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做者:Morrain
在上一節 《CommonJS:不是前端卻革命了前端》中,咱們聊到了 ES6 Module,它是 ES6 中對模塊的規範,ES6 是 ECMAScript 6.0 的簡稱,泛指 JavaScript 語言的下一代標準,它的第一個版本 ES2015 已經在 2015 年 6 月正式發佈,本文中提到的 ES6 包括 ES201五、ES201六、ES2017等等。在第一節的《Web:一路前行一路忘川》中也提到過,ES2015 從制定到發佈歷經了十幾年,引入了不少的新特性以及新的機制,瀏覽器對 ES6 的支持進度遠遠趕不上前端開發小哥哥們使用 ES6 的熱情,因而矛盾就日益顯著……html
先來看下它在官網上的定義:前端
Babel is a JavaScript compilerwebpack
沒錯就一句話,Babel 是 JavaScript 的編譯器。至於什麼是編譯器,能夠參考the-super-tiny-compiler這個項目,能夠找到很好的答案。git
本文是以 Babel 7.9.0 版本進行演示和講解的,另外建議學習者閱讀英文官網,中文官網會比原版網站慢一個版本,而且不少依然是英文的。
Babel 就是一套解決方案,用來把 ES6 的代碼轉化爲瀏覽器或者其它環境支持的代碼。注意個人用詞哈,我說的不是轉化爲 ES5 ,由於不一樣類型以及不一樣版本的瀏覽器對 ES6 新特性的支持程度都不同,對於瀏覽器已經支持的部分,Babel 能夠不轉化,因此 Babel 會依賴瀏覽器的版本,後面會講到。這裏能夠先參考browerslist項目。es6
在學習任何一門知識前,我都習慣先了解它的歷史,這樣才能深入理解它存在乎義。github
Babel 的做者是 FaceBook 的工程師 Sebastian McKenzie。他在 2014 年發佈了一款 JavaScript 的編譯器 6to5。從名字就能看出來,它主要的做用就是將 ES6 轉化爲 ES5。web
這裏的 ES6 指 ES2015,由於當時尚未正式發佈, ES2015 的名字還未被正式肯定。
因而不少人評價,6to5 只是 ES6 獲得支持前的一個過渡方案,它的做者很是不一樣意這個觀點,認爲 6to5 不光會按照標準逐步完善,依然具有很是大的潛力反過來影響並推動標準的制定。正由於如此 6to5 的團隊以爲 '6to5' 這個名字並無準確的傳達這個項目的目標。加上 ES6 正式發佈後,被命名爲 ES2015,對於 6to5 來講更偏離了它的初衷。因而 2015 年 2 月 15 號,6to5 正式改名爲 Babel。chrome
(圖片來源於網絡)express
Babel 是巴比倫文化裏的通天塔,用來給 6to5 這個項目命名真得太貼切了!羨慕這些牛逼的人,不光代碼寫得好,還這麼有文化,不像咱們,起個變量名都得憋上半天,吃了沒有文化的虧。這也是爲何我把這篇文章起名爲 《Babel:把 ES6 送上天的通天塔》的緣由。npm
瞭解了 Babel 是什麼後,很明顯咱們就要開始考慮怎麼使用 Babel 來轉化 ES6 的代碼了,除了 Babel 自己提供的 cli 等工具外,它還支持和其它打包工具配合使用,譬如 webpack、rollup 等等,能夠參考官網對不一樣平臺提供的配置說明。
本文爲了感覺 Babel 最原始的用法,不結合其它任何工具,直接使用 Babel 的 cli 來演示。
使用以下命令構建一個 npm 包,並新建 src 目錄 和 一個 index.js 文件。
npm init -y
package.json 內容以下:
{ "name": "demo", "version": "1.0.0", "description": "", "main": "index.js", "scripts": { "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1" }, "keywords": [], "author": "", "license": "ISC" }
npm install --save-dev @babel/core @babel/cli @babel/preset-env
後面會介紹這些包的做用,先看用法
增長 babel 命令來編譯 src 目錄下的文件到 dist 目錄:
{ "name": "demo", "version": "1.0.0", "description": "", "main": "src/index.js", "scripts": { "babel": "babel src --out-dir dist", "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1" }, "keywords": [], "author": "", "license": "ISC", "devDependencies": { "@babel/cli": "^7.8.4", "@babel/core": "^7.9.0", "@babel/preset-env": "^7.9.0" } }
在工程的根目錄添加 babel.config.js 文件,增長 Babel 編譯的配置,沒有配置是不進行編譯的。
const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true } ] ] const plugins = [] module.exports = { presets, plugins }
上例中 debug 配置是爲了打印出 Babel 工做時的日誌,能夠方便的看來,Babel 轉化了哪些語法。
const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true } ] ] const plugins = [] if (process.env["ENV"] === "prod") { plugins.push(...) } module.exports = { presets, plugins }
配置好後,咱們運行 npm run babel 命令,能夠看到 dist 文件夾下生成了 index.js 文件,內容以下所示:
// src/index.js const add = (a, b) => a + b // dist/index.js "use strict"; var add = function add(a, b) { return a + b; };
能夠看到,ES6 的 const 被轉化爲 var ,箭頭函數被轉化爲普通函數。同時打印出來以下日誌:
> babel src --out-dir dist @babel/preset-env: `DEBUG` option Using targets: {} Using modules transform: auto Using plugins: proposal-nullish-coalescing-operator {} proposal-optional-chaining {} proposal-json-strings {} proposal-optional-catch-binding {} transform-parameters {} proposal-async-generator-functions {} proposal-object-rest-spread {} transform-dotall-regex {} proposal-unicode-property-regex {} transform-named-capturing-groups-regex {} transform-async-to-generator {} transform-exponentiation-operator {} transform-template-literals {} transform-literals {} transform-function-name {} transform-arrow-functions {} transform-block-scoped-functions {} transform-classes {} transform-object-super {} transform-shorthand-properties {} transform-duplicate-keys {} transform-computed-properties {} transform-for-of {} transform-sticky-regex {} transform-unicode-regex {} transform-spread {} transform-destructuring {} transform-block-scoping {} transform-typeof-symbol {} transform-new-target {} transform-regenerator {} transform-member-expression-literals {} transform-property-literals {} transform-reserved-words {} transform-modules-commonjs {} proposal-dynamic-import {} Using polyfills: No polyfills were added, since the `useBuiltIns` option was not set. Successfully compiled 1 file with Babel.
在瞭解瞭如何使用後,咱們一塊兒來探尋一下編譯背後的事情,同時會熟悉 Babel 的組成和進階用法。
前面提到 Babel 其實就是一個純粹的 JavaScript 的編譯器,任何一個編譯器工做流程大體均可以分爲以下三步:
Babel 也不例外,以下圖所示:
(圖片來源於網絡)
由於 Babel 使用是acorn這個引擎來作解析,這個庫會先將源碼轉化爲抽象語法樹 (AST),再對 AST 做轉換,最後將轉化後的 AST 輸出,便獲得了被 Babel 編譯後的文件。
那 Babel 是如何知道該怎麼轉化的呢?答案是經過插件,Babel 爲每個新的語法提供了一個插件,在 Babel 的配置中配置了哪些插件,就會把插件對應的語法給轉化掉。插件被命名爲 @babel/plugin-xxx 的格式。
上面提到過 @babel/preset-* 實際上是轉換插件的集合,最經常使用的就是 @babel/preset-env,它包含了 大部分 ES6 的語法,具體包括哪些插件,能夠在 Babel 的日誌中看到。若是源碼中使用了不在 @babel/preset-env 中的語法,會報錯,手動在 plugins 中增長便可。
例如 ES6 明確規定,Class 內部只有靜態方法,沒有靜態屬性。但如今有一個提案提供了類的靜態屬性,寫法是在實例屬性的前面,加上 static 關鍵字。
// src/index.js const add = (a, b) => a + b class Person { static a = 'a'; static b; name = 'morrain'; age = 18 }
編譯時就會報以下錯誤:
根據報錯的提示,添加 @babel/plugin-proposal-class-properties 便可。
npm install --save-dev @babel/plugin-proposal-class-properties
// babel.config.js const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true } ] ] const plugins = ['@babel/plugin-proposal-class-properties'] module.exports = { presets, plugins }
@babel/preset-env 中還有一個很是重要的參數 targets,最先的時候咱們就提過,Babel 轉譯是按需的,對於環境支持的語法能夠不作轉換的。就是經過配置 targets 屬性,讓 Babel 知道目標環境,從而只轉譯環境不支持的語法。若是沒有配置會默認轉譯全部 ES6 的語法。
// src/index.js const add = (a, b) => a + b // dist/index.js 沒有配置targets "use strict"; var add = function add(a, b) { return a + b; };
按以下配置 targets
// babel.config.js const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true, targets: { chrome: '58' } } ] ] const plugins = ['@babel/plugin-proposal-class-properties'] module.exports = { presets, plugins }
編譯後的結果以下:
// src/index.js const add = (a, b) => a + b // dist/index.js 配置targets chrome 58 "use strict"; const add = (a, b) => a + b;
能夠看到 const 和箭頭函數都沒有被轉譯,由於這個版本的 chrome 已經支持了這些特性。能夠根據需求靈活的配置目標環境。
爲後方便後續的講解,把 targets 的配置去掉,讓 Babel 默認轉譯全部語法。
polyfill 直譯是墊片的意思,又是 Babel 裏一個很是重要的概念。先看下面幾行代碼:
// src/index.js const add = (a, b) => a + b const arr = [1, 2] const hasThreee = arr.includes(3) new Promise()
按以前的方法,執行 npm run babel 後,咱們驚奇的發現,Array.prototype.includes 和 Promise 居然沒有被轉譯!
// dist/index.js "use strict"; var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = arr.includes(3); new Promise();
原來 Babel 把 ES6 的標準分爲 syntax 和 built-in 兩種類型。syntax 就是語法,像 const、=> 這些默認被 Babel 轉譯的就是 syntax 的類型。而對於那些能夠經過改寫覆蓋的語法就認爲是 built-in,像 includes 和 Promise 這些都屬於 built-in。而 Babel 默認只轉譯 syntax 類型的,對於 built-in 類型的就須要經過 @babel/polyfill 來完成轉譯。@babel/polyfill 實現的原理也很是簡單,就是覆蓋那些 ES6 新增的 built-in。示意以下:
Object.defineProperty(Array.prototype, 'includes',function(){ ... })
因爲 Babel 在 7.4.0 版本中宣佈廢棄 @babel/polyfill ,而是經過 core-js 替代,因此本文直接使用 core-js 來說解 polyfill 的用法。
npm install --save core-js
在 @babel/preset-env 中經過 useBuiltIns 參數來控制 built-in 的注入。它能夠設置爲 'entry'、'usage' 和 false 。默認值爲 false,不注入墊片。
設置爲 'entry' 時,只須要在整個項目的入口處,導入 core-js 便可。
// src/index.js import 'core-js' const add = (a, b) => a + b const arr = [1, 2] const hasThreee = arr.includes(3) new Promise() // dist/index.js "use strict"; require("core-js/modules/es7.array.includes"); require("core-js/modules/es6.promise"); // // …… 這裏還有不少 // require("regenerator-runtime/runtime"); var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = arr.includes(3); new Promise();
設置爲 'usage' 時,就不用在項目的入口處,導入 core-js了,Babel 會在編譯源碼的過程當中根據 built-in 的使用狀況來選擇注入相應的實現。
// src/index.js const add = (a, b) => a + b const arr = [1, 2] const hasThreee = arr.includes(3) new Promise() // dist/index.js "use strict"; require("core-js/modules/es6.promise"); require("core-js/modules/es6.object.to-string"); require("core-js/modules/es7.array.includes"); var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = arr.includes(3); new Promise();
當 useBuiltIns 設置爲 'usage' 或者 'entry' 時,還須要設置 @babel/preset-env 的 corejs 參數,用來指定注入 built-in 的實現時,使用 corejs 的版本。不然 Babel 日誌輸出會有一個警告。
最終的 Babel 配置以下:
// babel.config.js const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true, useBuiltIns: 'usage', corejs: 3, targets: {} } ] ] const plugins = ['@babel/plugin-proposal-class-properties'] module.exports = { presets, plugins }
在介紹 @babel/plugin-transform-runtime 的用途以前,先前一個例子:
// src/index.js const add = (a, b) => a + b const arr = [1, 2] const hasThreee = arr.includes(3) new Promise(resolve=>resolve(10)) class Person { static a = 1; static b; name = 'morrain'; age = 18 } // dist/index.js "use strict"; require("core-js/modules/es.array.includes"); require("core-js/modules/es.object.define-property"); require("core-js/modules/es.object.to-string"); require("core-js/modules/es.promise"); function _classCallCheck(instance, Constructor) { if (!(instance instanceof Constructor)) { throw new TypeError("Cannot call a class as a function"); } } function _defineProperty(obj, key, value) { if (key in obj) { Object.defineProperty(obj, key, { value: value, enumerable: true, configurable: true, writable: true }); } else { obj[key] = value; } return obj; } var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = arr.includes(3); new Promise(function (resolve) { return resolve(10); }); var Person = function Person() { _classCallCheck(this, Person); _defineProperty(this, "name", 'morrain'); _defineProperty(this, "age", 18); }; _defineProperty(Person, "a", 1); _defineProperty(Person, "b", void 0);
在編譯的過程當中,對於 built-in 類型的語法經過 require("core-js/modules/xxxx") polyfill 的方式來兼容,對於 syntax 類型的語法在轉譯的過程會在當前模塊中注入相似 _classCallCheck 和 _defineProperty 的 helper 函數來實現兼容。對於一個模塊而言,可能還好,但對於項目中確定是不少模塊,每一個模塊模塊都注入這些 helper 函數,勢必會形成代碼量變得很大。
而 @babel/plugin-transform-runtime 就是爲了複用這些 helper 函數,縮小代碼體積而生的。固然除此以外,它還能爲編譯後的代碼提供一個沙箱環境,避免全局污染。
使用 @babel/plugin-transform-runtime
npm install --save-dev @babel/plugin-transform-runtime npm install --save @babel/runtime
其中 @babel/plugin-transform-runtime 是編譯時使用的,安裝爲開發依賴,而 @babel/runtime 其實就是 helper 函數的集合,須要被引入到編譯後代碼中,因此安裝爲生產依賴
// babel.config.js const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true, useBuiltIns: 'usage', corejs: 3, targets: {} } ] ] const plugins = [ '@babel/plugin-proposal-class-properties', [ '@babel/plugin-transform-runtime' ] ] module.exports = { presets, plugins }
// dist/index.js "use strict"; var _interopRequireDefault = require("@babel/runtime/helpers/interopRequireDefault"); require("core-js/modules/es.array.includes"); require("core-js/modules/es.object.to-string"); require("core-js/modules/es.promise"); var _classCallCheck2 = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime/helpers/classCallCheck")); var _defineProperty2 = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime/helpers/defineProperty")); var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = arr.includes(3); new Promise(function (resolve) { return resolve(10); }); var Person = function Person() { (0, _classCallCheck2["default"])(this, Person); (0, _defineProperty2["default"])(this, "name", 'morrain'); (0, _defineProperty2["default"])(this, "age", 18); }; (0, _defineProperty2["default"])(Person, "a", 1); (0, _defineProperty2["default"])(Person, "b", void 0);
到目前爲止,對於 built-in 類型的語法仍是經過 require("core-js/modules/xxxx") polyfill 的方式來實現的,例如爲了支持 Array.prototype.includes 方法,須要 require
("core-js/modules/es.array.includes") 在 Array.prototype 中添加 includes 方法來實現的,但這會致使一個問題,它是直接修改原型的,會形成全局污染。若是你開發的是獨立的應用問題不大,但若是開發的是工具庫,被其它項目引用,而剛好該項目自身實現了 Array.prototype.includes 方法,這樣就出了大問題!而 @babel/plugin-transform-runtime 能夠解決這個問題,只須要配置 @babel/plugin-transform-runtime 的參數 corejs。該參數默認爲 false,能夠設置爲 2 或者 3,分別對應 @babel/runtime-corejs2 和 @babel/runtime-corejs3。
把 @babel/plugin-transform-runtime 的 corejs 的值設置爲3,把 @babel/runtime 替換爲 @babel/runtime-corejs3。
去掉 @babel/preset-env 的 useBuiltIns 和 corejs 的配置,去掉 core-js。由於使用 @babel/runtime-corejs3 來實現對 built-in 類型語法的兼容,不用再使用 useBuiltIns了。
npm uninstall @babel/runtime npm install --save @babel/runtime-corejs3 npm uninstall core-js
// babel.config.js const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true, targets: {} } ] ] const plugins = [ '@babel/plugin-proposal-class-properties', [ '@babel/plugin-transform-runtime', { corejs: 3 } ] ] module.exports = { presets, plugins } // dist/index.js "use strict"; var _interopRequireDefault = require("@babel/runtime-corejs3/helpers/interopRequireDefault"); var _classCallCheck2 = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime-corejs3/helpers/classCallCheck")); var _defineProperty2 = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime-corejs3/helpers/defineProperty")); var _promise = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime-corejs3/core-js-stable/promise")); var _includes = _interopRequireDefault(require("@babel/runtime-corejs3/core-js-stable/instance/includes")); var add = function add(a, b) { return a + b; }; var arr = [1, 2]; var hasThreee = (0, _includes["default"])(arr).call(arr, 3); new _promise["default"](function (resolve) { return resolve(10); }); var Person = function Person() { (0, _classCallCheck2["default"])(this, Person); (0, _defineProperty2["default"])(this, "name", 'morrain'); (0, _defineProperty2["default"])(this, "age", 18); }; (0, _defineProperty2["default"])(Person, "a", 1); (0, _defineProperty2["default"])(Person, "b", void 0);
能夠看到 Promise 和 arr.includes 的實現已經變成局部變量,並無修改全局上的實現。
截至目前爲止,對於 built-in 類型的語法的 polyfill,一共有三種方式:
前兩種方式支持設置 targets ,能夠根據目標環境來適配。useBuiltIns 設置爲 'entry' 會注入目標環境不支持的全部 built-in 類型語法,useBuiltIns 設置爲 'usage' 會注入目標環境不支持的全部被用到的 built-in 類型語法。注入的 built-in 類型的語法會污染全局。
第三種方式目前不支持設置 targets,因此不會考慮目標環境是否已經支持,它是經過局部變量的方式實現了全部被用到的 built-in 類型語法,不會污染全局。
針對第三種方式不支持設置 targets 的問題,Babel 正在考慮解決,目前意向的方案是經過 Polyfill provider 來統一 polyfill 的實現:
這個方案實現後,Babel 的配置會是下面的樣子:
// babel.config.js const targets = [ '>1%' ] const presets = [ [ '@babel/env', { debug: true } ] ] const plugins = [ '@babel/plugin-proposal-class-properties' ] const polyfills = [ [ 'corejs3', { method: 'usage-pure' } ] ] module.exports = { targets, presets, plugins, polyfills }
配置中的 method 值有 'entry-global'、'usage-global'、'usage-pure' 三種。
本文爲了講解方便,都是用 Babel 原生的 @babel/cli 來編譯文件,實際使用中,更多的是結合 webpack、rollup 這樣第三方的工具來使用的。
因此下一節,咱們聊聊打包工具 webpack。
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