Vite: 关于预构建的毫秒级响应

概述

在我们的项目代码中，我们所说的模块代码其实分为两部分
- 一部分是源代码，也就是业务代码
- 另一部分是第三方依赖的代码，即 node_modules 中的代码
Vite 是一个提倡 no-bundle 的构建工具，相比于传统的 Webpack
能做到开发时的模块按需编译，而不用先打包完再加载
所谓的 no-bundle 只是对于源代码而言，对于第三方依赖而言，Vite 还是选择 bundle(打包)
并且使用速度极快的打包器 Esbuild 来完成这一过程，达到秒级的依赖编译速度

为何需要预构建

1 ) 第三方库

为什么在开发阶段我们要对第三方依赖进行预构建呢?
首先 Vite 是基于浏览器原生 ES 模块规范实现的 Dev Server
不论是应用代码，还是第三方依赖的代码，理应符合 ESM 规范才能够正常运行
但是，我们没有办法控制第三方的打包规范
就目前来看，有相当多的第三方库仍然没有 ES 版本的产物，比如 react
```
// react 入口文件
if (process.env.NODE_ENV === "production") {
   module.exports = require("./cjs/react.production.min.js");
} else {
   module.exports = require("./cjs/react.development.js");
}
```
- 可见这是 CommonJS 规范
- 这种 CommonJS 格式的代码在 Vite 当中无法直接运行
- 我们需要将它转换成 ESM 格式的产物

2 ）函数的依赖

举个例子，知名的 loadsh-es 库，我们在调用其中的一个函数的时候
这个函数可能需要用到其他的函数，也就是在这个函数的内部会 import 其他的文件
在其他文件中，同样还会import更多，这样就会造成一个问题
它在加载时会发出特别多的请求，导致页面加载的前几秒几都乎处于卡顿状态
因此在这种依赖层级深、涉及模块数量多的情况下，会触发成百上千个网络请求
巨大的请求量加上 Chrome 对同一个域名下只能同时支持 6 个 HTTP 并发请求的限制
导致页面加载十分缓慢，与 Vite 主导性能优势的初衷背道而驰
不过，在进行依赖的预构建之后， lodash-es 这个库的代码被打包成了一个文件
这样请求的数量会骤然减少，页面加载也快了许多

3 ）综上

依赖预构建主要做了两件事情：
- 一是将其他格式(如 UMD 和 CommonJS)的产物转换为 ESM 格式
- 使其在浏览器通过 <script type="module"><script> 的方式正常加载
- 二是打包第三方库的代码，将各个第三方库分散的文件合并到一起
- 减少 HTTP 请求数量，避免页面加载性能劣化
这两件事情全部由性能优异的 Esbuild (基于 Golang 开发)完成
而不是传统的Webpack/Rollup，所以也不会有明显的打包性能问题
反而是 Vite 项目启动飞快(秒级启动)的一个核心原因
注意
- Vite 1.x 使用了 Rollup 来进行依赖预构建
- 在 2.x 版本将 Rollup 换成了Esbuild，编译速度提升了近 100 倍！

开启预构建

在 Vite 中有两种开启预构建的方式，分别是 自动开启 和 手动开启

1 ) 自动开启

首先是自动开启, 当我们在第一次启动项目的时候 $ pnpm run dev, 可以在命令行窗口看见如下的信息

Pre-bundling dependencies:
  react
  react-dom
  react/jsx-dev-runtime
(this will be run only when your dependencies or config have changed)

同时，在项目启动成功后, 你可以在根目录下的 node_modules 中发现 .vite 目录
这就是预构建产物文件存放的目录，内容如下

在浏览器访问页面后，打开 Dev Tools 中的网络调试面板，你可以发现第三方包的引入路径已经被重写

并且对于依赖的请求结果，Vite 的 Dev Server 会设置强缓存

缓存过期时间被设置为一年，表示缓存过期前浏览器对 react 预构建产物的请求不会再经
过 Vite Dev Server，直接用缓存结果
当然，除了 HTTP 缓存，Vite 还设置了本地文件系统的缓存，所有的预构建产物默认缓
存在 node_modules/.vite 目录中
如果以下 3 个地方都没有改动，Vite 将一直使用缓存文件:
- package.json 的 dependencies 字段
- 各种包管理器的 lock 文件
- optimizeDeps 配置内容

2 ）手动开启

上面提到了预构建中本地文件系统的产物缓存机制，而少数场景下不希望用本地的缓存文件
比如需要调试某个包的预构建结果，我推荐使用下面任意一种方法清除缓存，还有手动开启预构建:
- 删除 node_modules/.vite 目录。
- 在 Vite 配置文件中，将 server.force 设为 true
- 命令行执行 npx vite --force 或者 npx vite optimize
Vite 项目的启动可以分为两步
- 第一步是依赖预构建
- 第二步才是 Dev Server 的启动， $ npx vite optimize 相比于其它的方案，仅仅完成第一步的功能

预构建的自定义配置

通过 Vite 提供的配置项来定制预构建的过程
Vite 将预构建相关的配置项都集中在 optimizeDeps 属性上
我们来一一拆解这些子配置项背后的含义和应用场景

1 ）入口文件——entries

第一个是参数是 optimizeDeps.entries，通过这个参数你可以自定义预构建的入口文
件
实际上，在项目第一次启动时，Vite 会默认抓取项目中所有的 HTML 文件（如当前脚手
架项目中的 index.html ）
将 HTML 文件作为应用入口，然后根据入口文件扫描出项目中用到的第三方依赖, 最后对这些依赖逐个进行编译
那么，当默认扫描 HTML 文件的行为无法满足需求的时候，比如项目入口为 vue 格式文件时，你可以通过 entries 参数来配置:
```
// vite.config.ts
{
	 optimizeDeps: {
		 // 为一个字符串数组
		 entries: ["./src/main.vue"];
	 }
}
```

entries 配置也支持 glob 语法，非常灵活，如:

// 将所有的 .vue 文件作为扫描入口
entries: ["**/*.vue"];

不光是 .vue 文件，Vite 同时还支持各种格式的入口
包括: html 、 svelte 、 astro 、js 、 jsx 、 ts 和 tsx
可以看到，只要可能存在 import 语句的地方，Vite 都可以解析
并通过内置的扫描机制搜集到项目中用到的依赖，通用性很强

2 ）添加一些依赖——include

除了 entries ， include 也是一个很常用的配置

它决定了可以强制预构建的依赖项，使用方式很简单:

// vite.config.ts
optimizeDeps: {
   // 配置为一个字符串数组，将 `lodash-es` 和 `vue`两个包强制进行预构建
   include: ["lodash-es", "vue"];
}

它在使用上并不难，真正难的地方在于，如何找到合适它的使用场景
前文中我们提到，Vite 会根据应用入口( entries )自动搜集依赖，然后进行预构建
这是不是说明 Vite 可以百分百准确地搜集到所有的依赖呢？
事实上并不是，某些情况下 Vite 默认的扫描行为并不完全可靠
这就需要联合配置 include 来达到完美的预构建效果了
接下来，我们好好梳理一下到底有哪些需要配置 include 的场景

2.1 场景一: 动态 import

在某些动态 import 的场景下，由于 Vite 天然按需加载的特性

经常会导致某些依赖只能在运行时被识别出来

// src/locales/zh_CN.js
import objectAssign from "object-assign";
console.log(objectAssign);
// main.tsx
const importModule = (m) => import(`./locales/${m}.ts`);
importModule("zh_CN");

在这个例子中，动态 import 的路径只有运行时才能确定，无法在预构建阶段被扫描出来

因此，我们在访问项目时控制台会出现下面的日志信息

[vite] new dependencies found: object-assign, updating...
[vite] ✨ dependencies updated, reloading page...

这段 log 的意思是: Vite 运行时发现了新的依赖，随之重新进行依赖预构建，并刷新页
面，这个过程也叫二次预构建。

在一些比较复杂的项目中，这个过程会执行很多次，如下面的日志信息所示:

[vite] new dependencies found: @material-ui/icons/Dehaze, @material-ui/core/Box, @material-ui
[vite] ✨ dependencies updated, reloading page...
[vite] new dependencies found: @material-ui/core/Dialog, @material-ui/core/DialogActions, upd
[vite] ✨ dependencies updated, reloading page...
[vite] new dependencies found: @material-ui/core/Accordion, @material-ui/core/AccordionSummar
[vite] ✨ dependencies updated, reloading page...

然而，二次预构建的成本也比较大，不仅需要把预构建的流程重新运行一遍，还得重
新刷新页面，并且需要重新请求所有的模块
尤其是在大型项目中，这个过程会严重拖慢应用的加载速度！
因此，我们要尽力避免运行时的二次预构建，具体怎么做呢？

你可以通过 include 参数提前声明需要按需加载的依赖:

// vite.config.ts
{
	 optimizeDeps: {
		 include: [
			 // 按需加载的依赖都可以声明到这个数组里
			 "object-assign",
		  ];
	 }
}

2.2 场景二: 某些包被手动 exclude

exclude 是 optimizeDeps 中的另一个配置项，与 include 相对，用于将某些依赖从预构
建的过程中排除
不过这个配置并不常用，也不推荐使用，如果真遇到了要在预构建中排除某个包的情况

需要注意，它所依赖的包是否具有 ESM 格式，如下面这个例子

// vite.config.ts
{
	 optimizeDeps: {
	 	exclude: ["@loadable/component"];
	 }
}

这时候，可以看到浏览器控制台会出现报错
因为我们刚刚手动 exclude 的包 @loadable/component 本身具有 ESM 格式的产物
但它的某个依赖 hoist-non-react-statics 的产物并没有提供 ESM 格式，导致运行时加载失败

这个时候 include 配置就派上用场了，我们可以强制对 hoist-non-react-statics 这个间接依赖进行预构建:

// vite.config.ts
{
	 optimizeDeps: {
		 include: [
			 // 间接依赖的声明语法，通过`>`分开, 如`a > b`表示 a 中依赖的 b
			 "@loadable/component > hoist-non-react-statics",
		 ];
	 }
}

在 include 参数中，我们将所有不具备 ESM 格式产物包都声明一遍，这样再次启动项目
就没有问题了

2.3 场景三: 自定义 Esbuild 行为

Vite 提供了 esbuildOptions 参数来让我们自定义 Esbuild 本身的配置

常用的场景是加入一些 Esbuild 插件:

// vite.config.ts
{
	 optimizeDeps: {
		 esbuildOptions: {
			 plugins: [
			 	// 加入 Esbuild 插件
			 ];
		 }
	 }
}

这个配置主要是处理一些特殊情况

2.4 场景四：第三方包出现问题

由于我们无法保证第三方包的代码质量，在某些情况下我们会遇到莫名的第三方库报错
我举一个常见的案例—— react-virtualized 库
这个库被许多组件库用到，但它的ESM 格式产物有明显的问题
在 Vite 进行预构建的时候会直接抛出错误
原因是这个库的 ES 产物莫名其妙多出了一行无用的代码
其实我们并不需要这行代码，但它却导致 Esbuild 预构建的时候直接报错退出了
那这一类的问题如何解决呢？

A ）改第三方库代码

直接修改第三方库的代码，不过这会带来团队协作的问题
你的改动需要同步到团队所有成员，比较麻烦
好在，我们可以使用 patch-package 这个库来解决这类问题
一方面，它能记录第三方库代码的改动，另一方面也能将改动同步到团队每个成员
patch-package 官方只支持 npm 和 yarn，而不支持 pnpm
不过社区中已经提供了支持 pnpm 的版本，这里我们来安装一下相应的包:
- $ pnpm i @milahu/patch-package -D
- 注意: 要改动的包在 package.json 中必须声明确定的版本
- 不能有 ~ 或者 ^ 的前缀
接着，我们进入第三方库的代码中进行修改，先删掉无用的 import 语句，再在命令行输
入: $ npx patch-package react-virtualized
现在根目录会多出 patches 目录记录第三方包内容的更改

随后我们在 package.json 的 scripts 中增加如下内容：

{
	 "scripts": {
		 // 省略其它 script
		 "postinstall": "patch-package"
	 }
}

这样一来，每次安装依赖的时候都会通过 postinstall 脚本自动应用 patches 的修改，
解决了团队协作的问题

B ）加入 Esbuild 插件

第二种方式是通过 Esbuild 插件修改指定模块的内容

这里展示一下新增的配置内容:

// vite.config.ts
const esbuildPatchPlugin = {
	name: "react-virtualized-patch",
	setup(build) {
		build.onLoad({
				filter: /react-virtualized\/dist\/es\/WindowScroller\/utils\/onScroll.js$/,
			},
			async (args) => {
				const text = await fs.promises.readFile(args.path, "utf8");
				return {
					contents: text.replace(
						'import { bpfrpt_proptype_WindowScroller } from "../WindowScroller.js";',
						""
					),
				};
			}
		);
	},
};

// 插件加入 Vite 预构建配置
{
	optimizeDeps: {
		esbuildOptions: {
			plugins: [esbuildPatchPlugin];
		}
	}
}