说起前端工程化， webpack 必然在前端工具链中占有最重要的地位；说起前端工程师进阶，webpack 更是一个绕不开的话题。
从原始的刀耕火种时代，到 Gulp、Grunt 等早期方案的横空出世，再到 webpack 通过其丰富的功能和开放的设计一举奠定“江湖地位”，我想每个前端工程师都需要熟悉各个时代的“打包神器”。
作为团队中不可或缺的高级工程师，能否玩转 webpack，能否通过工具搭建令人舒适的工作流和构建基础，能否不断适应技术发展打磨编译体系，将直接决定你的工作价值。
在这一系列课程里，赘述社区上大量存在的“webpack 配置 demo”，或者讲解一些现成的插件应用意义不大，这些知识都可以免费找到。
分析 webpack 工作原理，探究 webpack 能力边界，结合实践并加以应用 将会是本讲的重点。
webpack 主题的知识点如下所示：
接下来，我们通过 2 节内容来学习这个主题。
webpack 到底将代码编译成了什么
项目中经过 webpack 打包后的代码究竟被编译成了什么？ 也许你认为并不重要。业务中的代码往往非常复杂，经过 webpack 编译后的代码可读性非常差。但是不管是复杂的项目还是最简单的一行代码，其经过 webpack 编译打包的 产出本质是相同的 。我们试图从最简单的情况开始，研究 webpack 打包产出的秘密。
CommonJS 规范打包结果
如何着手分析呢？首先创建并切入到项目，进行初始化：
mkdir webpack-demo
cd webpack-demo
npm init -y
安装 webpack 最新版本：
npm install --save-dev webpack
npm install --save-dev webpack-cli
根目录下创建 index.html：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<title>Document</title>
</head>
<body>
<div id="app"></div>
<script src="./dist/main.js"></script>
</body>
</html>
创建 ./src 文件。因为我们要研究模块化打包产出，这一定涉及依赖关系，因此在 ./src 目录下创建 hello.js 和 index.js，其中 index.js 为入口脚本，它将依赖 hello.js：
const sayHello = require('./hello')
console.log(sayHello('lucas'))
hello.js：
module.exports = function (name) {
return 'hello ' + name
}
这里我们为了演示，采用了 CommonJS 规范，也没有加入 Babel 编译环节。
直接执行命令：
node_modules/.bin/webpack --mode development
便得到了产出 ./dist，打开 ./dist/main.js，得到最终编译结果：
(function(modules) {
//缓存已经加载过的 module 的 exports，防止 module 在 exports 之前 JS 重复执行
var installedModules = {};
//类似 commonJS 的 require()，它是 webpack 加载函数，用来加载 webpack 定义的模块，返回 exports 导出的对象
function __webpack_require__(moduleId) {
//缓存中存在，则直接返回结果
if (installedModules[moduleId]) {
return installedModules[moduleId].exports
}
//第一次加载时，初始化模块对象，并进行缓存
var module = installedModules[moduleId] = {
i: moduleId, // 模块 ID
l: false, // 是否已加载标识
exports: {} // 模块导出对象
};
/**
* 执行模块
* @param module.exports -- 模块导出对象引用，改变模块包裹函数内部的 this 指向
* @param module -- 当前模块对象引用
* @param module.exports -- 模块导出对象引用
* @param __webpack_require__ -- 用于在模块中加载其他模块
*/
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
//标记是否已加载标识
module.l = true;
//返回模块导出对象引用
return module.exports
}
__webpack_require__.m = modules;
__webpack_require__.c = installedModules;
//定义 exports 对象导出的属性
__webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
//如果 exports （不含原型链上）没有 [name] 属性，定义该属性的 getter
if (!__webpack_require__.o(exports, name)) {
Object.defineProperty(exports, name, {
enumerable: true,
get: getter
})
}
};
__webpack_require__.r = function(exports) {
if (typeof Symbol !== 'undefined' && Symbol.toStringTag) {
Object.defineProperty(exports, Symbol.toStringTag, {
value: 'Module'
})
}
Object.defineProperty(exports, '__esModule', {
value: true
})
};
__webpack_require__.t = function(value, mode) {
if (mode & 1) value = __webpack_require__(value);
if (mode & 8) return value;
if ((mode & 4) && typeof value === 'object' && value && value.__esModule) return value;
var ns = Object.create(null);
__webpack_require__.r(ns);
Object.defineProperty(ns, 'default', {
enumerable: true,
value: value
});
if (mode & 2 && typeof value != 'string') for (var key in value) __webpack_require__.d(ns, key, function(key) {
return value[key]
}.bind(null, key));
return ns
};
__webpack_require__.n = function(module) {
var getter = module && module.__esModule ?
function getDefault() {
return module['default']
} : function getModuleExports() {
return module
};
__webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
return getter
};
__webpack_require__.o = function(object, property) {
return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property)
};
// __webpack_public_path__
__webpack_require__.p = "";
//加载入口模块并返回入口模块的 exports
return __webpack_require__(__webpack_require__.s = "./src/index.js")
})({
"./src/hello.js": (function(module, exports) {
eval("module.exports = function(name) {\n return 'hello ' + name\n}\n\n//# sourceURL=webpack:///./src/hello.js?")
}),
"./src/index.js": (function(module, exports, __webpack_require__) {
eval("var sayHello = __webpack_require__(/*! ./hello */ \"./src/hello.js\")\nconsole.log(sayHello('lucas'))\n\n//# sourceURL=webpack:///./src/index.js?")
})
});
不要着急阅读，我们先把最核心的代码骨架提出来，上面的代码其实就是一个 IIFE（立即执行函数表达式）：
(function(modules){
// ...
})({
"./src/hello.js": (function(){
// ...
}),
"./src/index.js": (function() {
// ...
})
})
Ben Cherry 的著名文章 JavaScript Module Pattern: In- Depth 介绍了 IIFE 实现模块化的多种进阶尝试，阮一峰老师在其博客中也提到了相关内容。用 IIFE 实现模块化，我们并不陌生。
深入上述代码结果（已添加注释），我们可以提炼出以下关键几点。
webpack 打包结果就是一个 IIFE，一般称它为 webpackBootstrap，这个 IIFE 接收一个对象 modules 作为参数，modules 对象的 key 是依赖路径，value 是经过简单处理后的脚本（它不完全等同于我们编写的业务脚本，而是被 webpack 进行包裹后的内容）。
打包结果中，定义了一个重要的模块加载函数 __webpack_require__。
我们首先使用 __webpack_require__ 加载函数去加载入口模块 ./src/index.js。
加载函数 __webpack_require__ 使用了闭包变量 installedModules，它的作用是将已加载过的模块结果保存在内存中。
如果读者对于产出结果源码存在不理解的地方，请继续阅读，我们将会在 webpack 工作基本原理部分进一步说明，同时欢迎随时在评论区跟我讨论。
ES 规范打包结果
以上是基于 CommonJS 规范的模块化写法，业务中我们的代码往往遵循 ES Next 模块化标准，并通过 Babel 进行编译，这样的流程下，会得到什么结果呢？
我们动手尝试一下，安装依赖：
npm install --save-dev webpack
npm install --save-dev webpack-cli
npm install --save-dev babel-loader
npm install --save-dev @babel/core
npm install --save-dev @babel/preset-env
同时配置 package.json，加入：
"scripts": {
"build": "webpack --mode development --progress --display-modules --colors --display-reasons"
s},
设置 npm script 以方便运行 webpack 构建，同时在 package.json 中加入 Babel 配置：
"babel": {
"presets": ["@babel/preset-env"]
}
将 index.js 和 hello.js 改写为 ESM 方式：
// hello.js
const sayHello = name => `hello ${name}`
export default sayHello
// index.js
import sayHello from './hello.js'
console.log(sayHello('lucas'))
执行：
得到的打包主体与之前内容基本一致。但是细节上，我们发现 IIFE 传入参数 modules 对象的 value 部分，即执行脚本内容多了以下语句：
__webpack_require__.r(__webpack_exports__)
实际上 __webpack_require__.r 这个方法是给模块的 exports 对象加上 ES 模块化规范的标记。
具体标记方式为：如果支持 Symbol 对象，则通过 Object.defineProperty 为 exports 对象的 Symbol.toStringTag 属性赋值 Module，这样做的结果是 exports 对象在调用 toString 方法时会返回 Module；同时，将 exports.__esModule 赋值为 true。
除了 CommonJS 和 ES Module 规范，webpack 同样支持 AMD 规范，这里不再进行分析，读者可以重新打包来观察它们的区别。总之，希望大家记住 webpack 打包输出的结果就是一个 IIFE，通过这个 IIFE，以及 __webpack_require__ 支持了各种模块化打包方案。
按需加载打包结果
现代化的业务，尤其是在单页应用中，我们往往使用“按需加载”，那么对于这种相对较新的依赖技术，webpack 又会产出什么样的代码呢？
我们加入 Babel 插件，以支持 dynamic import：
npm install --save-dev babel-plugin-dynamic-import-webpack
并在 webpack.config.js 中添加相关插件配置：
module.exports={
module:{
rules:[
{
test: /\.js$/,
exclude: /node_modules/,
loader: "babel-loader",
options: {
"plugins": [
"dynamic-import-webpack"
]
}
}
]
}
}
同时，将 index.js 使用 dynamic import 的方式实现按需加载：
import('./hello').then(sayHello => {
console.log(sayHello('lucas'))
})
最后执行：
这样一来，我们发现重新构建后会输出两个文件，分别是执行入口文件 main.js 和异步加载文件 0.js，因为异步按需加载显然不能把所有的代码再打到一个 bundle 当中了。
0.js 内容为：
(window["webpackJsonp"] = window["webpackJsonp"] || []).push([
[0],
{
"./src/hello.js": (function(module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
"use strict";
eval("__webpack_require__.r(__webpack_exports__);\n// module.exports = function(name) {\n// return 'hello ' + name\n// }\nvar sayHello = function sayHello(name) {\n return \"hello \".concat(name);\n};\n\n/* harmony default export */ __webpack_exports__[\"default\"] = (sayHello);\n\n//# sourceURL=webpack:///./src/hello.js?")
})
}])
main.js 内容也与之前相比变化较大：
(function(modules) {
/***
* webpackJsonp 用于从异步加载的文件中安装模块
* 把 webpackJsonp 挂载到全局是为了方便在其他文件中调用
*
* @param chunkIds 异步加载的文件中存放的需要安装的模块对应的 Chunk ID
* @param moreModules 异步加载的文件中存放的需要安装的模块列表
* @param executeModules 在异步加载的文件中存放的需要安装的模块都安装成功后，需要执行的模块对应的 index
*/
function webpackJsonpCallback(data) {
var chunkIds = data[0];
var moreModules = data[1];
var moduleId, chunkId, i = 0,
resolves = [];
// 把所有 chunkId 对应的模块都标记成已经加载成功
for (; i < chunkIds.length; i++) {
chunkId = chunkIds[i];
if (installedChunks[chunkId]) {
resolves.push(installedChunks[chunkId][0])
}
installedChunks[chunkId] = 0
}
for (moduleId in moreModules) {
if (Object.prototype.hasOwnProperty.call(moreModules, moduleId)) {
modules[moduleId] = moreModules[moduleId]
}
}
if (parentJsonpFunction) parentJsonpFunction(data);
while (resolves.length) {
resolves.shift()()
}
};
var installedModules = {};
// 存储每个 Chunk 的加载状态
// 键为 Chunk 的 ID，值为 0 代表已经加载成功
var installedChunks = {
"main": 0
};
function jsonpScriptSrc(chunkId) {
return __webpack_require__.p + "" + ({}[chunkId] || chunkId) + ".js"
}
function __webpack_require__(moduleId) {
if (installedModules[moduleId]) {
return installedModules[moduleId].exports
}
var module = installedModules[moduleId] = {
i: moduleId,
l: false,
exports: {}
};
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
module.l = true;
return module.exports
}
/**
* 用于加载被分割出去的，需要异步加载的 Chunk 对应的文件
* @param chunkId 需要异步加载的 Chunk 对应的 ID
* @returns {Promise}
*/
__webpack_require__.e = function requireEnsure(chunkId) {
var promises = [];
var installedChunkData = installedChunks[chunkId];
// 如果加载状态为 0 表示该 Chunk 已经加载成功了，直接返回 resolve Promise
if (installedChunkData !== 0) {
if (installedChunkData) {
promises.push(installedChunkData[2])
} else {
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
installedChunkData = installedChunks[chunkId] = [resolve, reject]
});
promises.push(installedChunkData[2] = promise);
var script = document.createElement('script');
var onScriptComplete;
script.charset = 'utf-8';
// 设置异步加载的最长超时时间
script.timeout = 120;
if (__webpack_require__.nc) {
script.setAttribute("nonce", __webpack_require__.nc)
}
// 文件的路径为配置的 publicPath、chunkId 拼接而成
script.src = jsonpScriptSrc(chunkId);
onScriptComplete = function(event) {
script.onerror = script.onload = null;
clearTimeout(timeout);
var chunk = installedChunks[chunkId];
if (chunk !== 0) {
if (chunk) {
var errorType = event && (event.type === 'load' ? 'missing' : event.type);
var realSrc = event && event.target && event.target.src;
var error = new Error('Loading chunk ' + chunkId + ' failed.\n(' + errorType + ': ' + realSrc + ')');
error.type = errorType;
error.request = realSrc;
chunk[1](error)
}
installedChunks[chunkId] = undefined
}
};
var timeout = setTimeout(function() {
onScriptComplete({
type: 'timeout',
target: script
})
}, 120000);
script.onerror = script.onload = onScriptComplete;head
// 通过 DOM 操作，往 HTML head 中插入一个 script 标签去异步加载 Chunk 对应的 JavaScript 文件
document.head.appendChild(script)
}
}
return Promise.all(promises)
};
__webpack_require__.m = modules;
__webpack_require__.c = installedModules;
__webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
if (!__webpack_require__.o(exports, name)) {
Object.defineProperty(exports, name, {
enumerable: true,
get: getter
})
}
};
__webpack_require__.r = function(exports) {
if (typeof Symbol !== 'undefined' && Symbol.toStringTag) {
Object.defineProperty(exports, Symbol.toStringTag, {
value: 'Module'
})
}
Object.defineProperty(exports, '__esModule', {
value: true
})
};
__webpack_require__.t = function(value, mode) {
if (mode & 1) value = __webpack_require__(value);
if (mode & 8) return value;
if ((mode & 4) && typeof value === 'object' && value && value.__esModule) return value;
var ns = Object.create(null);
__webpack_require__.r(ns);
Object.defineProperty(ns, 'default', {
enumerable: true,
value: value
});
if (mode & 2 && typeof value != 'string') for (var key in value) __webpack_require__.d(ns, key, function(key) {
return value[key]
}.bind(null, key));
return ns
};
__webpack_require__.n = function(module) {
var getter = module && module.__esModule ?
function getDefault() {
return module['default']
} : function getModuleExports() {
return module
};
__webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
return getter
};
__webpack_require__.o = function(object, property) {
return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property)
};
__webpack_require__.p = "";
__webpack_require__.oe = function(err) {
console.error(err);
throw err;
};
var jsonpArray = window["webpackJsonp"] = window["webpackJsonp"] || [];
var oldJsonpFunction = jsonpArray.push.bind(jsonpArray);
jsonpArray.push = webpackJsonpCallback;
jsonpArray = jsonpArray.slice();
for (var i = 0; i < jsonpArray.length; i++) webpackJsonpCallback(jsonpArray[i]);
var parentJsonpFunction = oldJsonpFunction;
return __webpack_require__(__webpack_require__.s = "./src/index.js")
})({
// 所有没有经过异步加载的，随着执行入口文件加载的模块
"./src/index.js": (function(module, exports, __webpack_require__) {
eval("// var sayHello = require('./hello')\n// console.log(sayHello('lucas'))\n// import sayHello from './hello.js'\n// console.log(sayHello('lucas'))\nnew Promise(function (resolve) {\n __webpack_require__.e(/*! require.ensure */ 0).then((function (require) {\n resolve(__webpack_require__(/*! ./hello */ \"./src/hello.js\"));\n }).bind(null, __webpack_require__)).catch(__webpack_require__.oe);\n}).then(function (sayHello) {\n console.log(sayHello('lucas'));\n});\n\n//# sourceURL=webpack:///./src/index.js?")
})
});
按需加载相比常规打包产出结果变化较大，也更加复杂。我们仔细对比其中差异，发现 main.js：
多了一个 __webpack_require__.e
其中 __webpack_require__.e 实现非常重要，它初始化了一个 promise 数组，使用 Promise.all() 进行异步插入 script 脚本；webpackJsonp 会挂在到全局对象 window 上，进行模块安装。
熟悉 webpack 的读者可能会知道 CommonsChunkPlugin 插件（在 webpack v4 版本中已经被取代），这个插件用来分割第三方依赖或者公共库的代码，将业务逻辑和稳定的库脚本分离，以达到优化代码体积、合理使用缓存的目的。实际上，这样的思路和上述“按需加载”不谋而合，具体实现思路也一致。我们可以推测开发者在使用 CommonsChunkPlugin 插件打包后的代码结果和上面的代码结构类似，都存在 webpack_require.e 和 webpackJsonp。 因为提取公共代码和异步加载本质上都是前置进行代码分割，再在必要时加载，具体实现可以观察 webpack_require.e 和 webpackJsonp 。
到此，我们分析了业务中几乎所有的打包方式以及 webpack 产出结果。虽然这些内容较为晦涩，源码冗长而难以阅读，但是这对我们理解 webpack 内部工作原理，编写 loader、plugin 意义重大。只有分析过所有这些最基本的编译后代码，我们才能对上线代码的质量做到“心里有底”。在出现问题时，能够驾轻就熟，独当一面。这也是高级 Web 工程师所必备的素养。
如果读者在阅读 webpack 打包后代码存在一些困难，也没有关系，细节实现相对打包思想设计并没有那么重要。也许你试着去设计一个模块系统，了解一下 require.js 或者 sea.js 的实现，这些内容也就不再“那么高深”了。这些代码实现细节可以放在一边，通过后续章节的学习之后，再返回来看，可能效果更好。
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