pnpm 是凭什么对 npm 和 yarn 降维打击的

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pnpm 是凭什么对 npm 和 yarn 降维打击的

大家最近是不是经常听到 pnpm,我也一样。今天研究了一下它的机制,确实厉害,对 yarn 和 npm 可以说是降维打击。

那具体好在哪里呢? 我们一起来看一下。

我们按照包管理工具的发展历史,从 npm2 开始讲起:

npm2

用 node 版本管理工具把 node 版本降到 4,那 npm 版本就是 2.x 了。

然后找个目录,执行下 npm init -y,快速创建个 package.json。

然后执行 npm install express,那么 express 包和它的依赖都会被下载下来:

展开 express,它也有 node_modules:

再展开几层,每个依赖都有自己的 node_modules:

也就是说 npm2 的 node_modules 是嵌套的。

这很正常呀?有什么不对么?

这样其实是有问题的,多个包之间难免会有公共的依赖,这样嵌套的话,同样的依赖会复制很多次,会占据比较大的磁盘空间。

这个还不是最大的问题,致命问题是 windows 的文件路径最长是 260 多个字符,这样嵌套是会超过 windows 路径的长度限制的。

当时 npm 还没解决,社区就出来新的解决方案了,就是 yarn:

yarn

yarn 是怎么解决依赖重复很多次,嵌套路径过长的问题的呢?

铺平。所有的依赖不再一层层嵌套了,而是全部在同一层,这样也就没有依赖重复多次的问题了,也就没有路径过长的问题了。

我们把 node_modules 删了,用 yarn 再重新安装下,执行 yarn add express:

这时候 node_modules 就是这样了:

全部铺平在了一层,展开下面的包大部分是没有二层 node_modules 的:

当然也有的包还是有 node_modules 的,比如这样:

为什么还有嵌套呢?

因为一个包是可能有多个版本的,提升只能提升一个,所以后面再遇到相同包的不同版本,依然还是用嵌套的方式。

npm 后来升级到 3 之后,也是采用这种铺平的方案了,和 yarn 很类似:

当然,yarn 还实现了 yarn.lock 来锁定依赖版本的功能,不过这个 npm 也实现了。

yarn 和 npm 都采用了铺平的方案,这种方案就没有问题了么?

并不是,扁平化的方案也有相应的问题。

最主要的一个问题是幽灵依赖,也就是你明明没有声明在 dependencies 里的依赖,但在代码里却可以 require 进来。

这个也很容易理解,因为都铺平了嘛,那依赖的依赖也是可以找到的。

但是这样是有隐患的,因为没有显式依赖,万一有一天别的包不依赖这个包了,那你的代码也就不能跑了,因为你依赖这个包,但是现在不会被安装了。

这就是幽灵依赖的问题。

而且还有一个问题,就是上面提到的依赖包有多个版本的时候,只会提升一个,那其余版本的包不还是复制了很多次么,依然有浪费磁盘空间的问题。

那社区有没有解决这俩问题的思路呢?

当然有,这不是 pnpm 就出来了嘛。

那 pnpm 是怎么解决这俩问题的呢?

pnpm

回想下 npm3 和 yarn 为什么要做 node_modules 扁平化?不就是因为同样的依赖会复制多次,并且路径过长在 windows 下有问题么?

那如果不复制呢,比如通过 link。

首先介绍下 link,也就是软硬连接,这是操作系统提供的机制,硬连接就是同一个文件的不同引用,而软链接是新建一个文件,文件内容指向另一个路径。当然,这俩链接使用起来是差不多的。

如果不复制文件,只在全局仓库保存一份 npm 包的内容,其余的地方都 link 过去呢?

这样不会有复制多次的磁盘空间浪费,而且也不会有路径过长的问题。因为路径过长的限制本质上是不能有太深的目录层级,现在都是各个位置的目录的 link,并不是同一个目录,所以也不会有长度限制。

没错,pnpm 就是通过这种思路来实现的。

再把 node_modules 删掉,然后用 pnpm 重新装一遍,执行 pnpm install。

你会发现它打印了这样一句话:

包是从全局 store 硬连接到虚拟 store 的,这里的虚拟 store 就是 node_modules/.pnpm。

我们打开 node_modules 看一下:

确实不是扁平化的了,依赖了 express,那 node_modules 下就只有 express,没有幽灵依赖。

展开 .pnpm 看一下:

所有的依赖都在这里铺平了,都是从全局 store 硬连接过来的,然后包和包之间的依赖关系是通过软链接组织的。

比如 .pnpm 下的 expresss,这些都是软链接,

也就是说,所有的依赖都是从全局 store 硬连接到了 node_modules/.pnpm 下,然后之间通过软链接来相互依赖。

官方给了一张原理图,配合着看一下就明白了:

这就是 pnpm 的实现原理。

那么回过头来看一下,pnpm 为什么优秀呢?

首先,最大的优点是节省磁盘空间呀,一个包全局只保存一份,剩下的都是软硬连接,这得节省多少磁盘空间呀。

其次就是快,因为通过链接的方式而不是复制,自然会快。

这也是它所标榜的优点:

相比 npm2 的优点就是不会进行同样依赖的多次复制。

相比 yarn 和 npm3+ 呢,那就是没有幽灵依赖,也不会有没有被提升的依赖依然复制多份的问题。

这就已经足够优秀了,对 yarn 和 npm 可以说是降维打击。

总结

pnpm 最近经常会听到,可以说是爆火。本文我们梳理了下它爆火的原因:

npm2 是通过嵌套的方式管理 node_modules 的,会有同样的依赖复制多次的问题。

npm3+ 和 yarn 是通过铺平的扁平化的方式来管理 node_modules,解决了嵌套方式的部分问题,但是引入了幽灵依赖的问题,并且同名的包只会提升一个版本的,其余的版本依然会复制多次。

pnpm 则是用了另一种方式,不再是复制了,而是都从全局 store 硬连接到 node_modules/.pnpm,然后之间通过软链接来组织依赖关系。

这样不但节省磁盘空间,也没有幽灵依赖问题,安装速度还快,从机制上来说完胜 npm 和 yarn。

pnpm 就是凭借这个对 npm 和 yarn 降维打击的。

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