手写一个小型打包构建工具

flyfish 2021年05月25日编程语言 370 0

通过这个工具的实现，大家可以理解到打包工具的原理到底是什么。

实现

因为涉及到 ES6 转 ES5，所以我们首先需要安装一些 Babel 相关的工具

yarn add babylon babel-traverse babel-core babel-preset-env

接下来我们将这些工具引入文件中

const fs = require('fs') 
const path = require('path') 
const babylon = require('babylon') 
const traverse = require('babel-traverse').default 
const { transformFromAst } = require('babel-core')

首先，我们先来实现如何使用 Babel 转换代码

function readCode(filePath) { 
 // 读取文件内容 
 const content = fs.readFileSync(filePath, 'utf-8') 
 // 生成 AST 
 const ast = babylon.parse(content, { 
 sourceType: 'module' 
 }) 
 // 寻找当前文件的依赖关系 
 const dependencies = [] 
 traverse(ast, { 
 ImportDeclaration: ({ node }) => { 
 dependencies.push(node.source.value) 
 } 
 }) 
 // 通过 AST 将代码转为 ES5 
 const { code } = transformFromAst(ast, null, { 
 presets: ['env'] 
 }) 
 return { 
 filePath, 
 dependencies, 
 code 
 } 
}

首先我们传入一个文件路径参数，然后通过 fs 将文件中的内容读取出来
接下来我们通过 babylon 解析代码获取 AST，目的是为了分析代码中是否还引入了别的文件
通过 dependencies 来存储文件中的依赖，然后再将 AST 转换为 ES5 代码
最后函数返回了一个对象，对象中包含了当前文件路径、当前文件依赖和当前文件转换后的代码

接下来我们需要实现一个函数，这个函数的功能有以下几点

调用 readCode 函数，传入入口文件
分析入口文件的依赖
识别 JS 和 CSS 文件

function getDependencies(entry) { 
 // 读取入口文件 
 const entryObject = readCode(entry) 
 const dependencies = [entryObject] 
 // 遍历所有文件依赖关系 
 for (const asset of dependencies) { 
 // 获得文件目录 
 const dirname = path.dirname(asset.filePath) 
 // 遍历当前文件依赖关系 
 asset.dependencies.forEach(relativePath => { 
 // 获得绝对路径 
 const absolutePath = path.join(dirname, relativePath) 
 // CSS 文件逻辑就是将代码插入到 `style` 标签中 
 if (/\.css$/.test(absolutePath)) { 
 const content = fs.readFileSync(absolutePath, 'utf-8') 
 const code = ` 
 const style = document.createElement('style') 
 style.innerText = ${JSON.stringify(content).replace(/\\r\\n/g, '')} 
 document.head.appendChild(style) 
 ` 
 dependencies.push({ 
 filePath: absolutePath, 
 relativePath, 
 dependencies: [], 
 code 
 }) 
 } else { 
 // JS 代码需要继续查找是否有依赖关系 
 const child = readCode(absolutePath) 
 child.relativePath = relativePath 
 dependencies.push(child) 
 } 
 }) 
 } 
 return dependencies 
}

首先我们读取入口文件，然后创建一个数组，该数组的目的是存储代码中涉及到的所有文件
接下来我们遍历这个数组，一开始这个数组中只有入口文件，在遍历的过程中，如果入口文件有依赖其他的文件，那么就会被 push 到这个数组中
在遍历的过程中，我们先获得该文件对应的目录，然后遍历当前文件的依赖关系
在遍历当前文件依赖关系的过程中，首先生成依赖文件的绝对路径，然后判断当前文件是 CSS 文件还是 JS 文件
如果是 CSS 文件的话，我们就不能用 Babel 去编译了，只需要读取 CSS 文件中的代码，然后创建一个 style 标签，将代码插入进标签并且放入 head 中即可
如果是 JS 文件的话，我们还需要分析 JS 文件是否还有别的依赖关系
最后将读取文件后的对象 push 进数组中

现在我们已经获取到了所有的依赖文件，接下来就是实现打包的功能了

function bundle(dependencies, entry) { 
 let modules = '' 
 // 构建函数参数，生成的结构为 
 // { './entry.js': function(module, exports, require) { 代码 } } 
 dependencies.forEach(dep => { 
 const filePath = dep.relativePath || entry 
 modules += `'${filePath}': ( 
 function (module, exports, require) { ${dep.code} } 
 ),` 
 }) 
 // 构建 require 函数，目的是为了获取模块暴露出来的内容 
 const result = ` 
 (function(modules) { 
 function require(id) { 
 const module = { exports : {} } 
 modules[id](module, module.exports, require) 
 return module.exports 
 } 
 require('${entry}') 
 })({${modules}}) 
 ` 
 // 当生成的内容写入到文件中 
 fs.writeFileSync('./bundle.js', result) 
}

这段代码需要结合着 Babel 转换后的代码来看，这样大家就能理解为什么需要这样写了

// entry.js 
var _a = require('./a.js') 
var _a2 = _interopRequireDefault(_a) 
function _interopRequireDefault(obj) { 
 return obj && obj.__esModule ? obj : { default: obj } 
} 
console.log(_a2.default) 
// a.js 
Object.defineProperty(exports, '__esModule', { 
 value: true 
}) 
var a = 1 
exports.default = a

Babel 将我们 ES6 的模块化代码转换为了 CommonJS（如果你不熟悉 CommonJS 的话，可以阅读这一章节中关于模块化的知识点）的代码，但是浏览器是不支持 CommonJS 的，所以如果这段代码需要在浏览器环境下运行的话，我们需要自己实现 CommonJS 相关的代码，这就是 bundle 函数做的大部分事情。

接下来我们再来逐行解析 bundle 函数

首先遍历所有依赖文件，构建出一个函数参数对象
对象的属性就是当前文件的相对路径，属性值是一个函数，函数体是当前文件下的代码，函数接受三个参数 module、exports、 require
module 参数对应 CommonJS 中的 module
exports 参数对应 CommonJS 中的 module.export
require 参数对应我们自己创建的 require 函数
接下来就是构造一个使用参数的函数了，函数做的事情很简单，就是内部创建一个 require 函数，然后调用 require(entry)，也就是 require('./entry.js')，这样就会从函数参数中找到 ./entry.js 对应的函数并执行，最后将导出的内容通过 module.export 的方式让外部获取到
最后再将打包出来的内容写入到单独的文件中

如果你对于上面的实现还有疑惑的话，可以阅读下打包后的部分简化代码

;(function(modules) { 
 function require(id) { 
 // 构造一个 CommonJS 导出代码 
 const module = { exports: {} } 
 // 去参数中获取文件对应的函数并执行 
 modules[id](module, module.exports, require) 
 return module.exports 
 } 
 require('./entry.js') 
})({ 
 './entry.js': function(module, exports, require) { 
 // 这里继续通过构造的 require 去找到 a.js 文件对应的函数 
 var _a = require('./a.js') 
 console.log(_a2.default) 
 }, 
 './a.js': function(module, exports, require) { 
 var a = 1 
 // 将 require 函数中的变量 module 变成了这样的结构 
 // module.exports = 1 
 // 这样就能在外部取到导出的内容了 
 exports.default = a 
 } 
 // 省略 
})

小结

虽然实现这个工具只写了不到 100 行的代码，但是打包工具的核心原理就是这些了

找出入口文件所有的依赖关系
然后通过构建 CommonJS 代码来获取 exports 导出的内容

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