深挖 NPM 機制

使用NPM安裝的時候會常常出現包衝突（好比多個主模塊的子模塊版本不一致等），致使在開發過程當中會遇到各類或大或小的問題。全部在這會介紹如下內容：

1. NPM 主要安裝方式
2. NPM 包信息查詢
3. NPM 安裝機制（主要）

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安裝&查詢命令

NPM 各類安裝方式

• npm install packageName[@next | @versionNumber]

  • 在 node_modules 中沒有指定模塊時安裝，（不檢查~/.npm目錄）

• npm install packageName --f | -- force

  • 一個模塊不論是否安裝過，npm都要 強制從新安裝

• npm update packageName

  • 若是遠程版本較新、或者本地版本不存在時安裝

NPM 查詢服務

• NPM經過registry的查詢服務，從而知道每一個模塊的最新版本。
• 能夠經過 npm view packageName [version] 查詢對映模塊的信息

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NPM 安裝機制

輸入 npm install 命令並敲下回車後，會經歷以下幾個階段（以 npm 5.5.1 爲例）：

1. 執行工程自身 preinstall

當前 npm 工程若是定義了 preinstall 鉤子此時會被執行。

2. 肯定首層依賴模塊

首先須要作的是肯定工程中的首層依賴，也就是 dependencies 和 devDependencies 屬性中直接指定的模塊（假設此時沒有添加 npm install 參數）。

工程自己是整棵依賴樹的根節點，每一個首層依賴模塊都是根節點下面的一棵子樹，npm 會開啓多進程從每一個首層依賴模塊開始逐步尋找更深層級的節點。

若是查詢node_modules目錄之中已經存在指定模塊，那麼再也不從新安裝

3. 獲取模塊

獲取模塊是一個遞歸的過程，分爲如下幾步：

• 獲取模塊信息

  • 在下載一個模塊以前，首先要肯定其版本，這是由於 package.json 中每每是 semantic version（semver，語義化版本）
  • 此時若是版本描述文件（npm-shrinkwrap.json 或 package-lock.json）中有該模塊信息直接拿便可
  • 若是沒有則從倉庫獲取（向registry查詢）。如 packaeg.json 中某個包的版本是 ^1.1.0，npm 就會去倉庫中獲取符合 1.x.x 形式的最新版本。

• 獲取模塊實體。

  • 上一步會獲取到模塊的壓縮包地址（resolved 字段），npm 會用此地址檢查本地緩存，緩存中有就直接拿，若是沒有則從倉庫下載。

• 查找該模塊依賴

  • 若是有依賴則回到第1步，若是沒有則中止。

4. 模塊扁平化（dedupe）

一步獲取到的是一棵完整的依賴樹，其中可能包含大量重複模塊。好比 A 模塊依賴於 loadsh，B 模塊一樣依賴於 lodash。在 npm3 之前會嚴格按照依賴樹的結構進行安裝，所以會形成模塊冗餘。

從 npm3 版本 開始默認加入了一個 dedupe 的過程。它會遍歷全部節點，逐個將模塊放在根節點下面，也就是 node-modules 的第一層。當發現有重複模塊時，則將其丟棄。

這裏須要對重複模塊進行一個定義，它指的是模塊名相同且 semver 兼容。每一個 semver 都對應一段版本容許範圍，若是兩個模塊的版本容許範圍存在交集，那麼就能夠獲得一個兼容版本，而沒必要版本號徹底一致，這可使更多冗餘模塊在 dedupe 過程當中被去掉。

好比

• node-modules 下 foo 模塊依賴 lodash@^1.0.0，bar 模塊依賴 lodash@^1.1.0，則 ^1.1.0 爲兼容版本。
• 而當 foo 依賴 lodash@^2.0.0，bar 依賴 lodash@^1.1.0，則依據 semver 的規則，兩者不存在兼容版本。會將一個版本放在 node_modules 中，另外一個仍保留在依賴樹裏。

舉個例子，假設一個依賴樹本來是這樣：

node_modules
-- foo
---- lodash@version1

-- bar
---- lodash@version2

假設 version1 和 version2 是兼容版本，則通過 dedupe 會成爲下面的形式：

node_modules
-- foo

-- bar

-- lodash（保留的版本爲兼容版本）

假設 version1 和 version2 爲非兼容版本，則後面的版本保留在依賴樹中：

node_modules
-- foo
-- lodash@version1

-- bar
---- lodash@version2

5. 安裝模塊

這一步將會更新工程中的 node_modules，並執行模塊中的生命週期函數（按照 preinstall、install、postinstall 的順序）。

6. 執行工程自身生命週期

當前 npm 工程若是定義了鉤子此時會被執行（按照 install、postinstall、prepublish、prepare 的順序）。

最後一步是生成或更新版本描述文件，npm install 過程完成。

End

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參考

• 阮一峯的我的博客
• npm實現原理