浅谈前端工程化理解

前言

本文是个人学习实践过程中的记录及理解，如有错漏欢迎指出。

相关知识来源于哲玄前端（抖音ID：44622831736）大前端全栈实践课程

什么叫前端工程化？

一句话概括：把前端开发流程系统化、自动化、规范化，让代码像"产品"一样可以被构建、测试、部署和维护。 其中包括 规范、工具链、流程、体系。

而这样的"工业流水线"为了解决这些痛点：

代码无规范 → 难维护
手工构建、发布 → 易出错、效率低
页面越来越复杂 → 打包体积、性能成瓶颈
团队协作缺乏统一 → 冲突频繁，复用差
上线风险高 → 缺少测试、监控、回滚机制

工程化涉及的核心环节

开发阶段
- 模块化 / 组件化：
  - JS 模块化（ ESM、CommonJS ）
  - CSS 模块化（ CSS Modules、预处理器）
  - 组件化（React/Vue/Svelte 等）
- 语法增强：
  - Babel/SWC 转译，TypeScript 静态类型
  - PostCSS、Less、Sass 等
- 代码规范：
  - ESLint、Prettier、Stylelint
  - Git hooks
  - Commit message 规范（ commitlint, conventional commits ）
构建阶段
- 打包构建工具 ：Webpack、Vite、Rollup
- 资源优化 ：Tree Shaking、Code Splitting、懒加载
- 多环境配置 ：dev/test/staging/prod
测试阶段
- 单元测试 ：Jest、Vitest、Mocha
- 集成测试 ：Cypress、Playwright
- 端到端测试（E2E） ：保证整体业务流程正确
发布 & 运维阶段
- 持续集成 / 持续部署（CI/CD） ：GitHub Actions、GitLab CI、Jenkins
- 自动化构建：push → 构建 → 测试 → 部署 → 通知
- 灰度发布 / A/B 测试 / 版本回滚
- CDN 缓存、前端监控（埋点、性能、错误上报）
协作 & 维护
- Monorepo/ 多包管理 （Turborepo、Lerna）
- 文档体系 （Storybook、docusaurus、typedoc）
- 脚手架 / 模板化 （ Vue CLI 等）
- 持续优化：性能指标、包体积分析、依赖治理

随着前端技术愈发成熟和工作团队的扩张，开发过程中我们会愈发注重模块化、组件化、类型约束、代码编程规范等，诞生出包括像 Egg、Salis 等奉行"约定优于配置" 的框架，以及课程中的 eplis-core ，这些工具能够帮助团队按照 一套统一的约定 开发应用，帮助开发团队和开发人员降低开发和维护成本。

这些涉及开发阶段的工具和操作应该是工作中经常遇到，是我们所熟悉的。这时应该意识到，不是仅仅"用 webpack 等打包工具就是工程化" ，其实我们一直参与到某个 理念 + 实践体系 中，其目标是 用工程化方法论去管理和优化前端开发的整个生命周期。

我们接触最多的除开发阶段外，便是构建阶段，该产出与我们系统性能息息相关。

工程化构建

开发一个系统通常会涉及到大量的代码，为了提升开发效率，也为了方便团队管理维护，开发者会像上述按照一定的约定或规范进行开发。

而浏览器并不能完全直接识别这些文件，所以我们需要将其转换成浏览器（或者某个应用）能够识别、执行的文件，然后在浏览器中完成页面展示。

这时，借助打包工具，我们可以大大缩短人力成本，仅通过一条命令，便可让工具按照预设的配置一步到位输出预想产物。这将极大地提高打包效率。

那么这些工具做了什么呢？

它会按照我们提供的入口文件，读取与之相关的模块及依赖，按照我们提供的规则，规定何种类型文件使用何种 解析器 （某些解析器需借助额外的插件，如 vue-loader）解析编译，转译完成后打包输出，我们可以将其注入到某个页面中，便可获得浏览器能够识别、执行的页面。

不过这仅仅是冰山一角，现打包工具拥有成熟的插件机制，具备很高的可扩展性，可根据自己的业务场景定制配置，从而极大降低了应用的开发成本。

本次学习中使用的工具是 webpack，所以用 webpack 举例。

但请注意，什么工具不重要，只要能实现你想要的效果。

比如：

混用 SPA + MPA

通常 单页面应用 (SPA) 通过插件按照指定模板生成一个 HTML 文件，将 chunk 全部注入该页面，打包出一个入口（通常是 index.html）。而页面内容的变化，通过 前端路由 + JS 动态渲染 来完成，用户点击链接时，不会重新请求整个页面，而是局部更新。

✅ 优点：
- 前后端分离，前端控制路由与渲染，交互流畅。
- 体验接近原生 App，切换页面不卡顿。
- 资源可缓存，后续访问快。
❌ 缺点：
- 首屏加载慢（要加载完整的 JS 框架、路由、业务逻辑）。-
- SEO 不友好（因为页面内容由 JS 渲染）。
- 复杂应用里，打包体积大，可能影响性能。
而多页面应用 (MPA) 则是每个页面对应一个 独立的 HTML 文件 ，请求新页面时，浏览器会重新加载 HTML、CSS、JS，页面之间 没有前端路由的强绑定，切换页面会整页刷新。

✅ 优点：
- 首屏快（直接返回服务端渲染好的 HTML）。
- SEO 友好（内容直接在 HTML 中，搜索引擎容易抓取）。
- 适合业务隔离（不同页面可以独立构建、独立部署）。
❌ 缺点：
- 页面切换慢，每次都要重新加载资源。
- 前后端耦合度高，不便于前后端分离。
- 公共资源（JS/CSS）可能重复加载。
为了 平衡体验、性能、维护成本，我们可以适当结合两者，通过多入口打包，但每个入口内部又是一个 SPA。

以 webpack 为例，我们提供多个打包入口配置，借助 HtmlWebpackPlugin 插件根据入口配置生成相应的 HTML 文件，其会将每个打包入口配置中文件所引用的资源分别注入到各自的 HTML 文件中，从而生成多个系统入口。

这时每个 SPA 内部用 前端路由（Vue Router、React Router） 管理页面切换，而系统入口通过 服务端路由 控制访问。
热更新

模块热替换(hot module replacement 简称 HMR) 是 webpack 提供的功能之一。webpack 提供了 HMR 功能，需做的仅需更新 webpack-dev-server 的配置，便使用 webpack 内置的 HMR 插件。

如果你在技术选型中使用了 webpack-dev-middleware 而没有使用 webpack-dev-server，请使用 webpack-hot-middleware 依赖包，以在你的自定义服务器或应用程序上启用 HMR。
java 复制代码
```
module.exports = {
    devServer: {
      static: './dist',
      hot: true,
    }
}
```
等多关于 webpack-dev-server 的配置详情可以查看这里。

其工作原理：
- 监控到源文件发生改变
- 重新构建打包到指定位置（一般为内存）
- 通知应用程序资源发生改变，检查更新
- 应用程序异步下载更新，并同步应用更新
如果我们使用自定义服务器启用 HMR 会发现：
- webpack-dev-middleware 负责监控源文件的改变，并按传入编译器重新构建。
- webpack-hot-middleware 负责监测更新信息，并通知应用程序更新。
- HotModuleReplacementPlugin 接收更信信息后，完成下载并应用更新。

优化

分包

项目在开发过程中，我们会复用部分代码以提升开发效率，但在打包时这部分代码会根据入口文件引用重复打包到多个入口的 chunk 中，这很明显不是我们希望的。

这时便需要为打包工具添加分包策略，虽然像 webpack 具有默认分包策略，但默认情况下，它只会影响到按需加载的 chunks。

我们想要获得的分包情况：
- 体积较大、不常更改的独立第三方库及生态依赖，如 Vue、Pinia ➡︎ Vue 包
- 剩余的第三方库 ➡︎ vendor 包
- 公共业务代码 ➡︎ common 包
- 不符合上诉情况，根据入口配置正常打包
如果 UI 库使用的是按需加载，建议单独分为一个包，避免因为加载的组件前后不一，第三方库的包 contenthash 等改变，导致缓存失效。

这样分包的好处是可以使用浏览器可以并行下载的优势，并且不常改变的包可以被浏览器有效缓存起来。

分包不是越多越好。首先服务器不支持http2.0的情况不支持多路复用，浏览器（谷歌）只能同时并发同域名的6个请求，零碎的 chunk 可能会增加 请求数（即使 HTTP/2/3 也有开销），所以请权衡利弊后再按需求制定分包策略。

优化 loader 转译过程
- 利用多线程加速耗时操作
  
  使用 happypack、thread-loader 帮助开启线程池，将工作交给多个工作线程处理。
  
  ✅ thread-laoder 是 webpack 官方支持的，同时也支持缓存和 worker 复用，能缩短二次构建时间。
  
  ❌ happypack 已经停止维护，适合 webpack 旧版本使用。
  
  有 开启进程开销，小文件/轻量 loader 反而可能更慢。
  
  推荐仅在耗时的操作中使用，适合 CPU 密集型 loader。
  
  使用时也切勿开启过多工作线程将 CPU 占满，导致 I/O 操作切换频繁。
- 细分 loader 需要处理的范围，充分利用 include、exclude 等属性
提取公共 css 样式并压缩体积
- 使用 mini-css-extract-plugin 根据 CSS 文件中的样式使用情况，将公共部分提取到一起
  
  此插件不能与 loader 链中的 style-loader 一同使用！！！
  
  可按需求配合 splitChunks.cacheGroups 分包，可将提取到的 CSS 文件放到一个独立文件中。
  yaml 复制代码
```
splitChunks: {
      cacheGroups: {
        styles: {
          type: "css/mini-extract", // type 用于匹配 .css 文件
          name: "styles",
          chunks: "all", 
          enforce: true, // 强制执行
        },
      },
    },
```
- css-minimizer-webpack-plugin 将提取出来的 CSS 资源进行压缩

压缩 js 文件体积

Terser 与 esbuild 皆是优秀的解析器/压缩器工具集。
- EsbuildPlugin 拥有极致的性能，但压缩产物体积稍大一些。
- TerserWebpackPlugin 拥有海量配置，兼容性强，可以进行非常激进的代码压缩和转换，往往能得到最小的产物体积。
这是一场"时间换空间"的经典权衡。EsbuildPlugin 用微不足道的空间（体积略增）换取了巨大的时间节省（构建速度飞跃），而 TerserWebpackPlugin 则愿意花费更多时间来打磨出体积最小的代码。对于大多数现代项目而言，esbuild 带来的开发体验提升往往比那一点点的体积优化更有价值。

source-map 映射源根据不同环境选择不同策略

选择一种 source map 风格来增强调试过程。不同的值会明显影响到构建(build)和重新构建(rebuild)的速度。
arduino 复制代码
```
// webpack 通过配置项 devtool 切换
devtool: "[inline-|hidden-|eval-][cheap-[module-]]source-map"
```
- eval- → 用 eval() 包裹模块，构建快。
- inline- → source map 直接内联到 JS 中。
- hidden- → 生成 map 文件，但不在 JS 里声明引用。
- cheap- → 只映射到行，不包含列，不包含 loader 前的源码。
- module- → 包含 loader 转换前的源码映射（更精确）。

合理使用浏览器缓存，给产物文件添加 contenthash、hash、chunkHash 的设置

打开构建缓存落盘，加快二次构建

充分运用 tree-shaking (树摇)

以上便是此次学习的全部总结，当然这些只是构建知识的部分应用，更是前端工程化工作中的冰山一角，未来还有许多知识、理念需要了解与掌握，希望能抛砖引玉，如果有更多有意思的知识，欢迎分享。