Webpack5 上手测评

大家一定看过很多电子设备开箱测评，今天我们也来跑一个软件新版的上手测评 —— Webpack 5！

从 2017 年发出关于 v5 的投票开始，到 2019 年 10 月发布第一个 beta 版本，目前是 5.0.0-beta.16。现在在收集使用反馈、生态升级的过程中，相信不久后就可以正式发布了。这次升级重点：性能改进、Tree Shaking、Code Generation、Module Federation。

下面我们跟着 Changelog 来动手，测测重点内容~

优化持久缓存

首先简单说 Webpack 中 graph 的概念：

Webpack 在执行的时候，以配置的 entry 为入口，递归解析文件依赖，构建一个 graph，记录代码中各个 module 之间的关系。每当有文件更新的时候，递归过程会重来，graph 发生改变。

如果简单粗暴地重建 graph 再编译，会有很大的性能开销。 Webpack 利用缓存实现增量编译，从而提升构建性能。

缓存（内存 / 磁盘两种形式）中的主要内容是 module objects，在编译的时候会将 graph 以二进制或者 json 文件存储在硬盘上。每当代码变化、模块之间依赖关系改变导致 graph 改变时， Webpack 会读取记录做增量编译。

之前可以使用 loader 设置缓存：

使用 cache-loader 可以将编译结果写入硬盘缓存，Webpack 再次构建时如果文件没有发生变化则会直接拉取缓存
还有一部分 loader 自带缓存配置，比如 babel-loader，可以配置参数 cacheDirectory 使用缓存，将每次的编译结果写进磁盘（默认在 node_modules/.cache/babel-loader 目录）

v5 中缓存默认是 memory，你可以修改设置写入硬盘：

module.exports = {
  cache: {
    type: 'filesystem',
    // cacheDirectory 默认路径是 node_modules/.cache/webpack
    cacheDirectory: path.resolve(__dirname, '.temp_cache')
  }
};

注：对大部分 node_modules 哈希处理以构建依赖项，代价昂贵，还降低 Webpack 执行速度。为避免这种情况出现，Webpack 加入了一些优化，默认会跳过 node_modules，并使用 package.json 中的 version 和 name 作为数据源。

优化长期缓存

Webpack 5 针对 moduleId 和 chunkId 的计算方式进行了优化，增加确定性的 moduleId 和 chunkId 的生成策略。moduleId 根据上下文模块路径，chunkId 根据 chunk 内容计算，最后为 moduleId 和 chunkId 生成 3 - 4 位的数字 id，实现长期缓存，生产环境下默认开启。

对比原来的 moduleId

原来的 moduleId 默认值是自增 id，容易导致文件缓存失效。在 v4 之前，可以安装 HashedModuleIdsPlugin 插件覆盖默认的 moduleId 规则，它会使用模块路径生成的 hash 作为 moduleId。在 v4 中，可以配置 optimization.moduleIds = 'hashed'

对比原来的 chunkId

原来的 chunkId 默认值自增 id。比如这样的配置下，如果有新的 entry 增加，chunk 数量也会跟着增加，chunkId 也会递增。之前可以安装 NamedChunksPlugin 插件来稳定 chunkId；或者配置 optimization.chunkIds = 'named'

NodeJS 的 polyfill 脚本被移除

最开始，Webpack 目标是允许在浏览器中运行 Node 模块。但是现在在 Webpack 看来，大多模块就是专门为前端开发的。在 v4 及以前的版本中，对于大多数的 Node 模块会自动添加 polyfill 脚本，polyfill 会加到最终的 bundle 中，其实通常情况下是没有必要的。在 v5 中将停止这一行为。

比如以下一段代码：

// index.js
import sha256 from 'crypto-js/sha256';
 
const hashDigest = sha256('hello world');
console.log(hashDigest);

在 v4 中，会主动添加 crypto 的 polyfill，也就是 crypto-browserify。我们运行的代码是不需要的，反而最后的包变大，编译结果 417 kb：

在 v5 中，如果遇到了这样的情况，会提示你进行确认。如果确认不需要 node polyfill，按照提示 alias 设置为 false 即可。最后的编译结果仅有 5.69 kb：

配置 resolve.alias: { crypto: false }：

浏览器执行结果：

更好的 TreeShaking

现在有这样一段代码：

// inner.js
export const a = 'aaaaaaaaaa';
export const b = 'bbbbbbbbbb';

// module.js
import * as inner from "./inner";
export { inner };

// index.js
import * as module from "./module";
console.log(module.inner.a);

在 v4 中毫无疑问，以上代码 a、b 变量是被全部打包的：

但我们只调用了 a 变量，理想情况应该是 b 被识别为 unused，不被打包。这一优化在 v5 中实现了。在 v5 中会分析模块 export 与 import 之间的依赖关系，最终的代码生成非常简洁：

重大的变革

如果说以上的变更优化都是常规路数，那么下面的功能有点出乎意料。

Module Federation

让 Webpack 达到了线上 runtime 的效果，让代码直接在独立应用间利用 CDN 直接共享，不再需要本地安装 NPM 包、构建再发布了！

设计初衷

Webpack 认同多个单独的构建应能够构成一个应用。这些独立的构建不相互依赖，因此可以单独开发和部署。这通常称为微型前端，但还不仅仅是如此。

在之前我们希望共享代码是如何做的？

NPM

维护一个 CommonComponents 的 NPM 包，在不同项目中安装、使用。如果 NPM 包升级，对应项目都需要安装新版本，本地编译，打包到 bundle 中。

UMD

UMD 优点在 runtime。缺点也明显，体积优化不方便，容易有版本冲突。

微前端

独立应用间的共享也是问题。一般有两种打包方式：

子应用独立打包，模块解耦了，但公共的依赖不易维护处理
整体应用一起打包，能解决公共依赖；但庞大的多个项目又使打包变慢，后续也不好扩展

Webpack 5 实现了全新的解决方案

从图中可以看到，这个方案是直接将一个应用的 bundle，应用于另一个应用。

应用可以模块化输出，就是说它本身可以自我消费，也可以动态分发 runtime 子模块给其他应用。

理论比较抽象，我们动手试一下。

实践测试

现在有两个应用 app1 (localhost:3001)、app2 (localhost:3002)：

入口文件：

// app1 & app2: index.js
import App from "./App";
import React from "react";
import ReactDOM from "react-dom";

ReactDOM.render(<App />, document.getElementById("root"));

app2 生产了 Button 组件：

// app2: Button.js
import React from "react";

const Button = () => <button>App 2 Button</button>;

export default Button;

app2 自身消费 Button 组件：

// app2: App.js
import LocalButton from "./Button";
import React from "react";

const App = () => (
  <div>
    <h1>Basic Host-Remote</h1>
    <h2>App 2</h2>
    <LocalButton />
  </div>
);

export default App;

app1 引用 app2 的 Button 组件：

// app1: App.js
import React from "react";
const RemoteButton = React.lazy(() => import("app2/Button"));

const App = () => (
  <div>
    <h1>Basic Host-Remote</h1>
    <h2>App 1</h2>
    <React.Suspense fallback="Loading Button">
      <RemoteButton />
    </React.Suspense>
  </div>
);

export default App;

先看生产了 Button 组件的 app2，其配置文件：

// app2： webpack.config.js
const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
const { ModuleFederationPlugin } = require("webpack").container;
const path = require("path");

module.exports = {
  entry: "./src/index",
  mode: "development",
  devServer: {
    contentBase: path.join(__dirname, "dist"),
    port: 3002,
  },
  output: {
    publicPath: "http://localhost:3002/",
  },
  module: {
    rules: [
      // ...
    ],
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: "app2Lib",
      library: { type: "var", name: "app2Lib" },
      filename: "app2-remote-entry.js",
      exposes: {
        Button: "./src/Button",
      },
      shared: ["react", "react-dom"],
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: "./index.html",
    }),
  ],
};

这段配置描述了，需要暴露出 Button 组件、需要依赖 react、react-dom。管理 exposes 和 shared 的模块为 app2Lib，生成入口文件名为 app-remote-entry.js。

app1 的配置文件：

const HtmlWebpackPlugin = require("html-webpack-plugin");
const { ModuleFederationPlugin } = require("webpack").container;
const path = require("path");

module.exports = {
  entry: "./src/index",
  mode: "development",
  devServer: {
    contentBase: path.join(__dirname, "dist"),
    port: 3001,
  },
  output: {
    publicPath: "http://localhost:3001/",
  },
  module: {
    rules: [
      // ...
    ],
  },
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: "app1",
      library: { type: "var", name: "app1" },
      remotes: {
        app2: "app2Lib",
      },
      shared: ["react", "react-dom"],
    }),
    new HtmlWebpackPlugin({
      template: "./index.html",
    }),
  ],
};

这段配置描述了，使用远端模块 app2Lib，依赖 react、react-dom。

最后一步：在 app1 html 中加载 app2-remote-entry.js：

// app1: index.html
<html>
  <head>
    <script src="http://localhost:3002/app2-remote-entry.js"></script>
  </head>
  <body>
    <div id="root"></div>
  </body>
</html>

运行结果：

引用的 app2/Button 是如何找到的呢？

通过 app1 的配置文件，知道了 app2 是远端加载。在生成的 app1 main.js 描述为：

看这里的 data 数组：

data[1] 即 webpack/container/reference/app2，这里是返回 app2Lib 对象：

module.exports = app2Lib;

data[0] 即 webpack/container/remote-overrides/a46c3e，这里提供了 app2 需要的 react、react-dom 依赖，并返回 app2Lib：

module.exports = (external) => {
  if (external.override) {
    external.override(Object.assign({
      "react": () => {
        return Promise.resolve().then(() => {
          return () => __webpack_require__(/*! react */ "./node_modules/react/index.js")
        })
      },
      "react-dom": () => {
        return Promise.resolve().then(() => {
          return () => __webpack_require__(/*! react-dom */ "./node_modules/react-dom/index.js")
        })
      }
    }, __webpack_require__.O))
  }
  return external;
};

所以最后 promise 的赋值变成了：

var promise = app2Lib.get('Button');

这么一看，app2Lib 是全局变量呀。

继续看 app1 加载的 app2-remote-entry.js 内容。果然，生成了一个全局变量 app2Lib：

app2Lib 对象拥有两个方法，具体为：

var get = (module) => {
  return (
    __webpack_require__.o(moduleMap, module)
      ? moduleMap[module]()
      : Promise.resolve().then(() => {
        throw new Error('Module \"' + module + '\" does not exist in container.');
      })
  );
};

var override = (override) => {
  Object.assign(__webpack_require__.O, override);
};

所以，app2/Button 实际就是 app2Lib.get('Button')，然后根据映射找到模块，随后__webpack_require__：

var moduleMap = {
  "Button": () => {
    return __webpack_require__.e("src_Button_js").then(() => 
      () => __webpack_require__(/*! ./src/Button */ "./src/Button.js")
    );
  }
};

最后再说 shared: ['react', 'react-dom']：

app2 中指明了需要依赖 react、react-dom，并期望消费的应用提供。如果 app1 没有提供，或没有提供指定版本，如下把代码注释：

plugins: [
  new ModuleFederationPlugin({
    name: "app1",
    library: { type: "var", name: "app1" },
    remotes: {
      'app2': "app2Lib",
    },
    // shared: ["react", "react-dom"],
    // 版本不一致同理
    // shared: {
    //   "react-15": "react",
    //   "react-dom": "react-dom",
    // },
  }),
  new HtmlWebpackPlugin({
    template: "./index.html",
  }),
]

那么，刚才 app1 main.js 中的 data[0] 即 webpack/container/remote-overrides/a46c3e 会变为：

module.exports = (external) => {
  if (external.override) {
    external.override(__webpack_require__.O);
    // external.override(Object.assign({
    //   "react": () => {
    //     return Promise.resolve().then(() => {
    //       return () => __webpack_require__(/*! react */ "./node_modules/react/index.js")
    //     })
    //   },
    //   "react-dom": () => {
    //     return Promise.resolve().then(() => {
    //       return () => __webpack_require__(/*! react-dom */ "./node_modules/react-dom/index.js")
    //     })
    //   }
    // }, __webpack_require__.O))
  }
  return external;
};

app1 则从 app2 加载 react 依赖：

总结，根据 app2 配置的 exposes & shared 内容，产生对应的模块文件，以及模块映射关系，通过全局变量 app2Lib 进行访问；app1 通过全局变量 get 能知道应该去如何加载 button.js，override 能知道共享依赖的模块。

以上，Federation 初看很像 DLL + External，但好处是你无需手动维护、打包依赖，代码运行时加载。这种模式下，调试也变得容易，不再需要复制粘贴代码或者 npm link，只需要启动应用即可。这里仅以 Button 组件为例，Button 可以一个组件，也可以是一个页面、一个应用。Module Federation 的落地，结合自动化流程等系列工作，还需要大家在各自场景中实践。

社区探索实践

各种复杂场景样例：github.com/module-fede…
腾讯：探索 webpack5 新特性 Module federation 在腾讯文档的应用
蚂蚁：调研 Federated Modules，应用秒开，应用集方案，微前端加载方案改进等
百度：reskript webpack5 升级实验

其他特性

Top Level Await
SplitChunks 支持更灵活的资源拆分
不包含 JS 代码的 Chunk 将不再生成 JS 文件
Output 默认生成 ES6 规范代码，也支持配置为 5 - 11
......

详细请阅读 Changlog

以上 Demo 官方也有给出，供大家参考。笔者也将自己内部项目做了升级测试，过程中会出现一些 plugins 不兼容的情况。根据官方 Changelog 说明，都可以找到答案，临时修改下相关 plugin 代码。如果你的升级尝试中也遇到了，可以自行处理下，同时也反馈回社区，共同推进新版发布进程。

总的来说，Webpack 5 初步上手体验后，打包体积、速度都有不错的提升，多数功能的使用配置也更便捷灵巧，Module Federation 让人眼前一亮。抛砖引玉，大家感兴趣可以来交流各自的解读和研究。

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文章作者：王欣瑜
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