前言
最近在重拾 webpack 一些知识点，希望对前端模块化有更多的理解，以前对 webpack 打包机制有所好奇，没有理解深入，浅尝则止，最近通过对 webpack 打包后的文件进行查阅，对其如何打包 JS 文件有了更深的理解，希望通过这篇文章，能够帮助读者你理解：
- webpack 单文件如何进行打包？
- webpack 多文件如何进行代码切割？
- webpack1 和 webpack2 在文件打包上有什么区别？
- webpack2 如何做到 tree shaking?
- webpack3 如何做到 scope hoisting?
本文所有示例代码全部放在我的 Github 上，看兴趣的可以看看：
webpack 单文件如何打包？
首先现在 webpack 作为当前主流的前端模块化工具，在 webpack 刚开始流行的时候，我们经常通过 webpack 将所有处理文件全部打包成一个 bundle 文件， 先通过一个简单的例子来看：
var util = require('./util');
console.log(util);
module.exports = "index 2";
// src/single/util.js
module.exports = "Hello World";
// 通过 config/webpack.config.single.js 打包
const webpack = require('webpack');
const path = require('path')
module.exports = {
entry: {
index: [path.resolve(dirname,'../src/single/index.js')],},output: {
path: path.resolve(dirname,'../dist'),filename: '[name].[chunkhash:8].js'
},}
通过 npm run build:single 可看到打包效果，打包内容大致如下(经过精简)：
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;
}
return webpack_require(webpack_require.s = 3);
})([
/ 0 /
(function(module,exports,webpack_require) {
var util = webpack_require(1);
console.log(util);
module.exports = "index 2";
}),/ 1 /
(function(module,exports) {
module.exports = "Hello World";
}),/ 2 /
(function(module,webpack_require) {
var index2 = webpack_require(0);
index2 = webpack_require(0);
var util = webpack_require(1);
console.log(index2);
console.log(util);
}),/ 3 /
(function(module,webpack_require) {
module.exports = webpack_require(2);
})]);
- 首先 webpack 将所有模块(可以简单理解成文件)包裹于一个函数中，并传入默认参数，这里有三个文件再加上一个入口模块一共四个模块，将它们放入一个数组中，取名为 modules，并通过数组的下标来作为 moduleId。
- 将 modules 传入一个自执行函数中，自执行函数中包含一个 installedModules 已经加载过的模块和一个模块加载函数，最后加载入口模块并返回。
- __webpack_require__ 模块加载，先判断 installedModules 是否已加载，加载过了就直接返回 exports 数据，没有加载过该模块就通过 modules[moduleId].call(module.exports,__webpack_require__) 执行模块并且将 module.exports 给返回。
很简单是不是，有些点需要注意的是：
- 每个模块 webpack 只会加载一次,所以重复加载的模块只会执行一次，加载过的模块会放到 installedModules，下次需要需要该模块的值就直接从里面拿了。
- 模块的 id 直接通过数组下标去一一对应的，这样能保证简单且唯一，通过其它方式比如文件名或文件路径的方式就比较麻烦，因为文件名可能出现重名，不唯一，文件路径则会增大文件体积，并且将路径暴露给前端，不够安全。
- modules[moduleId].call(module.exports,__webpack_require__) 保证了模块加载时 this 的指向 module.exports 并且传入默认参数，很简单，不过多解释。
webpack 多文件如何进行代码切割？
webpack 单文件打包的方式应付一些简单场景就足够了，但是我们在开发一些复杂的应用，如果没有对代码进行切割，将第三方库(jQuery)或框架(React)和业务代码全部打包在一起，就会导致用户访问页面速度很慢，不能有效利用缓存，你的老板可能就要找你谈话了。
那么 webpack 多文件入口如何进行代码切割，让我先写一个简单的例子：
const utilB = require('./js/utilB');
console.log(utilB);
// 异步加载文件，类似于 import()
const utilC = () => require.ensure(['./js/utilC'],function(require) {
console.log(require('./js/utilC'))
});
utilC();
// src/multiple/js/utilA.js 可类比于公共库，如 jQuery
module.exports = "util A";
// src/multiple/js/utilB.js
module.exports = 'util B';
// src/multiple/js/utilC.js
module.exports = "util C";
这里我们定义了两个入口 pageA 和 pageB 和三个库 util，我们希望代码切割做到：
- 因为两入口都是用到了 utilB，我们希望把它抽离成单独文件，并且当用户访问 pageA 和 pageB 的时候都能去加载 utilB 这个公共模块，而不是存在于各自的入口文件中。
- pageB 中 utilC 不是页面一开始加载时候就需要的内容，假如 utilC 很大，我们不希望页面加载时就直接加载 utilC，而是当用户达到某种条件(如：点击按钮)才去异步加载 utilC，这时候我们需要将 utilC 抽离成单独文件，当用户需要的时候再去加载该文件。
那么 webpack 需要怎么配置呢？
entry: {
pageA: [path.resolve(dirname,'../src/multiple/pageA.js')],pageB: path.resolve(dirname,'../src/multiple/pageB.js'),filename: '[name].[chunkhash:8].js',plugins: [
new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
name: 'vendor',minChunks: 2,}),new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
name: 'manifest',chunks: ['vendor']
})
]
}
单单配置多 entry 是不够的，这样只会生成两个 bundle 文件，将 pageA 和 pageB 所需要的内容全部放入，跟单入口文件并没有区别，要做到代码切割，我们需要借助 webpack 内置的插件 CommonsChunkPlugin。
首先 webpack 执行存在一部分运行时代码，即一部分初始化的工作，就像之前单文件中的 __webpack_require__ ，这部分代码需要加载于所有文件之前，相当于初始化工作，少了这部分初始化代码，后面加载过来的代码就无法识别并工作了。
这段代码的含义是，在这些入口文件中，找到那些引用两次的模块(如：utilB)，帮我抽离成一个叫 vendor 文件，此时那部分初始化工作的代码会被抽离到 vendor 文件中。
这段代码的含义是在 vendor 文件中帮我把初始化代码抽离到 mainifest 文件中，此时 vendor 文件中就只剩下 utilB 这个模块了。你可能会好奇为什么要这么做？
因为这样可以给 vendor 生成稳定的 hash 值，每次修改业务代码(pageA)，这段初始化时代码就会发生变化，那么如果将这段初始化代码放在 vendor 文件中的话，每次都会生成新的 vendor.xxxx.js，这样不利于持久化缓存，如果不理解也没关系，下次我会另外写一篇文章来讲述这部分内容。
另外 webpack 默认会抽离异步加载的代码，这个不需要你做额外的配置，pageB 中异步加载的 utilC 文件会直接抽离为 chunk.xxxx.js 文件。
执行 npm run build:multiple 即可查看打包内容，首先来看下 manifest 如何做初始化工作(精简版)？
与单文件内容一致，定义了一个自执行函数，因为它不包含任何模块，所以传入一个空数组。除了定义了 __webpack_require__ ，还另外定义了两个函数用来进行加载模块。
首先讲解代码前需要理解两个概念，分别是 module 和 chunk
- chunk 代表生成后 js 文件，一个 chunkId 对应一个打包好的 js 文件(一共五个)，从这段代码可以看出，manifest 的 chunkId 为 4，并且从代码中还可以看到：0-3 分别对应 pageA,pageB,异步 utilC,vendor 公共模块文件，这也就是我们为什么不能将这段代码放在 vendor 的原因，因为文件的 hash 值会变。内容变了，vendor 生成的 hash 值也就变了。
- module 对应着模块，可以简单理解为打包前每个 js 文件对应一个模块，也就是之前 __webpack_require__ 加载的模块，同样的使用数组下标作为 moduleId 且是唯一不重复的。
那么为什么要区分 chunk 和 module 呢？
首先使用 installedChunks 来保存每个 chunkId 是否被加载过，如果被加载过，则说明该 chunk 中所包含的模块已经被放到了 modules 中，注意是 modules 而不是 installedModules。我们先来简单看一下 vendor chunk 打包出来的内容。
在执行完 manifest 后就会先执行 vendor 文件，结合上面 webpackJsonp 的定义，我们可以知道 [3,4] 代表 chunkId，当加载到 vendor 文件后，installedChunks[3] 和 installedChunks[4] 将会被置为 0，这表明 chunk3，chunk4 已经被加载过了。
webpackJsonpCallback 一共有两个参数，chuckIds 一般包含该 chunk 文件依赖的 chunkId 以及自身 chunkId，moreModules 代表该 chunk 文件带来新的模块。
简单说说 webpackJsonpCallback 做了哪些事，首先判断 chunkIds 在 installedChunks 里有没有回调函数函数未执行完，有的话则放到 callbacks 里，并且等下统一执行，并将 chunkIds 在 installedChunks 中全部置为 0,然后将 moreModules 合并到 modules。
这里面只有 modules[0] 是不固定的，其它 modules 下标都是唯一的，在打包的时候 webpack 已经为它们统一编号，而 0 则为入口文件即 pageA，pageB 各有一个 module[0]。
然后将 callbacks 执行并清空，保证了该模块加载开始前所以前置依赖内容已经加载完毕，最后判断 moreModules[0],有值说明该文件为入口文件，则开始执行入口模块 0。
上面解释了一大堆，但是像 pageA 这种同步加载 manifest,vendor 以及 pageA 文件来说，每次加载的时候 callbacks 都是为空的，因为它们在 installedChunks 中的值要嘛为 undefined(未加载),要嘛为 0(已被加载)。installedChunks[chunkId] 的值永远为 false，所以在这种情况下 callbacks 里根本不会出现函数，如果仅仅是考虑这样的场景，上面的 webpackJsonpCallback 完全可以写成下面这样：
但是考虑到异步加载 js 文件的时候(比如 pageB 异步加载 utilC 文件)，就没那么简单，我们先来看下 webpack 是如何加载异步脚本的：
if(installedChunks[chunkId] !== undefined) {
installedChunks[chunkId].push(callback);
} else {
installedChunks[chunkId] = [callback];
var head = document.getElementsByTagName('head')[0];
var script = document.createElement('script');
script.type = 'text/javascript';
script.charset = 'utf-8';
script.async = true;
script.src = __webpack_require__.p + "" + chunkId + "." + ({"0":"pageA","3":"53fa02a7"}[chunkId] + ".js";
head.appendChild(script);
}
};
大致分为三种情况，(已经加载过，正在加载中以及从未加载过)
- 已经加载过该 chunk 文件，那就不用再重新加载该 chunk 了，直接执行回调函数即可，可以理解为假如页面有两种操作需要加载加载异步脚本，但是两个脚本都依赖于公共模块，那么第二次加载的时候发现之前第一次操作已经加载过了该 chunk，则不用再去获取异步脚本了，因为该公共模块已经被执行过了。
- 从未加载过，则动态地去插入 script 脚本去请求 js 文件，这也就为什么取名 webpackJsonpCallback ，因为跟 jsonp 的思想很类似，所以这种异步加载脚本在做脚本错误监控时经常出现 Script error，具体原因可以查看我之前写的文章：
- 正在加载中代表该 chunk 文件已经在加载中了，比如说点击按钮触发异步脚本，用户点太快了，连点两次就可能出现这种情况，此时将回调函数放入 installedChunks。
我们通过 utilC 生成的 chunk 来进行讲解：
pageB 需要异步加载这个 chunk：
当 pageB 进行某种操作需要加载 utilC 时就会执行 __webpack_require__.e(2,callback) 2，代表需要加载的模块 chunkId(utilC)，异步加载 utilC 并将 callback 添加到 installedChunks[2] 中，然后当 utilC 的 chunk 文件加载完毕后，chunkIds 包含 2，发现 installedChunks[2] 是个数组，里面还有之前还未执行的 callback 函数。
既然这样，那我就将我自己带来的模块先放到 modules 中，然后再统一执行之前未执行完的 callbacks 函数，这里指的是存放于 installedChunks[2] 中的回调函数 (可能存在多个)，这也就是说明这里的先后顺序：
webpack1 和 webpack2 在文件打包上有什么区别？
经过我对打包文件的观察，从 webpack1 到 webpack2 在打包文件上有下面这些主要的改变：
首先，moduleId[0] 不再为入口执行函数做保留，所以说不用傻傻看到 moduleId[0] 就认为是打包文件的入口模块，取而代之的是 window["webpackJsonp"] = function webpackJsonpCallback(chunkIds,moreModules,executeModules) {} 传入了第三个参数 executeModules，是个数组，如果参数存在则说明它是入口模块，然后就去执行该模块。
其次，webpack2 中会默认加载 OccurrenceOrderPlugin 这个插件，即你不用 plugins 中添加这个配置它也会默认执行，那它有什么用途呢？主要是在 webpack1 中 moduleId 的不确定性导致的，在 webpack1 中 moduleId 取决于引入文件的顺序，这就会导致这个 moduleId 可能会时常发生变化,而 OccurrenceOrderPlugin 插件会按引入次数最多的模块进行排序，引入次数的模块的 moduleId 越小，比如说上面引用的 utilB 模块引用次数为 2(最多)，所以它的 moduleId 为 0。
最后说下在异步加载模块时， webpack2 是基于 Promise 的，所以说如果你要兼容低版本浏览器，需要引入 Promise-polyfill ，另外为引入请求添加了错误处理。
可以看出，原本基于回调函数的方式已经变成基于 Promise 做异步处理，另外添加了 onScriptComplete 用于做脚本加载失败处理。
在 webpack1 的时候，如果由于网络原因当你加载脚本失败后，即使网络恢复了，你再次进行某种操作需要同个 chunk 时候都会无效，主要原因是失败之后没把 installedChunks[chunkId] = undefined; 导致之后不会再对该 chunk 文件发起异步请求。
而在 webpack2 中，当脚本请求超时了(2min)或者加载失败，会将 installedChunks[chunkId] 清空，当下次重新请求该 chunk 文件会重新加载，提高了页面的容错性。
这些是我在打包文件中看到主要的区别，难免有所遗漏，如果你有更多的见解，欢迎在评论区留言。
webpack2 如何做到 tree shaking?
什么是 tree shaking，即 webpack 在打包的过程中会将没用的代码进行清除(dead code)。一般 dead code 具有一下的特征：
- 代码不会被执行，不可到达
- 代码执行的结果不会被用到
- 代码只会影响死变量（只写不读）
是不是很神奇，那么需要怎么做才能使 tree shaking 生效呢？
首先，模块引入要基于 ES6 模块机制，不再使用 commonjs 规范，因为 es6 模块的依赖关系是确定的，和运行时的状态无关，可以进行可靠的静态分析，然后清除没用的代码。而 commonjs 的依赖关系是要到运行时候才能确定下来的。
其次，需要开启 UglifyJsPlugin 这个插件对代码进行压缩。
我们先写一个例子来说明：
export const utilA = 'util A';
export function funcA() {
console.log('func A');
}
// src/es6/js/utilB.js
export default function() {
console.log('func B');
}
if(false) { // 被清除
console.log('never use');
}
while(true) {}
console.log('never use');
// src/es6/js/utilC.js
const classC = function() {} // 类方法不会被清除
classC.prototype.saySomething = function() {
console.log('class C');
}
export default classC;
打包的配置也很简单：
通过 npm run build:es6 对压缩的文件进行分析：
引入但是没用的变量，函数都会清除，未执行的代码也会被清除。但是类方法是不会被清除的。因为 webpack 不会区分不了是定义在 classC 的 prototype 还是其它 Array 的 prototype 的，比如 classC 写成下面这样：
webpack 无法保证 prototype 挂载的对象是 classC，这种代码，静态分析是分析不了的，就算能静态分析代码，想要正确完全的分析也比较困难。所以 webpack 干脆不处理类方法，不对类方法进行 tree shaking。
webpack3 如何做到 scope hoisting?
scope hoisting，顾名思义就是将模块的作用域提升，在 webpack 中不能将所有所有的模块直接放在同一个作用域下，有以下几个原因：
- 按需加载的模块
- 使用 commonjs 规范的模块
- 被多 entry 共享的模块
在 webpack3 中，这些情况生成的模块不会进行作用域提升，下面我就举个例子来说明：
export const utilB = 'util B';
export function funcB() {
console.log('func B');
}
// src/hoist/utilC.js
export const utilC = 'util C';
// src/hoist/pageA.js
import { utilA,funcA } from './utilA';
console.log(utilA);
funcA();
// src/hoist/pageB.js
import { utilA } from './utilA';
import { utilB,funcB } from './utilB';
funcB();
import('./utilC').then(function(utilC) {
console.log(utilC);
})
这个例子比较典型，utilA 被 pageA 和 pageB 所共享，utilB 被 pageB 单独加载，utilC 被 pageB 异步加载。
想要 webpack3 生效，则需要在 plugins 中添加 ModuleConcatenationPlugin。
webpack 配置如下：
运行 npm run build:hoist 进行编译，简单看下生成的 pageB 代码：
通过代码分析，可以得出下面的结论：
- 因为我们配置了共享模块抽离，所以 utilA 被抽出为单独模块，故这部分内容不会进行作用域提升。
- utilB 无牵无挂，被 pageB 单独加载，所以这部分不会生成新的模块，而是直接作用域提升到 pageB 中。
- utilC 被异步加载，需要抽离成单独模块，很明显没办法作用域提升。
结尾
好了，讲到这差不多就完了，理解上面的内容对前端模块化会有更多的认知，如果有什么写的不对或者不完整的地方，还望补充说明，希望这篇文章能帮助到你。
