前言：在現實項目中，我們可能很少需要從頭開始去配置一個webpack 項目，特別是webpack4.0發布以后，零配置啟動一個項目成為一種標配。正因為零配置的webpack對項目本身提供的“打包”和“壓縮”功能已經做了優化，所以實際應用中，我們可以把精力更多專注在業務層面上，而無需分心於項目構建上的優化。然而從學習者的角度，我們需要了解webpack在項目的構建和打包壓縮過程中做了哪些的優化，以及在原有默認配置上，還可以做哪些性能方面上的改進。
最近在完成vue的單頁面應用后萌生了一個想法，拋棄掉vue-cli的構建配置，從零開始進行webpack優化，並將過程中的思路和體會分享在這篇文章中。webpack的初始配置在我之前寫的另一篇手把手教你從零認識webpack4.0文章中，以下內容也不對基本的webpack配置做過多闡述。
一，優化的方向
1.1 項目開發
對開發者而言，我們希望webpack這個工具可以給我們帶來流暢的開發體驗。比如，當不斷修改代碼時，我們希望代碼的變更能及時的通知瀏覽器刷新頁面，而不是手動去刷新頁面。更進一步的我們希望，代碼的修改只會局部更換某個模塊，而不是整個頁面的刷新。這樣可以使我們不需要在等待刷新中浪費很多時間，大大提高了頁面的開發效率。
1.2 項目部署
項目部署上線時，性能優化是我們考慮的重點，有兩個方向可以作為核心考慮的點，一個是減少HTTP請求，我們知道在網速相同的條件下，下載一個100KB的圖片比下載兩個50KB的圖片要快，因此，我們要求webpack將多個文件打包成一個或者少量個文件；另一個優化的重點是減少單次請求的時間，也就是盡可能減少請求文件的體積大小。
webpack中在性能優化所做的努力，也大抵圍繞着這兩個大方向展開。另外在構建項目中，我們也希望能持續的提高構建效率。
二, 提升開發效率
2.1 減少體積
開發環境下，我們依然對代碼的體積有一定的要求，更小的體積可以讓加載速度更快，開發效率更高，當然配置也相對簡單。
// webpack.dev.js 開發環境webpack配置
module.exports = {
devServer: {
contentBase: path.join(__dirname, 'dist'),
port: 9000,
compress: true, // 代碼壓縮
},
}
2.2 模塊熱更新(HMR)
開發過程中，我們希望修改代碼的過程中，頁面能實時且不需要手動的刷新。因此使用HRM， HMR 既避免了頻繁手動刷新頁面，也減少了頁面刷新時的等待，大幅度提高了開發效率。
// webpack.dev.js
module.exports = {
devServer: {
compress: true,
hot: true // 開啟配置
},
plugins: [
new webpack.NamedModulesPlugin(),
new webpack.HotModuleReplacementPlugin(),
],
}
三，構建體積優化
3.1 生產中的sourcemap 模式
webpack 在構建中提供了不少於7種的sourcemap模式，其中eval模式雖然可以提高構建效率，但是構建后的腳本較大，因此生產上並不適用。而source-map 模式可以通過生成的 .map 文件來追蹤腳本文件的 具體位置，進而縮小腳本文件的體積，這是生產模式的首選，並且在生產中，我們需要隱藏具體的腳本信息，因此可以使用 cheap 和module 模式來達到目的。
綜上，在生產的webpack devtool選項中，我們使用 cheap-module-source-map的配置
// webpack.pro.js 生產webpack配置腳本
module.exports = {
mode: 'production',
devtool: 'cheap-module-source-map',
}
3.2 獨立css 文件
以單入口文件而論，通常我們會將頁面的所有靜態資源都打包成一個JS 文件，這已經實現了1.2 中的優化部分，將代碼合並成一個靜態資源，減少了HTTP 請求。
分離前
但是接下來，我們需要將css代碼獨立開來，為什么呢？最主要的一點是我們希望更好的利用瀏覽器的緩存，當單獨修改了樣式時，獨立的css文件可以不需要應用去加載整個的腳本文件，提高效率。並且，當遇到多頁面的應用時，可以單獨將一些公共部分的樣式抽離開來，加載一個頁面后，接下來的頁面同樣可以利用緩存來減少請求。
webpack4.0 中提供了抽離css文件的插件，mini-css-extract-plugin,只需要簡單的配置便可以將css文件分離開來
const MiniCssExtractPlugin = require('mini-css-extract-plugin')
module.exports = {
···
plugins: [
new MiniCssExtractPlugin({
filename: "[name].[contenthash].css",
chunkFilename: "[name].[contenthash].css"
})
],
module: {
rules: {
test: /\.(css|scss)$/,
use: [process.env.NODE_ENV == 'production' ? MiniCssExtractPlugin.loader : 'style-loader', {
loader: 'css-loader',
options: {
sourceMap: true
},
}, "sass-loader"]
}
}
···
}
分離后
3.3 壓縮js, html, css 文件
要想優化構建后的體積，不斷減少靜態資源文件的大小，我們希望webpack幫助我們盡可能壓縮文件的體積。對於js 腳本文件而言，webpack4.0 在mode 為‘production’時，默認會啟動代碼的壓縮。除此之外，我們需要手動對html和css 進行壓縮。
針對html 的壓縮，只需要對html-webpack-plugin進行相關配置。
// webpack.base.js
module.exports = {
plugins: [
new HtmlWebpackPlugin({
title: 'minHTML',
filename: 'index.html',
template: path.resolve(__dirname, '../index.html'),
minify: { // 壓縮 HTML 的配置
collapseWhitespace: true,
removeComments: true,
useShortDoctype: true
}
}),
]
}
針對css 的壓縮， webpack4.0 使用optimize-css-assets-webpack-plugin來壓縮單獨的css 文件。
const OptimizeCSSAssetsPlugin = require("optimize-css-assets-webpack-plugin");
module.exports = {
plugins: [
new OptimizeCSSAssetsPlugin()
],
}
對比之下，我們可以看到明顯的效果，關於壓縮css 更多的配置可以參考optimize-css-assets-webpack-plugin
3.4. 合並壓縮圖片
處理完前端的三大塊js,html,css后， 接下來優化能想到的是處理圖片。前面提到，提升性能的一個重要的條件是降低http請求數，而應用中經常會有大大小小的圖片需要處理，對應用中的小圖標來說，css sprite 是首選，將各種圖標集合成一張大的圖片可以很好的減少網絡請求數。而對於需要獨立開的圖片，且大小在合理范圍內時，我們可以將圖片轉換成 base64位編碼，內嵌到css 中，同樣可以減少請求。
3.4.1 base64 轉換
處理圖片資源時，webpack 提供了 file-loader 和url-loader 兩個loaders供選擇，file-loader 和url-loader 的作用，可以用來解析項目中圖片文件的url引入問題。兩者的區別在於，url-loader 可以將小於指定字節的文件轉為DataURL, 大於指定字節 的依舊會使用file-loader 進行解析
// webpack.base.js
module.exports = {
module: {
rules: [{
test: /\.(png|jpe?g|gif|svg|ttf|woff2|woff)(\?.*)?$/,
use: [{
loader: 'url-loader',
options: {
limit: 10000, // 限制大小
}
},
]
},
}
3.4.2 壓縮圖片
處理完雪碧圖和小圖片的base64轉換后，對於大圖片來說，webpack還可以做到對圖片進行壓縮，推薦使用image-webpack-loader,插件提供了多種形式的壓縮，詳細可以參考官網文檔
// webpack.base.js
module.exports = {
module: {
rules: [
{
loader: 'image-webpack-loader',
options: {
optipng: { // 使用 imagemin-optipng 壓縮 png，enable: false 為關閉
enabled: true,
},
pngquant: { // 使用 imagemin-pngquant 壓縮 png
quality: '65-90',
speed: 4
},
}
}
]
}
}
效果對比如下：
3.5 依賴庫分離
一個中大型應用中，第三方的依賴，龐大得可怕，占據了打包后文件的一半以上。然而，這些依賴模塊又是很少變更的資源，和css 代碼分離的邏輯相似，分離第三方依賴庫，可以更好的利用瀏覽器緩存，提升應用性能。因此，將依賴模塊從業務代碼中分離是性能優化重要的一環。
webpack4.0 中，依賴庫的分離只需要通過 optimization.splitChunks 進行配置即可。
// webpack.pro.js
module.exports = {
optimization: {
splitChunks: {
cacheGroups: {
vendor: {
chunks: "initial",
test: path.resolve(__dirname, "../node_modules"),
name: "vendor", // 使用 vendor 入口作為公共部分
enforce: true,
},
},
},
},
}
公共庫分離后的結果
3.6 依賴分析
正如前面所講，在優化分析中，實際影響體積最大的是 node_modules 的第三方庫，這一部分的優化可以大大的減少打包后的體積。這里我們使用最新的webpack-bundle-analyzer插件來分析打包好后的模塊，它可以將打包后的內容束展示位方便交互的直觀樹狀圖，通過它，可以知道項目大致有哪些模塊組成，哪個模塊占據的體積較大，是否是可替代的。
我們大致可以從幾個方向考慮
- 1.判斷依賴是否不可或缺，依賴在項目中使用率是否過低。在項目中，可能針對某個運算，某個功能，我們使用了一個龐大的庫，這個庫在體積上的占比較大，而功能使用卻較少。這個時候我們可以尋找體積更小，且功能滿足的替換庫，或者手動實現某些依賴的功能來替換他。
- 2.大型庫是否可以通過定制功能的方式減少體積。明顯的一個例子是 echart， echart完全版的依賴壓縮后也有幾百k 之多，這顯示是難以接受的。現實項目中，我們可能只需要少量或者部分的echart 功能，這時我們可以通過制定圖表的形式，下載圖表用到的功能，達到體積最優化。
- 3.某些不可優化的大型庫是否可以通過外部引用的方式減少文件體積。例如像bootstrap，vue這類無法優化的第三方庫，通過免費開源的cdn服務不但可以減少文件體積，還可以提高網站的加載速度，也是個優化性能的方法
3.7 按需加載
前面提到依賴分析的方向中，如果大型庫不可或缺，而且使用率也不算低的時候，我們可以通過按需加載的形式。這種方式實際上是先把你的代碼在一些邏輯斷點處分離開，然后在一些代碼塊中完成某些操作后，立即引用或即將引用另外一些新的代碼塊。這樣加快了應用的初始加載速度，減輕了它的總體體積，因為某些代碼塊可能永遠不會被加載。
webpack中利用require.ensure()實現按需加載，在不使用按需加載的情況下，首屏加載時會把所有的腳本同時加載出來，這往往會拖累首屏顯示時間，帶來不好的用戶體驗。例子來說。當項目需要使用大型的圖表類庫，而首頁並不需要時，按需加載往往比同時加載在用戶體驗上好好得多。
當不需要按需加載的時候，我們的代碼可能是這樣的：
import test from './components/test.vue'
import test2 from './components/test2.vue'
開啟按需加載時，我們的代碼修改為：
const test = r => require.ensure([], () => r(require('./components/test.vue')), 'chunk1')
const test2 = r => require.ensure([], () => r(require('./components/test2.vue')), 'chunk2')
webpack 配置修改為
output: {
···
chunkFilename: '[name].[hash].js'
}
這時編譯出來的文件會從原來的一個，變成了多個小文件。每個路由加載時會去加載不同的資源。特別在首屏的資源加載上進一步優化了應用的體驗。
盡管如此，實際中我們需要根據項目的需求來衡量按需加載的可用性，盡管在首屏優化上取得較大的提升，但按需加載畢竟會將大的文件拆分成多個小文件，增加了http 的請求數。這又違背了性能優化的基礎。所以實際中需要取舍，更需要權衡。
3.8 刪除冗余代碼
代碼體積優化到這一步，基本可以優化的地方已經優化完畢了。接下來可以抓住一些細節做更細的優化。比如可以刪除項目中上下文都未被引用的代碼。這就是所謂的 Tree shaking 優化。webpack 4.0中，mode 為production 默認啟動這一優化。但是，如果在項目中使用到babel的 話，需要把babel解析語法的功能關掉。只需要
// .babelrc
{
"presets": [["env", { "modules": false }]]
}
四，構建速度優化
說完如何減少項目構建后的大小后，接下來簡單的談一下如何提高構建的速度。實際上webpack的 構建速度，只需要簡單的修改配置便能大幅提高速度。常見的設置如下。
4.1 babel-loader構建時間過長
4.1.1 限定加載器作用范圍
由於babel-loader需要將語法進行轉換，所耗費的時間較長，所以第一步需要限定babel-loader 作用的范圍，讓babel-loader 的搜索和轉換准確的定位到指定模塊。大幅提高構建速度。
例如：
// webpack.base.js
module.exports = {
module:{
rules: [
{
test: /\.js$/,
include: [resolve('src')],// 限定范圍
use: {
loader: 'babel-loader',
},
},]
}
}
4.1.2 緩存加載器執行結果
正因為babel-loader在解析轉換上耗時太長，所以我們希望能緩存每次執行的結果。webpack的loader中剛好有 cacheDirectory 的選項，默認為false 開啟后將使用緩存的執行結果，打包速度明顯提升。
// webpack.base.js
module.exports = {
module: {
rules: [
{
test: /\.js$/,
include: [resolve('src')],
use: {
loader: 'babel-loader?cacheDirectory',
},
},]
}
}
4.2 resolve 解析優化
webpack 的resolve 做相關的配置后，也可以讓項目的構建速度加快。具體看下文的配置：
- 當項目中出現 import 'react' 既不是絕對路徑也不是相對路徑時，指定好搜索的路徑，可以不用過多的查詢
- 盡可能少的使用 resolve.alias 來設置路徑別名，因為會影響到tree shaking 的優化
- 后綴自動補全盡可能的少。減少路徑查詢的工作
- 當使用的第三方庫過大，並且不包含import require define 的調用。可以使用noParse讓庫不被loaders 解析
// webpack.base.js
module.exports = {
resolve: {
modules: [
path.resolve(__dirname, 'node_modules'),
],
extensions: [".js"],
// 避免新增默認文件，編碼時使用詳細的文件路徑，代碼會更容易解讀，也有益於提高構建速度
mainFiles: ['index'],
}，
module: {
noParse: function(content){
return /jquery/.test(content)
}
}
}
五，結語
webpack性能優化的瓶頸還是集中在構建時間和構建體積上，作為構建工具業界霸主，webpack一直不停的優化構建打包流程。通過對舊有項目的優化也可以對webpack這個工具以及性能優化的知識有更深的了解。
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