JavaScript前端构建工具原理的理解
作者：0o华仔o0
前言
最近有幸在前端团队里面做了一次关于 webpack 的技术分享。在分享的准备过程中，为了能让大家更好的理解 webpack，特意对市面上以前和现在流行的构建工具做了一个梳理总结。在整理和分享的过程中，获益匪浅，对前端构建工具有了新的认识。在这里，将自己的一些思考总结写出来，希望也能给到对构建工具同样感兴趣的同学一点帮助。
本文的目录结构如下:
- 构建工具的前世今生
- js 模块化的发展史和构建工具的变化
- 结束语
构建工具的前世今生
谈到构建工具，大家首先想到的肯定就是 Webpack 以及现在最🔥的 Vite。Webpack，功能强大，生态丰富，从面世到今天，一直是很受大家欢迎；Vite 采用 unbundle 构建模式，带来了极致的开发体验，给开发人员以新的选择。
在这两个构建工具之外，还有其他的构建工具，如和 Webpack、Vite 类似的 Rollup、Parcel、Esbuild，自动化构建工具 grunt、gulp，以及更加久远的 YUI Tool。
这些工具的存在，构成了前端构建工具的发展史。
YUI Tool + Ant
YUI tool 是 07 年左右出现的一个构建工具，功能比较简单，用于压缩混淆 css 和 js 代码，需要配合 java 的 Ant 使用。
当时 web 应用开发主要采用 JSP，还不像现在这样前后端分离，通常是由 java 开发人员来编写 js、css 代码，前端代码都是和后端 java 代码放在一起的。因此前端代码的压缩混淆也就基于 java 实现了。
Grunt / Gulp
Grunt / Gulp 都是运行在 node 环境上的自动化工具。
在开发过程中，我们可以将一些常见操作如解析 html、es6 代码转换为 es5、less / sass 代码转换为 css 代码、代码检查、代码压缩、代码混淆配置成一系列任务，然后通过 Grunt / Gulp 自动执行这些任务。
Grunt 和 Gulp 的不同点：
使用
Grunt的过程中，会产生一些中间态的临时文件。一些任务生成临时文件，其它任务可能会基于临时文件再做处理并生成最终的构建后文件，导致出现多次I/O。Gulp有文件流的概念，通过管道将多个任务和操作连接起来，不会产生临时文件，减少了I/O操作，流程更清晰，更纯粹，大大加快了构建的速度。
Webpack / Rollup / Parcel
Webpack、Rollup、Parcel 统称为静态模块打包器。
这一类构建工具，通常需要指定入口 - entry，然后以 entry 为起点，通过分析整个项目内各个源文件之间的依赖关系，构建一个模块依赖图 - module graph，然后再将 module graph 分离为三种类型的 bundle: entry 所在的 initial bundle、lazy load 需要的 async bundle 和自定义分离规则的 custome bundle。
这几个构建工具各有优势:
Webpack大而全，配置灵活，生态丰富，是构建工具的首选。Parcel号称零配置，使用简单，适合不太需要定制化构建的项目使用。Rollup推崇ESM标准开发，打包出来的代码干净，适用于组件库开发。
Vite / Esbuild
新一代构建工具。
esbuild, 基于 go 语言实现，代码直接编译成机器码(不用像 js 那样先解析为字节码，再编译为机器码)，构建速度比 webpack 更快。
vite, 开发模式下借助浏览器对 ESM 的支持，采用 nobundle 的方式进行构建，能提供极致的开发体验；生产模式下则基于 rollup 进行构建。
js 模块化的发展史和构建工具的变化
javascript 语言设计之初，只是作为一个简单的脚本语言用来丰富网站的功能，并不像 java、c++ 那样有 module 的概念，发展到现在的模样，也经历了相当长的时间。
这段时间，可以简单归纳为：
青铜时代- no module；白银时代- cjs、amd、cmd、umd、esm 相继出现；黄金时代- 组件模块化；
不同的时代，构建工具也不同。
青铜时代
由于没有 module 的概念, javascript 无法在语言层面实现模块之间的相互隔离、相互依赖，只能由开发人员手动处理。
相应的，早期的 web 开发也比较简单甚至简陋:
- 通过
对象、iife(或者闭包)的方式实现模块隔离； - 通过手动确定
script的加载顺序确定模块之间的依赖关系。 jsp开发模式，没有专门的前端，html、js、css代码通常也由后端开发人员编写。
为了节省带宽和保密，通常需要对前端代码做压缩混淆处理。这个时候，构建工具为 YUI Tool + Ant。
白银时代
chrome v8 引擎 和 node 的横空出世，给前端带来了无限的可能。
同时，javascript 的模块化标准也有了新的发展:
commonjs规范，适用于node环境开发。amd、cmd规范，适用于浏览器环境。umd，兼容amd、commonjs，代码可以同时运行在浏览器和node环境。ESM，即ES6 module(这个时候还不是很成熟)；
同时还出现了 less、sass、 es6、 jslint、 eslint、typescript 等新的东西， 前端角色也开始承担越来越重要的作用，慢慢的独立出来。
有了 node 提供的平台，大量的工具开始涌现:
requirejs提供的r.js插件，可以分析 amd 模块依赖关系、合并压缩 js、优化 css；less/sass插件，可以将less/sass代码转化为css代码；babel，可以将es6转化为es5；typescript，将ts编译为js；jslint/eslint，代码检查；- ...
这个时候，我们可以将上面的的这些操作配置成一个个任务，然后通过 Grunt / Gulp 自动执行任务。
黄金时代
基于 Angular、Vue、React 三大框架和 Webpack 的使用，组件模块化成为前端开发的主流模式。同时 ESM 规范也原来越成熟，被更多的浏览器支持。
以 React 和 Webpack 为例，通常我们会将一个应用涉及到的所有的功能拆分为一个个组件，如路由组件、页面组件、表单组件、表格组件等，一个组件对应一个源文件，然后通过 Webpack 将这些源文件打包。在开发过程中，还会通过 Webpack 开启一个 local server，实时查看代码的运行效果。
Webpack 是一个静态模块打包器，它会以 entry 指定的入口文件为起点，分析整个项目内各个源文件之间的依赖关系，构建一个模块依赖图 - module graph，然后将 module graph 分离为多个 bundle。在构建 module graph 的过程中，会使用 loader 处理源文件，将它们转化为浏览器可以是识别的 js、css、image、音视频等。
随着时间的发展， Webpack 的功能越来越来强大，也迎来诸多对手。
Webpack1 | | Rollup 出现(推崇 ESM 规范，可以实现 tree shaking, 打包出来的代码更干净) | | Webpack2(也实现了 tree shaking, 但是配置还是太繁琐了) | | Parcel (号称 0 配置) | | Webpack4(通过 mode 确定 development 和 production 模式，各个模式有自己的默认配置) | | Webpack5(持久化缓存、module federation) Esbuild(采用 go 语言开发，比 Webpack 更快) Vite(推崇 ESM 规范，开发模式采用 nobundle，更好的开发体验)
丰富的构建工具，形成了百花绽放的局面，可用于不同的情形，给开发人员带来了越来越多的选择。
结束语
目前来看，构建工具在整个前端体系中占据的位置是越来越重要。只会 Webpack 甚至不懂构建工具已经无法满足日常开发。这就需要我们时时学习，紧跟时代的脚步，了解最新的技术，不断前进。
以上就是JavaScript前端构建工具原理的理解的详细内容，更多关于JavaScript前端构建工具的资料请关注脚本之家其它相关文章！