前端包管理工具-npm、yarn与pnpm
引言
工程化是现代前端的基础部分，而
node.js的出现让工程化有了巨大的成果，其中依赖管理工具也是我们日常接触中最多的，也就是npm。本文中我将介绍npm在安装依赖过程中会发生什么，以及目前其他流行的包管理工具yarn和pnpm。
npm install发生了什么
1. 读取 package.json
- 解析项目的依赖：
npm首先会读取当前目录下的package.json文件，以了解项目的基本信息和所需的依赖包列表。这个文件包含了项目的名称、版本、描述、脚本和依赖项等信息。
2. 检查 package-lock.json（npm 5之后版本才支持该特性）
- 锁定依赖版本：
npm会检查是否存在package-lock.json文件。如果存在，npm会根据该文件中锁定的版本来安装依赖。这确保了在不同环境中安装相同的依赖版本，避免因版本不一致导致的问题。
3. 下载依赖包
从注册表下载：
npm会根据package.json中的依赖项，查询npm注册表（默认是从 https://registry.npmjs.org/下载相应的包，也通过配置使用其他的源）。处理依赖关系：如果某个依赖包有自己的依赖（即子依赖），
npm会递归地解析并下载这些依赖包，直到所有依赖都被安装。检查缓存：在
npm 5之后的版本，也支持了使用缓存方式，减少了每次都完整从外部下载所有的包的次数，提升了下载速度
4. 安装依赖包
将包解压到
node_modules目录：下载的依赖包会被解压到当前项目的node_modules目录中。更新缓存：下载的依赖包会也会记录并更新在缓存目录中。
更新 package-lock.json：如果没有
package-lock.json文件，npm会生成一个，记录当前安装的确切版本和依赖关系树。
5. 执行生命周期脚本（可选）
- 运行安装后的脚本：如果依赖包中定义了生命周期脚本（如
preinstall、install、postinstall），npm会在适当的时机执行这些脚本。这些脚本可以用来执行特定的操作，比如编译代码或运行其他命令。
6. 更新全局依赖（可选）
- 如果你使用了
-g标志（如npm install -g package-name），npm会将包安装到全局node_modules目录中，而不是项目的node_modules目录。
7. 错误处理
- 处理错误：如果在安装过程中发生错误，
npm会输出相应的错误信息，并停止安装过程。你可以根据错误信息进行调试和修复。
yarn改变了什么
Yarn也是一个包管理器，还可以作为项目管理工具。无论你是小型项目还是大型单体仓库（monorepos），无论是业余爱好者还是企业用户，Yarn都能满足你的需求。它是由Fackbook开发并开源的。
1. 性能
- npm：
在早期版本中，
npm的安装速度较慢，尤其是在处理大量依赖时。
从
npm 5开始，npm引入了package-lock.json文件，并进行了性能优化，才明显提高了安装依赖的速度。
- Yarn：
Yarn在设计时就考虑了性能，使用了缓存机制，可以更快地安装依赖。
Yarn会并行安装依赖，而不是像npm早期版本那样串行安装，因此通常速度更快。
2. Lock文件
- npm：
使用
package-lock.json文件来锁定依赖版本，从npm 5开始引入。
该文件确保在不同环境中安装相同版本的依赖。
- Yarn：
使用
yarn.lock文件来锁定依赖版本。
这个文件的结构设计使得它更易于读取和理解，且在处理复杂的依赖关系时表现更好。
3. 命令行
- npm：
使用
npm install安装依赖。
常用命令包括
npm install,npm update,npm uninstall等。
- Yarn：
使用
yarn add安装依赖（相当于npm的npm install）。
常用命令包括
yarn add,yarn upgrade,yarn remove等。
Yarn的命令设计上更简洁，且提供了一些额外的功能，如yarn upgrade-interactive，允许用户交互式地选择要升级的依赖。
4. 依赖解析
- npm：
在处理依赖时，
npm会根据依赖树的结构来安装依赖，可能会导致同一依赖的多个版本被安装。
- Yarn：
Yarn使用了更智能的依赖解析算法，通常会尽量避免安装同一依赖的多个版本，保持依赖树的扁平化。
5. 离线模式
- npm：
npm虽然支持缓存，但在最初的版本并不支持离线模式，即在本地存在依赖的缓存时，不需要从互联网上再重新检查或下载依赖，而直接安装。
- Yarn：
Yarn提供了更好的离线支持，允许用户在没有互联网连接的情况下安装之前已安装的依赖。
6. 工作区支持
- npm：
npm在 7.x 版本中引入了工作区的概念，允许在一个项目中管理多个包。
- Yarn：
Yarn早期就支持工作区，使得在 monorepo 项目中管理多个包变得更加简单。
pnpm改变了什么
pnpm- 速度快、节省磁盘空间的软件包管理器
1. 磁盘空间使用
- pnpm：
pnpm使用一种独特的方式来管理依赖，它将所有的包存储在一个全局的内容寻址存储中，并使用硬链接（hard links）在项目的node_modules目录中引用这些包。这种方法显著减少了磁盘空间的使用，特别是在多个项目中共享相同的依赖时。
- npm 和 Yarn
npm和Yarn通常会在每个项目的node_modules目录中安装所有依赖，虽然它们都使用扁平化依赖的方案，来尽可能的减少重复依赖的安装。
2. 性能
- pnpm：
pnpm通过缓存和硬链接的方式提高了安装速度，尤其是在安装大型项目时，通常比npm和Yarn更快。
由于只下载一次依赖并在多个项目间共享，
pnpm在处理依赖时的效率也更高。
- npm 和 Yarn
npm和Yarn经过多次优化，尤其是Yarn在性能方面表现良好，但pnpm在某些情况下仍然可以提供更好的性能。
3. 依赖解析和安装
- pnpm：
pnpm强制使用严格的依赖关系，确保每个包只能够访问其直接依赖的包，避免了潜在的“依赖地狱”问题。这种做法有助于确保包的行为更可预测。
pnpm会在安装时验证所有依赖的版本，确保没有冲突。
- npm 和 Yarn
npm和Yarn因为使用了扁平化依赖的方案，通过依赖提升，来减少重复依赖的安装，即将所有依赖都平铺安装到顶层的node_modules目录中，当存在同一依赖不同版本时就将另外一个版本安装在使用依赖的node_modules目录。所以这样就导致了会允许包访问其间接依赖，导致不同版本的依赖共存，使得依赖的使用存在安全问题（幽灵依赖）。
4. 工作区支持
- pnpm：
pnpm也支持工作区（workspace）功能，允许在一个项目中管理多个包，类似于Yarn的工作区功能。所以推荐使用pnpm来进行monorepo 项目的管理。
- npm 和 Yarn
npm从 7.x 版本开始引入工作区功能，而Yarn早期就支持此功能。