npm/yarn lock真香

前言

看完本文，你将从总体了解依赖版本锁定原理，package-lock.json 或 yarn.lock 的重要性。首先要从最近接连出现两起有关 npm 安装 package.json 中依赖包，因为依赖包版本更新 bug 形成项目出错问题提及。

事件一：新版本依赖包自己 bug

项目本地打包正常，可是线上使用 Jenkins 完成 DevOps 交付流水线打包出错问题。报出以下错误：

**17:15:32**  ERROR in ./node_modules/clipboard/dist/clipboard.js
**17:15:32**  Module build failed (from ./node_modules/babel-loader/lib/index.js):
**17:15:32**  Error: Couldn't find preset "@babel/env" relative to directory "/app/workspace/SIT/node_modules/clipboard"

显示错误缘由是 clipboard 插件没有安装 @babel/env 预设（preset）。明显这个是插件问题了，去官方库 clipboard 查看源码发现该库依赖包不多，大部分是原生实现。再看 issue 别人有没有出现一样的问题，目前来看尚未人提出。以此推断多是插件自己的 "问题" 了。

可是我本地项目打包正常，线上的出错，可能因为本地版本和线上版本不一致致使（某个小版本出现的 bug）的。经过查看package.json 配置的 clipboard: "^2.0.4"，线上实际安装版本是 2.0.7，而我本地实际安装版本是 2.0.6
所以定位到 2.0.7 出现的 “问题”。

因为是插件自己“问题”，个人临时解决办法是锁定到 2.0.4 版本，也就是 clipboard: "2.0.4"，后面加上 package-lock.json。

打破沙锅问到底
既然“问题”已经定位到了 2.0.7 版本，进一步经过对比这次版本提交文件内容差别，发现 .babelrc 文件用到的 preset 是 env。

2.0.7 版本用的是 @bable/env，将 babel 更新到了 7！

问题基本定位到了，这里就顺便给做者提了一个 issues。

事件二：依赖包的新版插件 bug

一直正常使用的 braft-editor 优秀的富文本编辑器插件，最近在其余小伙伴电脑或者在我本地电脑从新部署项目，启动后发现 toHtml() 方法获取富文本 html 内容老是空！

历史版本是正常的，猜想可能又是版本更新形成。一样的，去官方库 braft-editor看看 issues 别人有没有遇到一样的问题。果真此次有，缘由是它的依赖包 draft-js 更新后的问题，具体的看这个 issues。

这个是因为插件的依赖包更新出现的问题，直接去锁定当前插件没有做用，不会对它的依赖包产生约束（依赖包仍是会去下载最新版本的包）。个人临时解决办法是尝试将版本回退到后一个版本并锁定。这样作的缘由是回退版本的依赖包版本确定会低于如今的，以前的版本是正常的。

经验教训

其实这两起事件是同一个诱因致使的：没有锁定当前项目依赖树模块的版本。下面就来探究一下依赖包的版本管理。

语义化版本（semver）

package.json 在前端工程化中主要用来记录依赖包名称、版本、运行指令等信息字段。其中，dependencies 字段指定了项目运行所依赖的模块，devDependencies 指定项目开发所须要的模块。
它们都指向一个对象。该对象的各个成员，分别由模块名和对应的版本要求组成，表示依赖的模块及其版本范围。对应的版本能够加上各类限定，主要有如下几种：

• 指定版本：好比 1.2.2 ，遵循“大版本.次要版本.小版本”的格式规定，安装时只安装指定版本。
• 波浪号（tilde）+指定版本：好比 ~1.2.2 ，表示安装 1.2.x 的最新版本（不低于1.2.2），可是不安装 1.3.x，也就是说安装时不改变大版本号和次要版本号。
• 插入号（caret）+指定版本：好比 ˆ1.2.2，表示安装 1.x.x 的最新版本（不低于 1.2.2），可是不安装 2.x.x，也就是说安装时不改变大版本号。须要注意的是，若是大版本号为 0，则插入号的行为与波浪号相同，这是由于此时处于开发阶段，即便是次要版本号变更，也可能带来程序的不兼容。
• latest：安装最新版本。

当咱们使用好比 npm install package -save 安装一个依赖包时，版本是插入号形式。这样每次从新安装依赖包 npm install 时”次要版本“和“小版本”是会拉取最新的。通常的，主版本不变的状况下，不会带来核心功能变更，API 应该兼容旧版，可是这在开源的世界里很难控制，尤为在复杂项目的众多依赖包中不免会引入一些意想不到的 bug。

npm-shrinkwrap && package-lock

npm-shrinkwrap

正是存在这每次从新安装，依赖树模块版本存在的不肯定性，才有了相应的锁定版本机制。

npm5 以前能够经过 npmshrinkwrap 实现。经过运行 npm shrinkwrap，会在当前目录下生成一个 npm-shrinkwrap.json 文件，它是 package.json 中列出的每一个依赖项的大型列表，应安装的特定版本，模块的位置（URI），验证模块完整性的哈希，它须要的包列表，以及依赖项列表。运行 npm install 的时候会优先使用 npm-shrinkwrap.json 进行安装，没有则使用 package.json 进行安装。

package-lock

在 npm5 版本后，当咱们运行 npm intall 发现会生成一个新文件 package-lock.json，内容跟上面提到的 npm-shrinkwrap.json 基本同样。

"vue-loader": {
  "version": "14.2.4",
  "resolved": "https://registry.npmjs.org/vue-loader/-/vue-loader-14.2.4.tgz",
  "integrity": "sha512-bub2/rcTMJ3etEbbeehdH2Em3G2F5vZIjMK7ZUePj5UtgmZSTtOX1xVVawDpDsy021s3vQpO6VpWJ3z3nO8dDw==",
  "dev": true,
  "requires": {
    "consolidate": "^0.14.0",
    "hash-sum": "^1.0.2",
    "loader-utils": "^1.1.0",
    "lru-cache": "^4.1.1",
    "postcss": "^6.0.8",
    "postcss-load-config": "^1.1.0",
    "postcss-selector-parser": "^2.0.0",
    "prettier": "^1.16.0",
    "resolve": "^1.4.0",
    "source-map": "^0.6.1",
    "vue-hot-reload-api": "^2.2.0",
    "vue-style-loader": "^4.0.1",
    "vue-template-es2015-compiler": "^1.6.0"
  },
  "dependencies": {
    "postcss-load-config": {
      "version": "1.2.0",
      "resolved": "https://registry.npmjs.org/postcss-load-config/-/postcss-load-config-1.2.0.tgz",
      "integrity": "sha1-U56a/J3chiASHr+djDZz4M5Q0oo=",
      "dev": true,
      "requires": {
        "cosmiconfig": "^2.1.0",
        "object-assign": "^4.1.0",
        "postcss-load-options": "^1.2.0",
        "postcss-load-plugins": "^2.3.0"
      }
    },
  }
},

当项目中已有 package-lock.json 文件，在安装项目依赖时，将以该文件为主进行解析安装指定版本依赖包，而不是使用 package.json 来解析和安装模块。由于 package-lock 为每一个模块及其每一个依赖项指定了版本，位置和完整性哈希，因此它每次建立的安装都是相同的。 不管你使用什么设备，或者未来安装它都可有可无，每次都应该给你相同的结果。

npm5 版本下 install 规则

npm 并非一开始就是按照现有这种规则制定的。

5.0.x 版本：

无论 package.json 中依赖是否有更新，npm install 都会根据 package-lock.json 下载。针对这种安装策略，有人提出了这个 issue ，而后就演变成了 5.1.0 版本后的规则。

5.1.0 版本后：

当 package.json 中的依赖项有新版本时，npm install 会无视 package-lock.json 去下载新版本的依赖项而且更新 package-lock.json。针对这种安装策略，又有人提出了一个 issue 参考 npm 贡献者 iarna 的评论，得出 5.4.2 版本后的规则。

5.4.2 版本后：

若是只有一个 package.json 文件，运行 npm install 会根据它生成一个 package-lock.json 文件，这个文件至关于本次 install 的一个快照，它不只记录了 package.json 指明的直接依赖的版本，也记录了间接依赖的版本。

若是 package.json 的 semver-range version 和 package-lock.json 中版本兼容(package-lock.json 版本在 package.json 指定的版本范围内)，即便此时 package.json 中有新的版本，执行 npm install 也仍是会根据 package-lock.json 下载。

若是手动修改了 package.json 的 version ranges，且和 package-lock.json 中版本不兼容，那么执行 npm install 时 package-lock.json 将会更新到兼容 package.json 的版本。

yarn

yarn 的出现主要目标是解决上面描述的因为语义版本控制而致使的 npm 安装的不肯定性问题。虽然可使用 npm shrinkwrap 来实现可预测的依赖关系树，但它并非默认选项，而是取决于全部的开发人员知道而且启用这个选项。
yarn 采起了不一样的作法。每一个 yarn 安装都会生成一个相似于npm-shrinkwrap.json 的 yarn.lock 文件，并且它是默认建立的。除了常规信息以外，yarn.lock 文件还包含要安装的内容的校验和，以确保使用的库的版本相同。

yarn 的主要优化

yarn 的出现主要作了以下优化：

• 并行安装：不管 npm 仍是 yarn 在执行包的安装时，都会执行一系列任务。npm 是按照队列执行每一个 package，也就是说必需要等到当前 package 安装完成以后，才能继续后面的安装。而 yarn 是同步执行全部任务，提升了性能。
• 离线模式：若是以前已经安装过一个软件包，用 yarn 再次安装时之间从缓存中获取，就不用像 npm 那样再从网络下载了。
• 安装版本统一：为了防止拉取到不一样的版本，yarn 有一个锁定文件 (lock file) 记录了被确切安装上的模块的版本号。每次只要新增了一个模块，yarn 就会建立（或更新）yarn.lock 这个文件。这么作就保证了，每一次拉取同一个项目依赖时，使用的都是同样的模块版本。
• 更好的语义化： yarn 改变了一些 npm 命令的名称，好比 yarn add/remove，比 npm 本来的 install/uninstall 要更清晰。

安装依赖树流程

1. 执行工程自身 preinstall。
   当前 npm 工程若是定义了 preinstall 钩子此时会被执行。
2. 肯定首层依赖。
   模块首先须要作的是肯定工程中的首层依赖，也就是 dependencies 和 devDependencies 属性中直接指定的模块（假设此时没有添加 npm install 参数）。工程自己是整棵依赖树的根节点，每一个首层依赖模块都是根节点下面的一棵子树，npm 会开启多进程从每一个首层依赖模块开始逐步寻找更深层级的节点。

3. 获取模块。
   获取模块是一个递归的过程，分为如下几步：

   • 获取模块信息。在下载一个模块以前，首先要肯定其版本，这是由于 package.json 中每每是 semantic version（semver，语义化版本）。此时若是版本描述文件（npm-shrinkwrap.json 或 package-lock.json）中有该模块信息直接拿便可，若是没有则从仓库获取。如 package.json 中某个包的版本是 ^1.1.0，npm 就会去仓库中获取符合 1.x.x 形式的最新版本。
   • 获取模块实体。上一步会获取到模块的压缩包地址（resolved 字段），npm 会用此地址检查本地缓存，缓存中有就直接拿，若是没有则从仓库下载。
   • 查找该模块依赖，若是有依赖则回到第 1 步，若是没有则中止。
4. 模块扁平化（dedupe）。
   上一步获取到的是一棵完整的依赖树，其中可能包含大量重复模块。好比 A 模块依赖于 loadsh，B 模块一样依赖于 lodash。在 npm3 之前会严格按照依赖树的结构进行安装，所以会形成模块冗余。yarn 和从 npm5 开始默认加入了一个 dedupe 的过程。它会遍历全部节点，逐个将模块放在根节点下面，也就是 node-modules 的第一层。当发现有重复模块时，则将其丢弃。这里须要对重复模块进行一个定义，它指的是模块名相同且 semver 兼容。每一个 semver 都对应一段版本容许范围，若是两个模块的版本容许范围存在交集，那么就能够获得一个兼容版本，而没必要版本号彻底一致，这可使更多冗余模块在 dedupe 过程当中被去掉。
5. 安装模块。
   这一步将会更新工程中的 node_modules，并执行模块中的生命周期函数（按照 preinstall、install、postinstall 的顺序）。
6. 执行工程自身生命周期。
   当前 npm 工程若是定义了钩子此时会被执行（按照 install、postinstall、prepublish、prepare 的顺序）。

举例说明

插件 htmlparser2@^3.10.1 和 dom-serializer@^0.2.2 都有使用了 entities 依赖包，不过使用的版本不一样，同时咱们本身安装一个版本的 entities 包。具体以下：

--htmlparser2@^3.10.1
  |--entities@^1.1.1

--dom-serializer@^0.2.2
  |--entities@^2.0.0

--entities@^2.1.0

经过 npm install 安装后，生成的 package-lock.json 文件内容和它的 node_modules 目录结构：

能够发现：

1. dom-serializer@^0.2.2 的依赖包 entities@^2.0.0 和咱们本身安装的 entities@^2.1.0 被实际安装成 entities@^2.2.0，并放在 node_modules 的第一层。由于这两个版本的semver 范围相同，又先被遍历，全部会被合并安装在第一层；
2. htmlparser2@^3.10.1 的依赖包 entities@^1.1.1 被实际安放在 dom-serializer 包的 node_modules 中，而且和 package-lock.json 描述结构保持一致。

经过 yarn 安装后，生成的 yarn.lock 文件内容和它的 node_modules 目录结构：

能够发现与 npm install 不一样的是：

1. yarn.lock 中全部依赖描述都是扁平化的，即没有依赖描述的嵌套关系；
2. 在 yarn.lock 中， 相同名称版本号不一样的依赖包，若是 semver 范围相同会被合并，不然，会存在多个版本描述。

注意 cnpm 不支持 package-lock

使用 cnpm install 时候，并不会生成 package-lock.json 文件。cnpm install 的时候，就算你项目中有 package-lock.json 文件，cnpm 也不会识别，仍会根据 package.json 来安装。因此这就是为何以前你用 npm 安装产生了 package-lock.json，后面的人用 cnpm 来安装，可能会跟你安装的依赖包不一致。

所以，尽可能不要直接使用 cnpm install 安装项目依赖包。可是为了解决直接使用 npm install 速度慢的问题，能够设置 npm 代理解决。

// 设置淘宝镜像代理
npm config set registry https://registry.npm.taobao.org

// 查看已设置代理
npm config get registry

固然，也能够经过 nrm 工具，快捷操做设置代理。

全局安装

$ npm install -g nrm

查看已安装代理列表

$ nrm ls

* npm -----  https://registry.npmjs.org/
  yarn ----- https://registry.yarnpkg.com
  cnpm ----  http://r.cnpmjs.org/
  taobao --  https://registry.npm.taobao.org/
  nj ------  https://registry.nodejitsu.com/
  skimdb -- https://skimdb.npmjs.com/registry

切换代理

$ nrm use cnpm  //switch registry to cnpm

* Registry has been set to: http://r.cnpmjs.org/

测速

nrm test cnpm

* cnpm --- 618ms

总结

项目在之后从新构建，因为依赖树中有版本更新，形成意外事故是不可避免的，究其缘由是整个依赖树版本没有锁死。解决方案分为以下四种：

• package.json 中固定版本。注意：仅能锁定当前依赖包版本，不能控制整棵依赖树版本。
• npm+npm-shrinkwrap.json。
• npm+package-lock.json。
• yarn+yarn-lock.json。

根据自身状况选择。见识有限，欢迎指正，谢谢点赞，完～