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前端工程化/構建自動化

JasonZhang / 3342人閱讀

摘要:前端工程化的演化。前端較為流行的單元測試,等自動化測試自動化測試是軟件通過模擬瀏覽器,對頁面進行操作,判斷是否產生預想的效果。

前端工程化

??前端工程化的概念在近些年來逐漸成為主流構建大型web應用不可或缺的一部分,在此我通過以下這三方面總結一下自己的理解。

為什么需要前端工程化。

前端工程化的演化。

怎么實現前端工程化。

為什么需要工程化

??隨著近些年來前端技術的不斷發展,越來越多復雜的業務放在了前端,前端不再是以前幾個HTML + CSS + javascript就能解決的了。業務復雜了,需要維護的代碼量就自然多了,如此一來,前端代碼的可靠性,可維護性,可拓展性,以及前端web應用的性能,開發效率等等各方面就成了不得不考慮的問題。

??于是我們就產生了前端工程化這個概念,來解決這些問題。現階段的前端工程化,需要考慮到各個方面,包括但不限于以下這幾點:

提升開發效率

webpack-dev-server 熱加載
  以前,我們的日常前端開發的流程是這樣的: 修改代碼 -> 切換IDE到瀏覽器 -> 刷新瀏覽器查看效果(有時候還需要清除緩存) -> 修改代碼 ....。

  這套流程,尤其是刷新瀏覽器這個過程,無疑是相當低效繁瑣枯燥的。 而webpack-dev-server 替我們解決了這個問題,它有兩種模式,兩種模式,一種是 watch 模式,功能是你修改代碼,自動幫你刷新頁面,無需手動刷新;另一種更加強大,基于 websocket 全雙工通信技術,直接無刷新幫你把修改的代碼替換掉。 從而極大程度上提高了開發效率。

數據mock
  在后端接口還沒提供的時候,前后端制定好共同的接口協議,開發時前端可以使用mock模擬數據,與后端徹底分離,并行開發。面向接口編程,盡可能減少前后端溝通成本。

優化性能

代碼合并壓縮,混淆加密

減少小圖片請求
  webpack中url-loader:loader: "url-loader?limit=8192",使得小于8kb的圖片使用data:image base64 編碼內聯,減少圖片請求量

部署靜態文件緩存管理
  使用webpack的內置的chunkhash功能,可以給生成的js文件添加hash后綴,標識文件版本。

提高代碼質量

模塊化
  主要指 js 代碼的模塊化。以前的前端開發并沒有模塊化這個概念,這給維護大型項目帶來了極大的困難。發展到現在的前端有很多模塊化的方法可供選擇,如seajs ,requirejs, webpack 等。 模塊化能很大程度上提高了代碼的可維護性

CSS 預處理
  通過sass,less 等css 預處理器,可以實現 css 文件的拆分,顆粒化,實現css可復用。而且通過autoprefixer或postcss 還可以讓 css 樣式對老舊瀏覽器向下兼容。

  此外,通過使用 css-modules 能夠避免css全局污染的問題,極大提高css代碼的可控性,不需要設定一堆命名空間與命名規范來限制。

ES6 + babel 編譯
  javascript本身設計存在一定程度上的缺陷,例如“沒有模塊化”,“沒有塊級作用域”,“全局變量污染”,“回調地獄”等等之類的問題,為了改善這些缺陷,計算機協會在2015年推出了ECMAScript 6 標準(今年已經ES8 已經發布了),使用ES6的語法除了能有效減少代碼量之外,還引入了塊級作用域,模塊化,類的語法糖,promise以及一些新的API,很大程度上填了以前javascript的遺留下的坑,以及提高了代碼質量。

  不過即便過了兩年,ES6也并沒有被市面的主流瀏覽器完全支持,所以我們還需用 babel 將ES6 編譯成ES5,再將一些不支持的API polyfill 處理。

eslint 代碼檢查
  一直一來,代碼風格都是一場無休止的爭論,每個人都有自己的代碼風格習慣,而這些習慣無非就是tab還是空格,換不換行,加不加空格等等之類的瑣事,與其通過制定規范去強行限制開發者的編寫習慣,不如從工具層面徹底解決代碼風格的問題。eslint可以自動處理一些代碼風格的問題,直接將代碼通過指定的規則格式化,使代碼整體風格統一

  更進一步,eslint 還可以禁止代碼的一些可能造成不良影響的行為(例如eval,未定義變量),使其拋出錯誤。降低代碼產生bug的可能性。

單元測試
  集成單元測試,提高代碼可靠性。前端較為流行的單元測試 mocha,qunit 等

UI 自動化測試
  UI 自動化測試是 軟件通過模擬瀏覽器,對頁面進行UI操作,判斷是否產生預想的UI效果。目前較為流行的UI自動化測試套件主要是 基于phantomjs的 nightmare

web組件化
  web組件化是通過自定義標簽,從UI層面對代碼的拆分,提高前端代碼的可復用性。盡管w3c已經初步對web組件化制定了規范, 但目前瀏覽器對web 組件化的支持慘不忍睹,無法通過原生的方法來實現web組件,但目前流行的前端框架,如vue,angular,react都有提供自己的web組件化,從而提高代碼可復用性

前端工程化的發展

??如果引入js文件順序錯了則會報錯。 乍一看似乎沒什么難度呀,是人都能分清是吧。那么請看下面這種情況:
??有 a.js, b.js, c.js, d.js, e.js 五個文件,其中

a 依賴 b和e,

b 依賴 d和e,

c 依賴 a和d,

d 依賴 e,

e 無依賴。

??那么根據以上關系,請按正確順序引入js文件(黑人問號???)。當然,事實上也并不難區分其優先級,逐級遞推就很快可以推斷出引入順序為 e,d,b,a,c

  毫無疑問,對于稍微復雜點的web工程,存在復雜依賴情況是極有可能發生的,并且把時間耗費在管理依賴關系上也不值當。

  所以就誕生了前端模塊化

模塊化標準(AMD,CMD,ES6 Module)

??經歷了混亂加載的黑歷史,我們終于迎來了js的模塊化,忽如一夜春風來,一夜之間冒出一堆模塊化標準。

??其中具有代表性的模塊加載器分別是是遵循AMD(Asynchronous Module Definition)規范的RequireJS ,還有淘寶玉伯開源的 遵循CMD(Common Module Definition)規范的 SeaJS。 兩者除了遵循規范不一樣之外,封裝模塊有差別之外,都各有所長,而且對舊版本瀏覽器的支持都相當完美。

  當然除了這兩個,還有各類其他開發者開發的模塊加載器,當真是一番群魔亂舞百家爭鳴的盛世呀。在此就不一一細述了。

  下面有請我們的主角出廠: ES6 Module

  ES6 Module 是新一代javascript標準 ECMAScript 6 的新增特性,其語法和Python相似,比較簡潔易用。另外,相比于其他模塊加載器,ES6 Module 是語法級別的實現,其靜態代碼分析相比于其他框架會更快更高效,方便做代碼檢測。

// import 基本語法
import React from "react";    //等價于 var React = require("react");
import { stat, exists, readFile } from "fs";
// 等價于 
// var fs = require("fs");
// var stat = fs.stat, exists = fs.exists, readFile = fs.readFile;

  
??而且,且不論其API優劣,其語法與前面說的模塊化有什么區別的,ES6 Module最大優點是顯而易見的: 它是官方標準,而不是其他妖艷賤貨第三方開發的框架/庫。跟著有名分的原配混,毫無疑問是有前途更穩定的吧

  當然,缺點也是很明顯的,不同于RequireJS,SeaJS 向下兼容到極致(ie6+),ES6 Module 的兼容性還未覆蓋絕大部分瀏覽器,支持ES6 Module的瀏覽器寥寥無幾,雖然可以通過babel進行語法轉譯,不過兼容性畢竟是硬傷,唯有時間能治愈。

自動化構建工具(gulp,grunt)

??從描述可知,前端工程化需要做的事情,單憑人力一個一個去處理基本沒有可能完成,那么,我們就需要學會使用工具,畢竟程序猿和猿之間最大的區別就是會不會使用工具

  grunt 和 gulp 就是自動化構建工具。我們通過安裝對應的node_module,根據gulp/grunt 的API編寫相對應的任務(如:css預處理,代碼合并壓縮,代碼校驗檢查等任務,js代碼轉譯),那么就可以生成我們想要的結果,完成前端工作流管理,極大程度地提高效率。其作用其實就相當于makefile 的make 操作,將手工操作自動化,其任務編寫格式如下。

// gulp scss預處理任務
gulp.task("styles", function() {
  return gulp.src("src/styles/main.scss")
    .pipe(sass({ style: "expanded" }))
    .pipe(autoprefixer("last 2 version", "safari 5", "ie 8", "ie 9", "opera 12.1", "ios 6", "android 4"))
    .pipe(gulp.dest("dist/assets/css"))
    .pipe(rename({suffix: ".min"}))
    .pipe(minifycss())
    .pipe(gulp.dest("dist/assets/css"))
    .pipe(notify({ message: "Styles task complete" }));
});
模塊化打包器(webpack)

??前面說了那么多SeaJS,RequireJS的模塊化 ,又有gulp ,grunt的自動化處理,想必都有點覺得這前端工程化的技術棧也太繁瑣了吧。

  那么現在,你可以統統不用管啦,讓我們推出終極解決方案:Webpack。  

  相比于seajs / requirejs 需要在瀏覽器引入 sea.js 、require.js 的模塊解析器文件,瀏覽器才能識別其定義的模塊。 webpack不需要在瀏覽器中加載解釋器,而是直接在本地將模塊化文件(無論是AMD,CMD規范還是ES6 Module)編譯成瀏覽器可識別的js文件。

  另外,相對于gulp/grunt 的批處理工作流功能,webpack 也可以通過 loader、plugin的形式對所有文件進行處理,來實現類似的功能。

  其主要工作方式是: 整個項目存在一個或多個入口js文件,通過這個入口找到項目的所有依賴文件,通過loader,plugin進行處理后,打包生成對應的文件,輸出到指定的output目錄中。可以說是集模塊化與工作流于一身的工具




  當然,webpack也并非銀彈。工具沒有好壞,只有適合與否。即便是webpack也并非適用于所有場合。

  webpack 的最大特點是一切皆為模塊,一切全包,最適和應用在SPA一站式應用場景。只有簡單幾個頁面的情況下使用 webpack 反而可能會增加不必要的配置成本,反而直接用gulp或者其他工具處理代碼壓縮,css 預處理之類的工作會更加快捷易用。

  另外,除了最主流的 webpack 之外,同性質的模塊化打包器還有 browserIfy,以及百度的 fis ,由于對這兩者了解不多,就不一一比較了。

使用 webpack 實現工程化

??廢話少說,talk is easy , show me the code,我們來看看webpack是怎么工作的。以下是一個配置了webpack-dev-server的本地開發webpack配置文件。 具體可訪問 github 地址 查看完整信息

// webpack.dev.config.js
let path = require("path"),
      webpack = require("webpack");

let resolve = path.resolve;
let webRootDir = resolve(__dirname, "../");


module.exports = {
    entry: {                 // 入口文件,打包通過入口,找到所有依賴的模塊,打包輸出
        main: resolve(webRootDir, "./src/main.js"), 
    },
    output: {
        path: resolve(webRootDir, "./build"),  // 輸出路徑
        publicPath: "/build/",     // 公共資源路徑
        filename: "[name].js"      // 輸出文件名字,此處輸出main.js, babel-polyfill.js ,  視情況可以配置[name].[chunkhash].js添加文件hash, 管理緩存
    },
    module: {
        rules: [   //模塊化的loader,有對應的loader,該文件才能作為模塊被webpack識別
            {
                test: /.js$/,
                loader: "babel-loader",
                exclude: /node_modules/
            },
            {
                test: /.(png|jpg|gif|svg|ico)$/,
                loader: "file-loader",
                options: {
                    name: "[name].[ext]?[hash]"
                }
            },
            {
                test: /.(eot|svg|ttf|woff|woff2)(?S*)?$/,
                loader: "file-loader"
            },
            {
                test: /.css$/,
                loader: "style-loader!css-loader"
            },
            {
                test: /.scss$/,
                loader: "style-loader!css-loader!autoprefixer-loader?{browsers:["last 5 version", "Firefox" +
                " 15"]}!sass-loader?sourceMap&outputStyle=compressed"
            }
        ]
    },

    resolve: {
        extensions: [".js"],  // 定義后綴名 ,import時可以省略“.js”后綴
        alias: {   // 別名。 如 import "./src/style/common.css"  ==> import "style/common.css"
            "components": resolve(webRootDir, "./src/components"),
            "page": resolve(webRootDir, "./src/page"),
            "style": resolve(webRootDir, "./src/style"),
            "script": resolve(webRootDir, "./src/script"),
            "static": resolve(webRootDir, "./static")
        }
    },

    devServer: { // webpack-dev-server 熱加載的配置
        host: "127.0.0.1",   //本地ip, 如需局域網內其他及其通過ip訪問,配置"0.0.0.0"即可
        port: 8080,
        disableHostCheck: true,
        historyApiFallback: true,
        noInfo: true
    },

    performance: {
        hints: false
    },

}

module.exports.devtool = "#source-map"

/*插件*/
module.exports.plugins = (module.exports.plugins || []).concat([
    // webpack 變量定義,,可在其他模塊訪問到該變量值,以便根據不同環境來進行不同情況的打包操作。
    //  例如,在main.js 下 console.log( process.env.Node_ENV ) 輸出 development字符串
    new webpack.DefinePlugin({
        "process.env": {     
            NODE_ENV: `"development"`
        }
    }),

])

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