就是7、8、9步骤
  7. 而第 10 步是决定 HMR 成功与否的关键步骤，该步骤，HotModulePlugin 将会对新旧模块进行对比，决定是否更新模块，在决定更新模块后，检查模块之间的依赖关系，更新模块的同时更新模块间的依赖引用
  8. 最后一步，当 HMR 失败后，回退到 live reload 操作，也就是进行浏览器刷新来获取最新打包代码

# 如何用 webpack 来优化前端性能

用 webpack 优化前端性能是指优化 webpack 的输出结果，让打包的最终结果再浏览器运行快速高效。

  • 压缩代码：
    • 删除多余代码、注释、简化代码的写法等等
    • 可以利用 webpack 的 UglifyJsPlugin 和 ParallelUglifyPlugin 来压缩 JS 文件，利用 cssnano （css-loader 中 minimize 配置）来压缩 css
  • 利用 CDN 加速
    • 在构建过程中，将引用的静态资源路径修改为 CDN 上对应的路径
    • 可以利用 webpack 对于 output 参数和各 loader 的 publicPath 参数来修改资源路径
  • Tree Shaking
    • 将代码中永远不会走到的片段删除掉
    • 可以通过在启动 webpack 时追加参数 --optimize-minimize 来实现
  • Code Splitting：
    • 将代码按路由维度或者组件分块（chunk），这样做到按需加载，同时可以充分利用浏览器缓存
  • 提取公共第三方库
    • SplitChunksPlugin 插件来进行公共模块抽取，利用浏览器缓存可以长期缓存这些无需频繁变动的公共代码

# 如何提高 webpack 的打包速度

  • happypack：利用进程并行编译 loader，利用缓存来使得 rebuild 更快（以停止维护，可以用 thread-loader 替代）
  • 外部扩展：将不怎么需要更新的第三方库脱离 webpack 打包，不被打入 bundle 中，从而减少打包时间，比如 jQuery 用 script 标签引入
  • dll：采用 webpack 的 DllPlugin 和 DllReferencePlugin 引入 dll，让一些基本不会改动的代码先打包成静态资源，避免反复编译浪费时间
  • 利用缓存：webpack.cache、babel-loader.cacheDirectory、HappyPack.cache 都可以利用缓存提高 rebuild 效率
  • 缩小文件搜索范围：比如 babel-loader 插件，如果你的文件仅存于 src 中，那么可以 include: path.resolve(__dirname, 'src')，当然绝大多数情况下这种操作的提升有限，除非不小心 build 了 node_modules 文件

# 如何提高 webpack 的构建速度

  1. 多入口情况下，使用 CommonsChunkPlugin 来提取公共代码
  2. 通过 externals 配置来提取常用库
  3. 利用 Dllplugin 和 DllReferencePlugin 预编译资源模块 通过 DllPlugin 来对那些我们引用但是绝对不会修改的 npm 包来进行预编译，再通过 DllReferencePlugin 将预编译的模块加载进来
  4. 使用 HappyPack 实现多线程加速编译
  5. 使用 webpack-uglify-parallel 来提升 uglifyPlugin 的压缩速度。原理上 webpack-uglify-parallel 采用了多核并行压缩来提升压缩速度
  6. 使用 Tree-shaking 和 Scope Hoisting 来剔除多余代码

# 怎么配置单页应用和多页应用

单页应用可以理解为 webpack 的标准模式，直接在 entry 中指定单页应用的入口即可

多页面应用的话，可以使用 webpack 的 AutoWebPlugin 来完成简单自动化的构建，但是前提是项目的目录结构必须遵守预设的规范。

多页面应用要注意的是：

  • 每个页面都有公共的代码，可以将这些代码抽离出来，避免重复的加载。比如，每个页面都引用了同一套 css 样式表
  • 随着业务的不断扩展，页面可能会不断的追加，所以一定要让入口的配置足够灵活，避免每次添加新页面还需要修改构建配置
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