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从0到1构建基于自身业务的前端工具库

  • 54****
  • 2023-08-14
  • IP归属:北京
  • 10280浏览

    前言

    • 在实际项目开发中无论 M 端、PC 端,或多或少都有一个 utils 文件目录去管理项目中用到的一些常用的工具方法,比如:时间处理、价格处理、解析url参数、加载脚本等,其中很多是重复、基础、或基于某种业务场景的工具,存在项目间冗余的痛点以及工具方法规范不统一的问题。
    • 在实际开发过程中,经常使用一些开源工具库,如 lodash,以方便、快捷的进行项目开发。但是当 npm上没有自己中意或符合自身业务的工具时,我们不得不自己动手,此时拥有自己的、基于业务的工具库就显得尤为重要。
    • 我们所熟知的Vue、React等诸多知名前端框架,或公司提供的一些类库,它们是如何开发、构建、打包出来的,本文将带领你了解到如何从0到1构建基于自身业务的前端工具库。

    构建工具库主流方案

    1. WEBPACK

    •   webpack 提供了构建和打包不同模块化规则的库,只是需要自己去搭建开发底层架构。
    •   vue-cli,基于 webpack , vue-cli 脚手架工具可以快速初始化一个 vue 应用,它也可以初始化一个构建库。

    2. ROLLUP

    •   rollup 是一个专门针对JavaScript模块打包器,可以将应用或库的小块代码编译成更复杂的功能代码。
    •   Vue、React 等许多流行前端框架的构建和打包都能看到 rollup 的身影。

    为什么采用 ROLLUP 而不是 WEBPACK

    • webpack 主要职能是开发应用,而 rollup 主要针对的就是 js 库的开发,如果你要开发 js 库,那 webpack 的繁琐配置和打包后的文件体积就不太适用了,通过webpack打包构建出来的源代码增加了很多工具函数以外的模块依赖代码。
    • rollup 只是把业务代码转码成目标 js ,小巧且轻便。rollup对于代码的Tree-shaking和ES6模块有着算法优势上的支持,如果只想构建一个简单的库,并且是基于ES6开发的,加上其简洁的API,rollup得到更多开发者的青睐。

    工具库底层架构设计

    构建工具库底层架构大概需要哪些功能的支持:


    架构依赖需知

    在对底层架构设计的基础上,首先需要把用到的依赖库简单熟悉一下:

    rollup 全家桶

    •  rollup(工具库打包构建核心包)
    •  rollup-plugin-livereload(rollup 插件,热更新,方便本地 debugger 开发)
    •  rollup-plugin-serve(rollup 插件,本地服务代理,方便在本地 html 中调试工具)
    •  rollup-plugin-terser(rollup 插件,代码压缩混淆)
    •  rollup-plugin-visualizer(rollup 插件,可视化并分析 Rollup bundle,以查看模块占用)
    •  @rollup/plugin-babel(rollup 插件,rollup 的 babel 插件,ES6 转 ES5)
    •  @rollup/plugin-commonjs(rollup 插件,用来将 CommonJS 模块转换为 ES6,这样它们就可以包含在 Rollup 包中)
    •  @rollup/plugin-json(rollup 插件,它将.json 文件转换为 ES6 模块)
    •  @rollup/plugin-node-resolve(rollup 插件,它使用节点解析算法定位模块,用于在节点模块中使用第三方 node_modules 包)
    •  @rollup/plugin-typescript(rollup 插件,对 typescript 的支持,将 typescript 进行 tsc 转为 js)

    typescript 相关

    •  typescript(使用 ts 开发工具库)
    •  tslib(TypeScript 的运行库,它包含了 TypeScript 所有的帮助函数)
    •  @typescript-eslint/eslint-plugin(TypeScript 的 eslint 插件,约束 ts 书写规范)
    •  @typescript-eslint/parser(ESLint 解析器,它利用 TypeScript ESTree 来允许 ESLint 检测 TypeScript 源代码)

    文档相关

    •  typedoc(TypeScript 项目的文档生成器)
    •  gulp(使用 gulp 构建文档系统)
    •  gulp-typedoc(Gulp 插件来执行 TypeDoc 工具)
    •  browser-sync(文档系统热更新)

    单元测试相关

    •  jest(一款优雅、简洁的 JavaScript 测试框架)
    •  @types/jest(Jest 的类型定义)
    •  ts-jest(一个支持源映射的 Jest 转换器,允许您使用 Jest 来测试用 TypeScript 编写的项目)
    •  @babel/preset-typescript(TypeScript 的 Babel 预设)

    其他依赖

    •  eslint(代码规范约束)
    •  @babel/core(@rollup/plugin-babel 依赖的 babel 解析插件)
    •  @babel/plugin-transform-runtime(babel 转译依赖)
    •  @babel/preset-env(babel 转译依赖)
    •  chalk(控制台字符样式)
    •  rimraf(UNIX 命令 rm -rf 用于 node)
    •  cross-env(跨平台设置 node 环境变量)

    底层架构搭建

    1. 初始化项目

    新建一个文件夹 utils-demo,执行 npm init,过程会询问构建项目的基本信息,按需填写即可:

    npm init

    2. 组织工具库业务开发 SRC 目录结构

    创建工具库业务开发 src 文件目录,明确怎样规划工具库包,里面放置的是工具库开发需要的业务代码:

    3. 安装项目依赖

    要对 typescript 代码进行解析支持需要安装对 ts 支持的依赖,以及对开发的工具的一些依赖包:

    yarn add typescript tslib rollup rollup-plugin-livereload rollup-plugin-serve rollup-plugin-terser rollup-plugin-visualizer 
    @rollup/plugin-babel @rollup/plugin-commonjs @rollup/plugin-json @rollup/plugin-node-resolve @rollup/plugin-typescript 
    @babel/core @babel/plugin-transform-runtime @babel/preset-env rimraf lodash chalk@^4.1.2 -D

    这里遇到一个坑,关于最新 chalk5.0.0 不支持在 nodejs 中 require()导入,所以锁定包版本 chalk@^4.1.2

    要对 typescript 进行解析和编译还需要配置 tsconfig.json,该文件中指定了用来编译这个项目的根文件和编译选项,在项目根目录,使用 tsc --init 命令快速生成 tsconfig.json 文件(前提全局安装 typescript)

    npm i typescript -g
    tsc --init

    初始化 tsconfig 完成之后,根目录自动生成 tsconfig.json 文件,需要对其进行简单的配置,以适用于 ts 项目,其中具体含义可以参考tsconfig.json官网

    4. 组织项目打包构建 SCRIPTS 目录结构

    1) 根目录创建项目打包构建 scripts 脚本文件目录,里面放置的是有关于项目打包构建需要的文件:

    生成rollup配置项函数核心代码:

    const moduleName = camelCase(name) // 当format为iife和umd时必须提供,将作为全局变量挂在window下:window.moduleName=...
    const banner = generateBanner() // 包说明文案
    // 生成rollup配置文件函数
    const generateConfigs = (options) => {
      const { input, outputFile } = options
      console.log(chalk.greenBright(`获取打包入口:${input}`))
      const result = []
      const pushPlugins = ({ format, plugins, ext }) => {
        result.push({
          input, // 打包入口文件
          external: [], // 如果打包出来的文件有项目依赖,可以在这里配置是否将项目依赖一起打到包里面还是作为外部依赖
          // 打包出口文件
          output: {
            file: `${outputFile}${ext}`, // 出口文件名称
            sourcemap: true, // // 是否生成sourcemap
            format, // 打包的模块化格式
            name: moduleName, // 当format为iife和umd时必须提供,将作为全局变量挂在window下:window.moduleName=...
            exports: 'named' /** Disable warning for default imports */,
            banner, // 打包出来的文件在最顶部的说明文案
            globals: {} // 如果external设置了打包忽略的项目依赖,在此配置,项目依赖的全局变量
          },
          plugins // rollup插件
        })
      }
      buildType.forEach(({ format, ext }) => {
        let plugins = [...defaultPlugins]
        // 生产环境加入包分析以及代码压缩
        plugins = [
          ...plugins,
          visualizer({
            gzipSize: true,
            brotliSize: true
          }),
          terser()
        ]
    
        pushPlugins({ format, plugins, ext })
      })
    return result
    }
    
    

    2) rollup 在打包构建的过程中需要进行 babel 的转译,需要在根目录添加.babelrc 文件告知 babel:

    {
      "presets": [
        [
          "@babel/preset-env"
        ]
      ],
      "plugins": ["@babel/plugin-transform-runtime"]
    }
    

    3) 此时距离打包构建工具库只差一步之遥,配置打包脚本命令,在 package.json 中配置命令:

    "scripts": {
        "build": "rimraf lib && rollup -c ./scripts/rollup.config.js" // rollup打包
     },
    

    4) 执行 yarn build,根目录会构建出一个 lib 文件夹,里面有打包构建的文件,还多了一个 stats.html,这个是可视化并分析 Rollup bundle,用来查看工具模块占用空间:


    架构搭建优化

    项目搭建到这里,不知机智的你能否发现问题:

    1) 只要添加了一个工具,就要在入口文件导出需要打包构建的工具,在多人开发提交代码的时候将引来冲突的产生:

    2) 使用工具库的时候,按需引用的颗粒度太细了,不能满足一些要求颗粒度粗的朋友,比如:

    •  我想使用该包里面 date 相关工具,要这样吗?
    import { dateA, dateB, dateC } from "utils-demo"

    能不能这样?

    import { date } from "utils-demo"
    date.dateA()
    date.dateB()
    date.dateC()
    
    •  在一些使用 script 脚本引入的场景下,就仅仅需要 date 相关的工具,要这样吗?
    <script src="https://xxx/main.min.js">

    能不能这样?

    <script src="https://xxx/date.min.js">

    这样仅仅使用 date 里面的工具,就没有必要将所有的工具都引入了

    解决方案:

    1) 针对第一个代码冲突的问题,可以根据 src > modules 下目录结构自动生成入口文件 index.ts

    自动构建入口文件核心代码:

    const fs = require('fs') // node fs模块
    const chalk = require('chalk') // 自定义输出样式
    const { resolveFile, getEntries } = require('./utils')
    let srcIndexContent = `
    // tips:此文件是自动生成的,无需手动添加
    `
    getEntries(resolveFile('src/modules/*')).forEach(({ baseName, entry }) => {
      let moduleIndexContent = `
    // tips:此文件是自动生成的,无需手动添加
    `
      try {
        // 判断是否文件夹
        const stats = fs.statSync(entry)
        if (stats.isDirectory()) {
          getEntries(`${entry}/*.ts`).forEach(({ baseName }) => {
            baseName = baseName.split('.')[0]
            if (baseName.indexOf('index') === -1) {
              moduleIndexContent += `
    export * from './${baseName}'
    `
            }
          })
          fs.writeFileSync(`${entry}/index.ts`, moduleIndexContent, 'utf-8')
          srcIndexContent += `
    export * from './modules/${baseName}'
    export * as ${baseName} from './modules/${baseName}'
    `
        } else {
          srcIndexContent += `
    export * from './modules/${baseName.split('.')[0]}'
    `
        }
      } catch (e) {
        console.error(e)
      }
    })
    fs.writeFileSync(resolveFile('src/index.ts'), srcIndexContent, 'utf-8')
    

    2) 针对颗粒度的问题,可以将 modules 下各种类型工具文件夹下面也自动生成入口文件,除了全部导出,再追加 import * as 模块类名称 类型的导出

    至此,基本上解决了工具库打包的问题,但是架构中还缺少本地开发调试的环境,下面为大家介绍如何架构中添加本地开发调试的系统。


    本地开发调试系统

    首先要明确要加入本地开发调试系统的支持,需要做到以下:

    •  跨平台(window不支持NODE_ENV=xxx)设置环境变量,根据环境配置不同的 rollup 配置项
    •  引入本地开发需要的 html 静态服务器环境,并能做到热更新

    1) 跨平台设置环境变量很简单,使用 cross-env 指定 node 的环境

    yarn add cross-env -D

    2) 配置 package.json 命令

     "scripts": {
        "entry": "node ./scripts/build-entry.js",
        "dev": "rimraf lib && yarn entry && cross-env NODE_ENV=development rollup -w -c ./scripts/rollup.config.js", // -w 表示监听的工具模块的修改
        "build": "rimraf lib && yarn entry && cross-env NODE_ENV=production rollup -c ./scripts/rollup.config.js"
      },
    

    3) 根据最开始架构设计的模块,在项目根目录新建 debugger 文件夹,里面存放的是工具调试的 html 静态页面

    4) 接下来就是配置 scripts > rollup.config.js ,将 NODE_ENV=development 环境加入 rollup 配置,修改生成rollup配置项函数核心代码:

    (isProd ? buildType : devType).forEach(({ format, ext }) => {
        let plugins = [...defaultPlugins]
        if (isProd) {
          // 生产环境加入包分析以及代码压缩
          plugins = [...plugins, visualizer({
            gzipSize: true,
            brotliSize: true
          }), terser()]
        } else {
          // 非生产环境加入热更新和本地服务插件,方便本地debugger
          plugins = [...plugins, ...[
            // 热更新
            rollUpLiveLoad({
              watch: ['debugger', 'lib'],
              delay: 300
            }),
            // 本地服务代理
            rollupServe({
              open: true,
              // resolveFile('')代理根目录原因是为了在ts代码里debugger时可以方便看到调试信息
              contentBase: [resolveFile('debugger'), resolveFile('lib'), resolveFile('')]
            })
          ]]
        }
        pushPlugins({ format, plugins, ext })
      })
    

    5) 执行 yarn dev 之后浏览器会新打开窗口,输入刚添加的工具链接,并且它是热更新的:


    工具库文档系统

    一个完备的工具库需要有一个文档来展示开发的工具函数,它可能需要具备以下几点支持:

    •  支持工具库中方法的可视化预览
    •  支持修改工具的时候,具备热更新机制

    typedoc(TypeScript 项目的文档生成器)能完美支持 typescript 开发工具库的文档生成器的支持,它的核心原理就是读取源代码,根据工具的注释、ts的类型规范等,自动生成文档页面

    关于热更新机制的支持,第一个自然想到 browser-sync(文档系统热更新)

    由于文档系统的预览功能有很多插件组合来实现的,可以借助 gulp (基于流的自动化构建工具),typedoc正好有对应的 gulp-typedocGulp 插件来执行 TypeDoc 工具插件

    构建完成后打开文档系统,并且它是热更新的,修改工具方法后自动更新文档:


    单元测试

    为确保用户使用的工具代码的安全性、正确性以及可靠性,工具库的单元测试必不可少。单元测试选用的是 Facebook 出品的 Jest 测试框架,它对于 TypeScript 有很好的支持。

    1. 环境搭建

    1) 首先全局安装 jest 使用 init 来初始化 jest 配置项

    npm jest -g
    jest --init
    下面是本人设置的jest的配置项
    ✔ Would you like to use Jest when running "test" script in "package.json"? … yes
    ✔ Would you like to use Typescript for the configuration file? … yes
    ✔ Choose the test environment that will be used for testing › jsdom (browser-like)
    ✔ Do you want Jest to add coverage reports? … yes
    ✔ Which provider should be used to instrument code for coverage? › babel
    ✔ Automatically clear mock calls, instances and results before every test? … yes
    

    执行完之后根目录会自动生成jest.config.ts 文件,里面设置了单元测试的配置规则,package.json 里面也多了一个 script 指令 test。

    2) 关于jest.config.js文件配置项具体含义可以查看官网,要想完成 jest 对于 TypeScript 的测试,还需要安装一些依赖:

    yarn add jest ts-jest @babel/preset-typescript @types/jest -D

    3) jest 还需要借助 .babelrc 去解析 TypeScript 文件,再进行测试,编辑 .babelrc 文件,添加依赖包 @babel/preset-typescript:

    {
      "presets": [
        "@babel/preset-typescript",
        [
          "@babel/preset-env"
        ]
      ],
      "plugins": ["@babel/plugin-transform-runtime"]
    }
    

    2. 单元测试文件的编写

    1) 通过以上环节,jest 单元测试环境基本搭建完毕,接下来在__tests__下编写测试用例

    2) 执行 yarn test

    可以看到关于 debounce 防抖工具函数的测试情况显示在了控制台:

    •  stmts 是语句覆盖率(statement coverage):是不是每个语句都执行了?
    •  Branch 分支覆盖率(branch coverage):是不是每个 if 代码块都执行了?
    •  Funcs 函数覆盖率(function coverage):是不是每个函数都调用了?
    •  Lines 行覆盖率(line coverage):是不是每一行都执行了?

    3) 同时还会发现项目根目录多了一个 coverage 文件夹,里面就是 jest 生成的测试报告:

    3. 单元测试文件的编写引发的思考

    每次修改单元测试都要执行 yarn test 去查看测试结果,怎么解决?

    jest提供了 watch 指令,只需要配置 scripts 脚本就可以做到,单元测试的热更新。

    "scripts": {
      "test": "jest --watchAll"
    },
    

    以后会写很多工具的测试用例,每次 test 都将所有工具都进行了测试,能否只测试自己写的工具?

    jest 也提供了测试单个文件的方法,这样 jest 只会对防抖函数进行测试(前提全局安装了 jest)。

    jest debounce.test.ts --watch

    工具库包的发布

    至此工具库距离开发者使用仅一步之遥,就是发布到npm上,发包前需要在 package.json 中声明库的一些入口,关键词等信息。

      "main": "lib/main.js", // 告知引用该包模块化方式的默认文件路径
      "module": "lib/main.esm.js", // 告知引用该包模块化方式的文件路径
      "types": "lib/types/index.d.ts", // 告知引用该包的类型声明文件路径
      "sideEffects": false, // false 为了告诉 webpack 我这个 npm 包里的所有文件代码都是没有副作用的
      "files": [ // 开发者引用该包后node_modules包里面的文件
        "lib",
        "README.md"
      ],
      "keywords": [
        "typescript",
        "utils-demo",
        "utils"
      ],
      "scripts": {
        "pub": "npm publish"
      },
    

    登陆npm,你会看到自己的 packages 里面有了刚刚发布的工具库包:


    写在最后

    以上就是作者整理的从0到1构建基于自身业务的前端工具库的全过程,希望能给阅读本文的开发人员带来一些新的想法与尝试。

    在此基础上已经成功在京东npm源发布了应用于京东汽车前端的工具库@jdcar/car-utils,并在各个业务线及系统得到落地。

    当然,架构优化之路也还远未结束,比如:打包构建的速度、本地开发按需构建、工具库脚手架化等,后续我们也会基于自身业务以及一些新技术,持续深入优化,在性能上进一步提升,在功能上进一步丰富。本文或存在一些浅显不足之处,也欢迎大家评论指点。


    参考资料

    [1] rollup 英文文档(https://rollupjs.org/guide/en/#quick-start

    [2] rollup 中文文档(https://rollupjs.org/guide/zh/#introduction

    [3] Rollup.js 实战学习笔记(https://chenshenhai.github.io/rollupjs-note/

    [4] Rollup 打包工具的使用(https://juejin.cn/post/6844904058394771470

    [5] TypeScript、Rollup 搭建工具库(https://juejin.cn/post/6844904035309322254

    [6] 使用 rollup.js 封装各项目共用的工具包(https://juejin.cn/post/6993720790046736420

    [7] 如何开发一个基于 TypeScript 的工具库并自动生成文档(https://juejin.cn/post/6844903881030238221

    [8] 一款优雅、简洁的 JavaScript 测试框架(https://jestjs.io/zh-Hans/

    文章数
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