前端工程化-node/npm/babel/polyfill/webpack 一文速通

文章主要介绍了前端工程化的相关内容，包括 Node 环境、npm 包管理器及其命令、配置和镜像，package.json 文件，babel 和 polyfill 用于解决 JavaScript 兼容性问题，以及 webpack 这一前端构建工具的作用、核心概念、构建流程、安装使用等。

00、前端搬砖框架 🔥

开发 ⇨ 构建 ⇨ 部署上线 ⇨ 摸鱼：

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01、Node.js/npm ☘️

Node.JS 是一个基于 Chrome V8 引擎 的 JavaScript 运行时环境，不是JS库（是C++开发的），是用来解释执行JavaScript 代码的。我们开发Web应用中的JavaScript 代码都是运行在浏览器上，有了Node.JS，就可以用JavaScript 来开发中间件、后端服务了。

我们在VSCode中用到的很多组件都是基于Node.JS来开发运行的，如构建工具webpack、vue-cli。

1.1、什么是npm？

npm （Node Package Manager）为Node.JS的包管理器，用来管理JS组件模块的，包括安装、卸载、管理依赖等。很多语言都有自己的包管理器，如Java的maven、.Net的Nuget等。

npm仓库 (registry)：官方的 npm仓库 存放了大量的、几乎所有的 JS组件（轮子）。在这里，你会发现你不是一个人在战斗！大家开源的各种前端组件库都是发布到这个集中式的大仓库里，使用npm工具就可以从仓库里学习（copy）、安装使用各种组件了。

1.2、什么是yarn/pnpm?

yarn 、pnpm的作用同npm一样，都是包管理工具，使用方式都比较相似。

• npm：这是Node.js官方自带的包管理工具，
• yarn：由于早期npm存在一些不完善的问题，于是一些大公司推出了yarn。
• npm完善：受yarn的反向推动，后来npm逐步升级完善。
• pnpm：一个比较新包管理工具，相比npm、yarn，有更好的下载速度、磁盘管理、依赖管理。

1.3、npm命令/配置

NodeJS官网 下载安装包，安装Node.JS的时候就自带npm了，可以直接使用。npm是一个命令行工具，指令都是在cmd命令行工具中执行的，常用指令如下：

常用指令	说明
node -v	查看nodeJS版本，也用来验证node是否安装
node	进入node命令环境，可运行任何JavaScript代码了
console.log('hello world')	在node环境中执行JS代码
npm -v	查看npm版本
npm install -g <包名称@版本号>	安装一个模块，@可指定版本号，-g 表示全局安装。npm install -g vuex@3
npm uninstall <包名称>	卸载一个模块
npm update <包名称>	更新模块
npm list -g	查看所有全局安装的模块
npm list <包名称>	查看模块的版本信息，npm list vuex
npm init	npm初始化，会生成一个 package.json 文件
npm install	自动安装 package.json 文件中的模块
npm install -save <包名称>	在package文件的dependencies写入依赖，用于生产环境。简写 npm i -S
npm install -save-dev <包名称>	在package文件的devDependencies写入依赖，开发环境。简写：npm i -D
npm cache clean -f	清除缓存

🔸配置本地的包存储目录：新建npm包的文件夹用于存放包的资源。

• 全局npm包存储路径 node_global ： npm config set prefix "D:\Project_Files\npm\node_global"
• npm包的缓存路径 node_cache ：npm config set cache "D:\Project_Files\npm\node_cache"

🔸环境配置：修改环境变量：系统属性 ➤ 环境变量。重启一下VSCode、命令行工具才生效。

• ❶ 添加一个系统变量 ：系统变量 ➤ 新建：变量名=NODE_PATH，变量值= 上面准备好的全局npm包的路径下的模块路径D:\Project_Files\npm\node_global\node_modules。
• ❷ 添加Path路径 ：打开系统变量列表中的Path变量，新建一个值=全局npm路径D:\Project_Files\npm\node_global

到这里就完成了基础配置了，可以通过命令安装组件了。

🔸npm仓库镜像 ：默认的npm仓库在国外，下载可能不稳定、比较慢，可以改为国内的淘宝镜像（每10分钟更新一次）。

• 查看包的仓库地址：npm config get registry
• 设置仓库地址为淘宝镜像：npm config set registry https://registry.npmmirror.com/
• 或者安装cnmp插件：npm install -g cnpm --registry=https://registry.npmmirror.com

🔸在VSCode中使用：

设置 >> Terminal › Integrated › Default Profile: Windows 的选项值为一个命令行工具，推荐"Git Bash"，重启VS！就可以VSCode中的终端使用npm指令了。

1.4、package.json

每个项目都有一个 package.json 文件，内容是一个json对象。用于定义项目依赖的各种模块，及项目配置信息、模块的配置信息。命令 npm init -y可创建一个初始package.json文件。

{
  "name": "vuep3",			//*项目/模块名称
  "version": "0.1.0",		//*项目版本，格式为：「主版本号. 次版本号. 修订号」
  "private": true,			//是否私有
  "scripts": {					//npm 脚本命令，通过 npm run 执行命令
    "serve": "vue-cli-service serve",					//启动vue-cli-server服务
    "build": "vue-cli-service build",					//编译
    "test:unit": "vue-cli-service test:unit", //执行单元测试
    "lint": "vue-cli-service lint"						//执行代码检查？
  },
  "dependencies": {				//生产环境项目依赖，通过"npm install -save <包名称>"安装组件，或"npm i -S"
    "core-js": "^3.8.3",	//key为模块名，value为模块版本号
    "vue": "^2.6.14"		  //
  },
  "devDependencies": {		//开发环境项目依赖，开发、编译中使用，不会输出到生产环境，安装指令：npm i -D
    "@babel/core": "^7.12.16",
    "@babel/eslint-parser": "^7.12.16",
    "@vue/cli-plugin-babel": "~5.0.0",
    "@vue/cli-plugin-eslint": "~5.0.0",
    "@vue/cli-service": "~5.0.0",
    "@vue/eslint-config-airbnb": "^6.0.0",
    "eslint": "^7.32.0",
    "eslint-plugin-import": "^2.25.3",
    "eslint-plugin-vue": "^8.0.3",
    "eslint-plugin-vuejs-accessibility": "^1.1.0",
    "vue-template-compiler": "^2.6.14"
  },
  "eslintConfig": {		//检查文件配置
    "root": true,
    "env": {"node": true},
    "extends": [ "plugin:vue/essential", "@vue/airbnb" ],
    "parserOptions": {"parser": "@babel/eslint-parser" },
    "rules": {}
  },
  "browserslist": [		//项目需要兼容的浏览器配置，处理js、css兼容性是会用到
    "> 1%",
    "last 2 versions",
    "not dead"
  ]
}

🔸package.json 文件中版本号的说明，版本号格式 ：「主版本号. 次版本号. 修订号」。

• ~ ：匹配最新的修改的版本号，"~1.2.3" 匹配 1.2.x 中最新的版本。
• ^ ：匹配最新的此版本+修订版本号，^1.2.3 会匹配 1.x.x 中最新的版本。
• * ：匹配最新的x.x.x版本。

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02、babel/polyfill 为何物❓

babel 是用来编译JavaScript代码的，解决JavaScript兼容性问题的。

2.1、什么是polyfill？

polyfill 意为 腻子 /垫片，目的是解决JavaScript代码的兼容性问题，解决方式就是用浏览器支持的方式模拟实现一遍。如ES2015+ 的很多不错的特性在一些古老的浏览器下存在兼容性问题，如异步promise、map、新API方法等。于是就有了替代方案，如下示例代码，判断如果不支持promise则模拟实现一个，这就称之为 polyfill （polyfill/ˈpɒli fɪl/ 腻子脚本）。

window.Promise = (function(window){
    if(window.Promise){
        return window.Promise
    }else{
        window.Promise = function(){  } // 兼容代码，模拟实现
    }
})(window)

于是各种各样的polyfill就出现了，为了统一规范和管理，于是出现了 babel！

2.2、什么是babel？

babel 是一个针对ECMScript语言兼容性处理的工具链，（babel /ˈbeɪbl/ 巴别塔，一座通往天堂的高塔，来自圣经的故事），将ES2015+的代码转译为向后兼容的JavaScript代码。其核心功能就是转译代码，转译过程简单来说，先对JS代码进行词法、语法分析抽象为语法树，然后对语法树进行变换和代码生成。第二步就有很多babel的工具链插件参与了，用于不同类型代码的转换生成。

❓babel能干什么？

• 语法转换，如let、const、箭头函数等新的语法。
• polyfill代码，如异步promise、map、新API方法等。需引入插件，如@babel/polyfill，由于存在全局污染+重复代码问题，被废弃；@babel/plugin-transform-runtime 代替
• 其他代码转换，如TypeScript、JSX。

❓大量的冗余代码怎么办？

使用babel，可以在代码编译的时候就解决所有的JS兼容性问题。但问题是冗余JS代码会比较多，有些客户的浏览器比较先进，并不需要polyfill（或只需要少量即可），也要加载这么多JS。于是有两个解决方法：

• 静态按需引入 ：在编译时指定需要兼容的浏览器及版本，按需引入polyfill，如@babel/preset-env插件，useBuiltIns 参数设置需兼容的浏览器。
• 动态按需引入 ：把polyfill代码放到服务器上，客户端动态的判断浏览器的情况再请求polyfill代码，如@polyfill.io方案。

❓怎么使用？ 简单了解下

1. 安装babel核心库，@babel/core
2. 安装插件babel的工具链插件/预设（preset预设的插件集合）
3. 通过@babel/cli指令，或者webpack 、vue-cli 来执行babel编译转换。

2.3、Vue-cli中的babel

vue-cli中使用了@vue/babel-preset-app预设，包含了babel-preset-env、JSX 支持以及为最小化包体积优化过的配置，可以通过 babel.config.js 进行配置。

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03、webpack速览 📢

vue-cli 是建立在webpack基础之上的，简化了繁琐的webpack配置和使用，先初步了解下webpack基本原理和流程。

3.1、webpack是干什么的？

webpack 是一个强大的前端构建工具，也是基于Node.js开发和运行，作用就是把开发态的各种代码编译（构建、打包）为浏览器可（更好）运行的代码。webpack配置灵活，包含丰富的扩展插件，webpack的各项能力也都是通过这些插件来完成的。

✔️核心作用：提高开发效率！

• ✅代码编译 ：提高写Bug效率，可以愉快的利用模块化、现代的ES6语法，及高级的CSS。
  • CSS代码编译：less、sass的转换，CSS兼容性补全等。
  • JS代码编译 ：ES6语法的兼容性转，利用babel/polyfill相关插件
  • 代码校验 ：对CSS、JS代码的规范性校验检查，ESLint插件
  • 热更新：开发态修改代码动态更新页面，实时预览，方便开发调试。
• ✅代码优化 ：
  • 模块依赖，处理各种第三方组件的依赖，避免重复加载、冲突。
  • 代码模块打包：代码合并、压缩，减少体积、网络请求次数。
  • 代码混淆：提高代码安全性。
  • 资源优化，不限于JS、CSS，支持处理各种资源，如小图优化内嵌到代码中。

📢 在webpack中，每个文件都是模块，webpack 按照一定规则来加载、编译这些模块。

🟢webpack 核心概念：

• 🔸entry 入口 ： 从哪里开始？从一个根文件入口，如"./src/main.js"。
• 🔸output 出口 ： 到哪里去？文件编译输出位置，如"./dist"。
• 🔸loader 加载器 ： 对源码进行转换，不同类型模块（文件）采用不同的加载器来编译转换。
  • css代码：css-loader、less-loader、sass-loader、postcss-loader ... 。
  • 图片资源：url-loader、file-loader ... 。
  • HTML：html-minify-loader 压缩。
  • Javscript ：babel-loader转换ES6文件到ES5，babel是webpack内置的JS编译器组件。
  • ...等等。
• 🔸plugin 插件 ： 处理加载器完成不了的功能，通过webpack暴露的API和生命周期钩子来执行各种处理，所以插件可以在打包的不同阶段参与。
  • 打包输出文件处理：拆分chunk以控制输出的文件，如提取css到一个单独文件。
  • vue中复制public到输出目录的copy-webpack-plugin。
  • 每次打包前清空dist目录的 clean-webpack-plugin。

3.2、构建流程

webpack的构建是一个串行过程，这个过程就是把各个插件（loader、plugin）串联起来执行。✏️画图图吧，大概这样子的：

① 初始化👍

• 读取并组装配置信息进行初始化，配置信息来源包括配置文件、cli参数、默认配置。
• 初始化插件、配置插件的参数。

② 编译👍

• 从entry入口文件开始（vue中入口文件默认为"./src/main.js"），递归找到所有的依赖模块，调用相应的loader编译处理文件内容。
• 产生chunk：chunk（/tʃʌŋk/ 块）是webpack构建过程中的块，一个chunk包括等多个模块，为某个入口文件找到的所有依赖模块。然后webpack根据配置为chunk 生成资源列表（chunk assets），最终输出到文件。

③ 输出👍

根据配置确定输出的路径、文件名，输出到文件系统。

3.3、安装使用

npm 安装webpack、webpack-cli两个组件。

//1.全局环境安装webpack
npm install webpack -g
//2.进入项目目录
npm init -y   //初始化npm，-y忽略询问
npm install webpack webpack-cli --save-dev   //安装webpack、webpack-cli 到开发环境

webpack.config.js文件简介：

var path = require('path');

module.exports = {
  //模式 开发模式打包的是未压缩文件
  mode:"development",
  // 入口文件，是模块构建的起点，同时每一个入口文件对应最后生成的一个 chunk。
  entry: './src/main.js'，

// 生成文件，是模块构建的终点，包括输出文件与输出路径。
output: {
  path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: '[name].js'
},
// 这里配置了处理各模块的 loader ，包括 css 预处理 loader ，es6 编译 loader，图片处理 loader。
module: {
  rules: [
    {
      test: /\.m?js$/,
      exclude: /(node_modules|bower_components)/,
      use: {
        loader: 'babel-loader',
        options: { presets: ['@babel/preset-env'] }
      }
    }
    { test: /\.css$/, use: 'css-loader' },
  { test: /\.ts$/, use: 'ts-loader' }
  ]},
// webpack 各插件对象，在 webpack 的事件流中执行对应的方法。
plugins: [
  new webpack.HotModuleReplacementPlugin()
]
};

package.json中添加构建指令，就可以运行了：npm run build来编译代码了。

"scripts": {
    "build":"webpack"
},

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04、express搭建简易服务器 ✅

express 是一个基于Node.js 的组件，用于搭建一个WEB服务器，使用非常简便、灵活，（express /ɪkˈspres/ 快速、快递）。有必要了解一下，就可以自己开发服务端API了。

express 是 Node.js 官方推荐的Web开发框架，使用广泛，除了核心http服务，还有很多功能。如静态资源服务、模板解析（可用于服务端渲染）、丰富的插件支持等。如果要创建一个完整的后端项目，可以借助express的脚手架组件搭建一个更完整的web框架。

①、准备环境：先创建一个项目文件夹 server-express

//1、创建一个项目文件夹 server-express
//2、进入项目目录
cd ../server-express
//3、初始化npm
npm init -f
//4、安装express
npm install express -D

②、编写服务端程序 ：创建一个index.js

//引入express模块，注意该代码是要基于Node.js运行，需要用Node的模块写法
let express = require('express');
let path = require('path');
//创建express实例
let server = new express();
//设置静态资源访问，就可以直接访问./static 目录的静态资源了
server.use('/static',express.static(path.resolve(__dirname, './static')));
//启用json解析支持，用于解析body的json数据
server.use(express.json());  
//添加监听端口
server.listen(3000, err => {
    if (!err)
        console.log('服务器端启动成功！地址：http://localhost:3000');
})

//配置API路由：get
server.get('/user/:userId', (req, res) => {
    //req.params 获取路由动态参数，req.query获取url上的get参数，同vue-router
    console.log(req.params, req.query);
    //返回响应数据
    res.json({ id: req.params.userId, name: 'sam', age: 30 });
})
//配置API路由：post
server.post('/user/add', (req, res) => {
    //req.body 获取post数据
    console.log(req.body);
    //返回响应数据
    res.send({ status: 'OK', message: "更新成功" });
})

③、运行 ：node index.js

//启动服务端
$ node index.js
服务器端启动成功！地址：http://localhost:3000

//测试
http://localhost:3000/static/img01.jpg
http://localhost:3000/user/100?type=vip
http://localhost:3000/user/add   // post: {"name": "张三",  "age": 40}

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#参考资料

• 带你入门前端工程
• 面试官：Webpack系列
• Webpack5.0学习总结-基础篇
• 链接：https://juejin.cn/post/7181628057877217340