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如何使用webpack性能优化?

webpack作为前端目前使用最广泛的打包工具,在面试中也是经常会被问到的。

比较常见的面试题包括:

可以配置哪些属性来进行webpack性能优化?

前端有哪些常见的性能优化?(问到前端性能优化时,除了其他常见的,也完全可以从webpack来回答)

webpack的性能优化较多,我们可以对其进行分类:

  • 优化一:打包后的结果,上线时的性能优化。(比如分包处理、减小包体积、CDN服务器等)
  • 优化二:优化打包速度,开发或者构建时优化打包速度。(比如exclude、cache-loader等)

大多数情况下,我们会更加侧重于优化一,这对于线上的产品影响更大。

在大多数情况下webpack都帮我们做好了该有的性能优化:

比如配置mode为production或者development时,默认webpack的配置信息;

但是我们也可以针对性的进行自己的项目优化;

接下来,我们来学习一下webpack性能优化的更多细节。

性能优化 - 代码分离

代码分离(Code Splitting)是webpack一个非常重要的特性:

它主要的目的是将代码分离到不同的bundle中,之后我们可以按需加载,或者并行加载这些文件;

比如默认情况下,所有的JavaScript代码(业务代码、第三方依赖、暂时没有用到的模块)在首页全部都加载,就会影响首页

的加载速度;

代码分离可以分出更小的bundle,以及控制资源加载优先级,提供代码的加载性能;

分包处理的优势和必要性:

image-20240527230421235

Webpack中常用的代码分离有三种:

入口起点:使用entry配置手动分离代码;

防止重复:使用Entry Dependencies或者SplitChunksPlugin去重和分离代码;

动态导入:通过模块的内联函数调用来分离代码;

多入口起点

入口起点的含义非常简单,就是配置多入口:

比如配置一个index.js和main.js的入口;

正常情况下,如果我们只配置一个入口文件,那么只会打包一个,配置如下:

webapck.config.js

javascript
const path = require('path')

module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, './build'),
    filename: 'bundle.js',
  },
}

可以看到执行npm run build打包之后的index.html只会引入bundle.js,并没有对我们的main.js进行引入

image-20240527231324802

如果想要对main.js也进行打包,就需要进行多入口的配置,配置如下:

webpack.config.js

javascript
module.exports = {
  entry: {
    index: {
      import: './src/index.js',
    },
    main: {
      import: './src/main.js',
    },
  },
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, './build'),
    // placeholder
    filename: '[name]-bundle.js',
  },
}

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Entry Dependencies(入口依赖)

假如我们的index.js和main.js都依赖axios

如果我们单纯的进行入口分离,那么打包后的两个bunlde都有会有一份axios;

事实上我们可以对他们进行共享;

没有进行共享配置之前执行npm run build进行打包,打包之后在index-bundle.js和main-bundle.js中都会有axios的源代码,这样就造成了性能上的浪费。

image-20240601075323161

webpack.config.js

javascript
module.exports = {
  entry: {
    index: {
      import: './src/index.js',
      dependOn: 'shared'
    },
    main: {
      import: './src/main.js',
      dependOn: 'shared'
    },
    shared: ['axios']
  },
}

进行共享配置之后,再执行npm run build,就会多出一个shared-bundle.js,里面放的就是axios的依赖

image-20240601075432526

动态导入(dynamic import)

另外一个代码拆分的方式是动态导入时,webpack提供了两种实现动态导入的方式:

第一种,使用ECMAScript中的 import() 语法来完成,也是目前推荐的方式;

第二种,使用webpack遗留的 require.ensure,目前已经不推荐使用;

比如我们有一个模块 bar.js:

该模块我们希望在代码运行过程中来加载它(比如判断一个条件成立时加载);

因为我们并不确定这个模块中的代码一定会用到,所以最好拆分成一个独立的js文件;

这样可以保证不用到该内容时,浏览器不需要加载和处理该文件的js代码;

这个时候我们就可以使用动态导入;

注意:使用动态导入bar.js:

在webpack中,通过动态导入获取到一个对象;

真正导出的内容,在该对象的default属性中,所以我们需要做一个简单的解构;

为了,作比较,我们首先在src下创建router文件夹,分别有about.js和category.js

about.js

javascript
const h1 = document.createElement('h1')
h1.textContent = "About Page"
document.body.append(h1)

category.js

javascript
const h1 = document.createElement('h1')
h1.textContent = "Category Page"
document.body.append(h1)

接着在main.js中导入使用

javascript
import './router/about'
import './router/category'

const btn1 = document.createElement('button')
const btn2 = document.createElement('button')
btn1.textContent = '关于'
btn2.textContent = '分类'
document.body.append(btn1)
document.body.append(btn2)

执行npm run build进行打包,about.js和category.js是会被打包进去

image-20240601081558125

实际上我们应该是点击关于按钮的时候才把about.js引入,点击分类按钮把category.js引入,那么就可以下面这样

main.js

javascript
const btn1 = document.createElement('button')
const btn2 = document.createElement('button')
btn1.textContent = '关于'
btn2.textContent = '分类'
document.body.append(btn1)
document.body.append(btn2)

btn1.onclick = function() {
  import('./router/about')
}

btn2.onclick = function() {
  import('./router/category')
}

这次再次执行npm run build打包,会多出来2个文件,这2个文件名字可以改,后面再说。

image-20240601081914543

打开打包之后的index.html,一开始不会加载打包之后的src_router_about_js-bundle.js和src_router_category_js-bundle.js

image-20240601082146496

而是等到点击的时候再加载对应的js文件。

动态导入可以拿到结果,如果想使用about.js里面的方法

about.js

javascript
const h1 = document.createElement('h1')
h1.textContent = "About Page"
document.body.append(h1)

function about() {
  console.log('about function exec~')
}

export {
  about
}

main.js

javascript
...
btn1.onclick = function() {
  import('./router/about').then(res => {
    res.about()
  })
}

但是如果在about.js中使用的是export default的方式导出的话,使用方式又会有点不一样

about.js

javascript
const name = 'ABOUT'

export default name

main.js

javascript
btn1.onclick = function() {
  import('./router/about').then(res => {
    res.default()
  })
}

动态导入的文件命名

动态导入的文件命名:

因为动态导入通常是一定会打包成独立的文件的,所以并不会再cacheGroups中进行配置;

那么它的命名我们通常会在output中,通过 chunkFilename 属性来命名;

webpack.config.js

javascript
module.exports = {
  output: {
     // 单独针对分包的文件进行命名
    chunkFilename: '[name]_chunk.js'
  }
}
image-20240601085536418

除了加上name,也可以加上id,默认打包出来id和name的名字一样

javascript
module.exports = {
  output: {
     // 单独针对分包的文件进行命名
    chunkFilename: '[id]_[name]_chunk.js'
  }
}
image-20240601085702385

事实上,id和name的名字都可以修改,id的修改后面再讲,这里先学习怎么修改name。

但是,你会发现默认情况下我们获取到的 [name] 是和id的名称保持一致的

如果我们希望修改name的值,可以通过magic comments(魔法注释)的方式;

main.js

javascript
btn1.onclick = function() {
  import(/* webpackChunkName: "about" */'./router/about').then(res => {
    res.about()
    res.default()
  })
}

btn2.onclick = function() {
  import(/* webpackChunkName: "category" */'./router/category')
}

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SplitChunks

app.js打包会打包到main-bundle.js中,动态引入的about和category也会打包生成对应的chunk.js文件,但是像第三方库,比如Vue、React、axios等,这些如果在main.js中使用,默认会被打包到main-bundle.js中,如果这些第三方库,想进行单独打包生成一个vendor.js文件,那么就可以使用splitChunks。

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另外一种分包的模式是splitChunk,它底层是使用SplitChunksPlugin来实现的:

因为该插件webpack已经默认安装和集成,所以我们并不需要单独安装和直接使用该插件;

只需要提供SplitChunksPlugin相关的配置信息即可;

Webpack提供了SplitChunksPlugin默认的配置,我们也可以手动来修改它的配置:

比如默认配置中,chunks仅仅针对于异步(async)请求,我们可以设置为initial或者all;

javascript
module.exports = {
  optimization: {
    splitChunks: {
      chunks: "all",
    }
  }
}

main.js

javascript
import react from 'react'

使用了react,打包之后发现有个vendors的包

image-20240601093544853

SplitChunks自定义配置解析

Chunks:

默认值是async

另一个值是initial,表示对通过的代码进行处理

all表示对同步和异步代码都进行处理

minSize:

拆分包的大小, 至少为minSize;

如果一个包拆分出来达不到minSize,那么这个包就不会拆分;

maxSize:

将大于maxSize的包,拆分为不小于minSize的包;

cacheGroups:

用于对拆分的包就行分组,比如一个lodash在拆分之后,并不会立即打包,而是会等到有没有其他符合规则的包一起来打包;

test属性:匹配符合规则的包;

name属性:拆分包的name属性;

filename属性:拆分包的名称,可以自己使用placeholder属性;

javascript
module.exports = {
  optimization: {
    splitChunks: {
      chunks: "all",
      // 当一个包大于指定的大小时, 继续进行拆包
      // maxSize: 20000,
      // // 将包拆分成不小于minSize的包
      // minSize: 10000, // 默认值是20000即 20kb
      minSize: 10,

      // 自己对需要进行拆包的内容进行分包
      cacheGroups: {
        utils: {
          test: /utils/,
          filename: "[id]_utils.js"
        },
        vendors: {
          // /node_modules/
          // window上面 /\
          // mac上面 /
          test: /[\\/]node_modules[\\/]/,
          filename: "[id]_vendors.js"
        }
      }
    },
  }
}

这样打包之后,utlis和node_modules下的所有文件都有对应的包

image-20240601095743858

optimization.chunkIds配置

optimization.chunkIds配置用于告知webpack模块的id采用什么算法生成。

有三个比较常见的值:

natural:按照数字的顺序使用id;

named:development下的默认值,一个可读的名称的id;

deterministic:确定性的,在不同的编译中不变的短数字id

  • 在webpack4中是没有这个值的;
  • 那个时候如果使用natural,那么在一些编译发生变化时,就会有问题;

最佳实践:

开发过程中,我们推荐使用named;

打包过程中,我们推荐使用deterministic;

javascript
module.exports = {
  mode: 'production',
  devtool: false,
  optimization: {
    // 设置生成的chunkId的算法
    // development: named
    // production: deterministic(确定性)
    // webpack4中使用: natural
    chunkIds: 'deterministic',
  }
}

使用named打包出来可以看到完整的名字

image-20240601100823226

使用deterministic打包出来生成一个固定的数字,这个deterministic是webpack5新增的

image-20240601100959925

早期的webpack4没有deterministic,使用的是natural

image-20240601101133099

打包出来为什么是3_vendors.js,是因为打包了其他三个文件,0 1 2,到vendors.js,刚好是3。

但是使用natural是有弊端的,假如没有引用about.js,那么生成出来就会变成2_vendors.js,这样会有点浪费性能,而使用deterministic就不会有这个问题,是个固定的数字。

optimization.runtimeChunk配置

配置runtime相关的代码是否抽取到一个单独的chunk中:

runtime相关的代码指的是在运行环境中,对模块进行解析、加载、模块信息相关的代码;

比如我们的component、bar两个通过import函数相关的代码加载,就是通过runtime代码完成的;

抽离出来后,有利于浏览器缓存的策略:

比如我们修改了业务代码(main),那么runtime和component、bar的chunk是不需要重新加载的;

比如我们修改了component、bar的代码,那么main中的代码是不需要重新加载的;

设置的值:

  • true/multiple:针对每个入口打包一个runtime文件;
  • single:打包一个runtime文件;
  • 对象:name属性决定runtimeChunk的名称;

设置true和multiple的效果一样

javascript
module.exports = {
  optimization: {
    runtimeChunk: true
  }
}
image-20240601125919862

设置成single,只会打包一个runtime.bundle.js

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也可以设置成一个对象

javascript
module.exports = {
  optimization: {
    runtimeChunk: {
      name: "runtime-why"
    }
  }
}
image-20240601130322218

对象里面除了写name,还支持传入function,会打包出来2个文件

javascript
module.exports = {
  optimization: {
    runtimeChunk: {
      name: function(entrypoint) {
        return `why-${entrypoint.name}`
      }
    }
  }
}
image-20240601130458980

Prefetch和Preload

webpack v4.6.0+ 增加了对预获取和预加载的支持。

在声明 import 时,使用下面这些内置指令,来告知浏览器:

prefetch(预获取):将来某些导航下可能需要的资源

preload(预加载):当前导航下可能需要资源

与 prefetch 指令相比,preload 指令有许多不同之处:

preload chunk 会在父 chunk 加载时,以并行方式开始加载。prefetch chunk 会在父 chunk 加载结束后开始加载。

preload chunk 具有中等优先级,并立即下载。prefetch chunk 在浏览器闲置时下载。

preload chunk 会在父 chunk 中立即请求,用于当下时刻。prefetch chunk 会用于未来的某个时刻。

main.js

javascript
btn1.onclick = function() {
  import(
    /* webpackChunkName: "about" */
    /* webpackPrefetch: true */
    './router/about').then(res => {
    res.about()
    res.default()
  })
}

btn2.onclick = function() {
  import(
    /* webpackChunkName: "category" */
    /* webpackPrefetch: true */
    './router/category')
}

打包之后打开浏览器就会看到这2个js文件也会被加载出来,但是顺序一定要在其他资源加载完毕之后。再次刷新浏览器获取是通过prefetch cache获取。

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什么是CDN?

CDN称之为内容分发网络(Content Delivery Network或Content Distribution Network,缩写:CDN)

它是指通过相互连接的网络系统,利用最靠近每个用户的服务器;

更快、更可靠地将音乐、图片、视频、应用程序及其他文件发送给用户;

来提供高性能、可扩展性及低成本的网络内容传递给用户;

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在开发中,我们使用CDN主要是两种方式:

方式一:打包的所有静态资源,放到CDN服务器,

用户所有资源都是通过CDN服务器加载的;

方式二:一些第三方资源放到CDN服务器上;

购买CDN服务器

如果所有的静态资源都想要放到CDN服务器上,我们需要购买自己的CDN服务器;

目前阿里、腾讯、亚马逊、Google等都可以购买CDN服务器;

我们可以直接修改publicPath,在打包时添加上自己的CDN地址;

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第三方库的CDN服务器

通常一些比较出名的开源框架都会将打包后的源码放到一些比较出名的、免费的CDN服务器上:

国际上使用比较多的是unpkg、JSDelivr、cdnjs;

国内也有一个比较好用的CDN是bootcdn;

在项目中,我们如何去引入这些CDN呢?

第一,在打包的时候我们不再需要对类似于lodash或者dayjs这些库进行打包;

第二,在html模块中,我们需要自己加入对应的CDN服务器地址;

第一步,我们可以通过webpack配置,来排除一些库的打包:

第二步,在html模块中,加入CDN服务器地址:

image-20240601133036709

javascript
module.exports = {
  // 排除某些包不需要进行打包
  externals: {
    react: "React",
    // key属性名: 排除的框架的名称
    // value值: 从CDN地址请求下来的js中提供对应的名称
    axios: "axios"
  },
}

index.html

javascript
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  
  <div id="root"></div>
  <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/axios/1.2.0/axios.min.js"></script>
  <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/react/18.2.0/umd/react.production.min.js"></script>
</body>
</html>

认识shimming

shimming是一个概念,是某一类功能的统称:

shimming翻译过来我们称之为 垫片,相当于给我们的代码填充一些垫片来处理一些问题;

比如我们现在依赖一个第三方的库,这个第三方的库本身依赖lodash,但是默认没有对lodash进行导入(认为全局存在

lodash),那么我们就可以通过ProvidePlugin来实现shimming的效果;

注意:webpack并不推荐随意的使用shimming

Webpack背后的整个理念是使前端开发更加模块化;

也就是说,需要编写具有封闭性的、不存在隐含依赖(比如全局变量)的彼此隔离的模块;

Shimming预支全局变量

目前我们的lodash、dayjs都使用了CDN进行引入,所以相当于在全局是可以使用_和dayjs的

假如一个文件中我们使用了axios,但是没有对它进行引入,那么下面的代码是会报错的;

我们可以通过使用ProvidePlugin来实现shimming的效果:

ProvidePlugin能够帮助我们在每个模块中,通过一个变量来获取一个package;

如果webpack看到这个模块,它将在最终的bundle中引入这个模块;

另外ProvidePlugin是webpack默认的一个插件,所以不需要专门导入;

这段代码的本质是告诉webpack:

如果你遇到了至少一处用到 axios变量的模块实例,那请你将 axios package 引入进来,并将其提供给需要用到它的模块。

假设abc.js是一个第三方库,但是这个第三方库没有引用axios和dayjs

javascript
// import axios from 'axios'
// import dayjs from 'dayjs'

axios.get('http://123.207.32.32:8000/home/multidata').then(res => {
  console.log(res)
})

// console.log(axios)

console.log(dayjs(new Date()).format('YYYY-MM-DD HH:mm:ss'))

那么就需要使用ProvidePlugin进行配置:

javascript
const { ProvidePlugin } = require('webpack')

module.exports = {
  plugins: [
    new ProvidePlugin({
      axios: ['axios', 'default'], // 注意,这里使用axios.get本质上使用的是axios.default.get
      dayjs: 'dayjs'
    })
  ]
}

axios最新版的导出方式改为axios as default

image-20240601135945941

MiniCssExtractPlugin

MiniCssExtractPlugin可以帮助我们将css提取到一个独立的css文件中,该插件需要在webpack4+才可以使用。

首先,我们需要安装 mini-css-extract-plugin:

json
npm install mini-css-extract-plugin -D

配置rules和plugins:

main.js

javascript
import './css/style.css'

webpack.config.js

javascript
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')

module.exports = {
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [
          // 'style-loader', 开发阶段
          MiniCssExtractPlugin.loader, // 生产阶段
          'css-loader'
        ]
      }
    ]
  },
  plugins: [
    // 完成css的提取
    new MiniCssExtractPlugin({
      filename: 'css/[name].css',
      chunkFilename: 'css/[name]_chunk.css',// 如果有动态引入的css可以配置
    })
  ]
}

前面加上css/打包之后就会生成一个css文件夹,之前的js分包配置也是可以加上js/,这样打包之后如下结构:

image-20240601141715923

Hash、ContentHash、ChunkHash

在我们给打包的文件进行命名的时候,会使用placeholder,placeholder中有几个属性比较相似:

hash、chunkhash、contenthash

hash本身是通过MD4的散列函数处理后,生成一个128位的hash值(32个十六进制);

hash值的生成和整个项目有关系:

比如我们现在有两个入口index.js和main.js;

它们分别会输出到不同的bundle文件中,并且在文件名称中我们有使用hash;

这个时候,如果修改了index.js文件中的内容,那么hash会发生变化;

那就意味着两个文件的名称都会发生变化;

chunkhash可以有效的解决上面的问题,它会根据不同的入口进行借来解析来生成hash值:

比如我们修改了index.js,那么main.js的chunkhash是不会发生改变的;

contenthash表示生成的文件hash名称,只和内容有关系:

比如我们的index.js,引入了一个style.css,style.css有被抽取到一个独立的css文件中;

这个css文件在命名时,如果我们使用的是chunkhash;

那么当index.js文件的内容发生变化时,css文件的命名也会发生变化;

这个时候我们可以使用contenthash;

webpack.config.js

javascript
const path = require('path')
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')

module.exports = {
  mode: 'development',
  entry: {
    index: './src/index.js',
    main: './src/main.js',
  },
  output: {
    clean: true,
    path: path.resolve(__dirname, './build'),
    filename: '[name]_[contenthash]_bundle.js',
    chunkFilename: '[contenthash]_chunk.js'
  },
  module: {
    rules: [
      {
        test: /\.css$/,
        use: [
          MiniCssExtractPlugin.loader,
          'css-loader'
        ]
      }
    ]
  },
  plugins: [
    new MiniCssExtractPlugin({
      filename: '[contenthash]_[name].css'
    })
  ]
}

认识DLL库(了解)

DLL是什么呢?

DLL全程是动态链接库(Dynamic Link Library),是为软件在Windows中实现共享函数库的一种实现方式;

那么webpack中也有内置DLL的功能,它指的是我们可以将能够共享,并且不经常改变的代码,抽取成一个共享的库;

这个库在之后编译的过程中,会被引入到其他项目的代码中;

DDL库的使用分为两步:

第一步:打包一个DLL库;

第二步:项目中引入DLL库;

注意:在升级到webpack4之后,React和Vue脚手架都移除了DLL库(下面的vue作者的回复),所以知道有这么一个概念即

可。

打包一个DLL库

如何打包一个DLLPlugin?(创建一个新的项目)

webpack帮助我们内置了一个DllPlugin可以帮助我们打包一个DLL的库文件;

image-20240602175519485

webpack.dll.js

javascript
const path = require('path');
const webpack = require('webpack');
const TerserPlugin = require('terser-webpack-plugin');

module.exports = {
  entry: {
    react: ["react", "react-dom"]
  },
  output: {
    path: path.resolve(__dirname, "./dll"),
    filename: "dll_[name].js",
    library: 'dll_[name]'
  },
  optimization: {
    minimizer: [
      new TerserPlugin({
        extractComments: false
      })
    ]
  },
  plugins: [
    new webpack.DllPlugin({
      name: "dll_[name]",
      path: path.resolve(__dirname, "./dll/[name].manifest.json")
    })
  ]
}

package.json

json
{
  "scripts": {
    "dll": "webpack --config ./webpack.dll.js"
  }
}

使用打包的DLL库

如果我们在我们的代码中使用了react、react-dom,我们有配置splitChunks的情况下,他们会进行分包,打包到

一个独立的chunk中。

但是现在我们有了dll_react,不再需要单独去打包它们,可以直接去引用dll_react即可:

第一步:通过DllReferencePlugin插件告知要使用的DLL库;

第二步:通过AddAssetHtmlPlugin插件,将我们打包的DLL库引入到Html模块中;

image-20240602175618741

config/webpack.comm.js

javascript
const resolveApp = require("./paths");
const AddAssetHtmlPlugin = require("add-asset-html-webpack-plugin");

...

plugins: [
  new webpack.DllReferencePlugin({
    context: resolveApp("./"),
    manifest: resolveApp("./dll/react.manifest.json")
  }),
  new AddAssetHtmlPlugin({
    filepath: resolveApp('./dll/dll_react.js')
  })
]

path.js

javascript
const path = require('path');

// node中的api
const appDir = process.cwd();
const resolveApp = (relativePath) => path.resolve(appDir, relativePath);

module.exports = resolveApp;

image-20240602180928077