npm 模塊安裝機制簡介

npm 是 Node 的模塊管理器，功能極其強大。它是 Node 得到成功的重要緣由之一。

正由於有了npm，咱們只要一行命令，就能安裝別人寫好的模塊 。

$ npm install

本文介紹 npm 模塊安裝機制的細節，以及如何解決安裝速度慢的問題。

1、從 npm install 提及

npm install 命令用來安裝模塊到node_modules目錄。

$ npm install <packageName>

安裝以前，npm install會先檢查，node_modules目錄之中是否已經存在指定模塊。若是存在，就再也不從新安裝了，即便遠程倉庫已經有了一個新版本，也是如此。

若是你但願，一個模塊不論是否安裝過，npm 都要強制從新安裝，可使用-f或--force參數。

$ npm install <packageName> --force

2、npm update

若是想更新已安裝模塊，就要用到npm update命令。

$ npm update <packageName>

它會先到遠程倉庫查詢最新版本，而後查詢本地版本。若是本地版本不存在，或者遠程版本較新，就會安裝。

3、registry

npm update命令怎麼知道每一個模塊的最新版本呢？

答案是 npm 模塊倉庫提供了一個查詢服務，叫作 registry 。以 npmjs.org 爲例，它的查詢服務網址是 https://registry.npmjs.org/ 。

這個網址後面跟上模塊名，就會獲得一個 JSON 對象，裏面是該模塊全部版本的信息。好比，訪問 https://registry.npmjs.org/react，就會看到 react 模塊全部版本的信息。

它跟下面命令的效果是同樣的。

$ npm view react 
# npm view 的別名 
$ npm info react
$ npm show react
$ npm v react

registry 網址的模塊名後面，還能夠跟上版本號或者標籤，用來查詢某個具體版本的信息。好比， 訪問 https://registry.npmjs.org/react/v0.14.6 ，就能夠看到 React 的 0.14.6 版。

返回的 JSON 對象裏面，有一個dist.tarball屬性，是該版本壓縮包的網址。

dist: {          
    shasum: '2a57c2cf8747b483759ad8de0fa47fb0c5cf5c6a',     
    tarball: 'http://registry.npmjs.org/react/-/react-0.14.6.tgz' 
},

到這個網址下載壓縮包，在本地解壓，就獲得了模塊的源碼。npm install和npm update命令，都是經過這種方式安裝模塊的。

4、緩存目錄

npm install或npm update命令，從 registry 下載壓縮包以後，都存放在本地的緩存目錄。

這個緩存目錄，在 Linux 或 Mac 默認是用戶主目錄下的.npm目錄，在 Windows 默認是%AppData%/npm-cache。經過配置命令，能夠查看這個目錄的具體位置。

$ npm config get cache 
$HOME/.npm

你最好瀏覽一下這個目錄。

$ ls ~/.npm 
# 或者 
$ npm cache ls

你會看到裏面存放着大量的模塊，儲存結構是{cache}/{name}/{version}。

$ npm cache ls react ~/.npm/react/react/0.14.6/
~/.npm/react/react/0.14.6/package.tgz
~/.npm/react/react/0.14.6/package/
~/.npm/react/react/0.14.6/package/package.json

每一個模塊的每一個版本，都有一個本身的子目錄，裏面是代碼的壓縮包package.tgz文件，以及一個描述文件package/package.json。

除此以外，還會生成一個{cache}/{hostname}/{path}/.cache.json文件。好比，從 npm 官方倉庫下載 react 模塊的時候，就會生成registry.npmjs.org/react/.cache.json文件。

這個文件保存的是，全部版本的信息，以及該模塊最近修改的時間和最新一次請求時服務器返回的 ETag 。

{     
    "time":{ "modified":"2016-01-06T23:52:45.571Z",  // ...  },     
    "_etag":"\"7S37I0775YLURCFIO8N85FO0F\"" 
}

對於一些不是很關鍵的操做（好比npm search或npm view），npm會先查看.cache.json裏面的模塊最近更新時間，跟當前時間的差距，是否是在可接受的範圍以內。若是是的，就再也不向遠程倉庫發出請求，而是直接返回.cache.json的數據。

.npm目錄保存着大量文件，清空它的命令以下。

$ rm -rf ~/.npm/* 
# 或者 
$ npm cache clean

5、模塊的安裝過程

總結一下，Node模塊的安裝過程是這樣的。

1. 發出npm install命令
2. npm 向 registry 查詢模塊壓縮包的網址
3. 下載壓縮包，存放在~/.npm目錄
4. 解壓壓縮包到當前項目的node_modules目錄

注意，一個模塊安裝之後，本地其實保存了兩份。一份是~/.npm目錄下的壓縮包，另外一份是node_modules目錄下解壓後的代碼。

可是，運行npm install的時候，只會檢查node_modules目錄，而不會檢查~/.npm目錄。也就是說，若是一個模塊在～/.npm下有壓縮包，可是沒有安裝在node_modules目錄中，npm 依然會從遠程倉庫下載一次新的壓縮包。

這種行爲當然能夠保證老是取得最新的代碼，但有時並非咱們想要的。最大的問題是，它會極大地影響安裝速度。即便某個模塊的壓縮包就在緩存目錄中，也要去遠程倉庫下載，這怎麼可能不慢呢？

另外，有些場合沒有網絡（好比飛機上），可是你想安裝的模塊，明明就在緩存目錄之中，這時也沒法安裝。

6、--cache-min 參數

爲了解決這些問題，npm 提供了一個--cache-min參數，用於從緩存目錄安裝模塊。

--cache-min參數指定一個時間（單位爲分鐘），只有超過這個時間的模塊，纔會從 registry 下載。

$ npm install --cache-min 9999999 <package-name>

上面命令指定，只有超過999999分鐘的模塊，才從 registry 下載。實際上就是指定，全部模塊都從緩存安裝，這樣就大大加快了下載速度。

它還有另外一種寫法。

$ npm install --cache-min Infinity <package-name>

可是，這並不等於離線模式，這時仍然須要網絡鏈接。由於如今的--cache-min實現有一些問題。

（1）若是指定模塊不在緩存目錄，那麼 npm 會鏈接 registry，下載最新版本。這沒有問題，可是若是指定模塊在緩存目錄之中，npm 也會鏈接 registry，發出指定模塊的 etag ，服務器返回狀態碼304，表示不須要從新下載壓縮包。

（2）若是某個模塊已經在緩存之中，可是版本低於要求，npm會直接報錯，而不是去 registry 下載最新版本。

npm 團隊知道存在這些問題，正在重寫 cache。而且，未來會提供一個--offline參數，使得 npm 能夠在離線狀況下使用。

不過，這些改進沒有日程表。因此，當前使用--cache-min改進安裝速度，是有問題的。

7、離線安裝的解決方案

社區已經爲npm的離線使用，提出了幾種解決方案。它們能夠大大加快模塊安裝的速度。

解決方案大體分紅三類。

第一類，Registry 代理。

• npm-proxy-cache
• local-npm（用法）
• npm-lazy

上面三個模塊的用法很相似，都是在本機起一個 Registry 服務，全部npm install命令都要經過這個服務代理。

# npm-proxy-cache 
$ npm --proxy http://localhost:8080 \     
--https-proxy http://localhost:8080 \     
--strict-ssl false \
      install
 
# local-npm 
$ npm set registry http://127.0.0.1:5080
 
# npm-lazy 
$ npm --registry http://localhost:8080/ install socket.io

有了本機的Registry服務，就能徹底實現緩存安裝，能夠實現離線使用。

第二類，npm install替代。

若是可以改變npm install的行爲，就能實現緩存安裝。npm-cache 工具就是這個思路。凡是使用npm install的地方，均可以使用npm-cache替代。

$ npm-cache install

第三類，node_modules做爲緩存目錄。

這個方案的思路是，不使用.npm緩存，而是使用項目的node_modules目錄做爲緩存。

• Freight
• npmbox

上面兩個工具，都能將項目的node_modules目錄打成一個壓縮包，之後安裝的時候，就從這個壓縮包之中取出文件。

做者： 阮一峯