在當(dāng)代的Web開發(fā)過程中，JavaScript項(xiàng)目的構(gòu)建離不開各種外部依賴，無論是實(shí)用的庫、輔助工具還是其他類型的資源。這些依賴項(xiàng)的管理，已經(jīng)成為了開發(fā)者日常不可或缺的一部分。NPM、Yarn和PNPM這三個(gè)包管理器，就像是開發(fā)者的得力助手，它們在項(xiàng)目開發(fā)中扮演著至關(guān)重要的角色。本文將帶你一探究竟，了解這些工具的魅力所在，并幫助你選擇適合自己項(xiàng)目的包管理器。

1.什么是包管理

在現(xiàn)代Web開發(fā)中，一個(gè)Node.js應(yīng)用的構(gòu)建往往離不開各種依賴，比如庫、輔助工具或其他工具包。以一個(gè)典型的React項(xiàng)目為例，當(dāng)你想為項(xiàng)目添加路由功能時(shí)，你需要安裝如react-router-dom這樣的包。類似這樣的需求在開發(fā)過程中屢見不鮮，而這就是為什么我們需要一個(gè)包管理器來幫助我們管理這些依賴。

默認(rèn)情況下，Node.js安裝時(shí)會自帶NPM（Node Package Manager），作為最初的包管理工具，它為我們的開發(fā)提供了極大的便利。然而，隨著項(xiàng)目的不斷演進(jìn)和需求的日益增長，僅僅依賴NPM可能無法完全滿足我們的所有需求。

因此，了解不同的包管理器，以及它們各自的優(yōu)勢和局限，對于選擇最適合自己項(xiàng)目的工具至關(guān)重要。下面，我們將探討包管理器的幾個(gè)關(guān)鍵作用，幫助你更好地理解它們的價(jià)值。

依賴管理

包管理器的核心功能之一是依賴管理。它負(fù)責(zé)安裝、更新和管理項(xiàng)目所需的所有外部依賴，確保依賴版本的正確性和在項(xiàng)目中的可用性。這不僅節(jié)省了開發(fā)者大量的時(shí)間，還避免了因手動(dòng)管理依賴而可能導(dǎo)致的錯(cuò)誤。

安裝便捷

從下載命令的提供到本地機(jī)器上的依賴、漏洞與安全性評估，這一系列復(fù)雜的管理工作都由包管理器自動(dòng)完成。這大大簡化了項(xiàng)目的初始化和后續(xù)的依賴更新過程。

腳本與命令

通過在package.json文件中定義額外的腳本命令，包管理器使得常見的開發(fā)流程（如啟動(dòng)服務(wù)器、運(yùn)行測試、構(gòu)建資源等）變得簡單快捷。這些命令可以通過包管理器的命令行工具（CLI）直接執(zhí)行，極大地提高了開發(fā)效率。

安全保障

包管理器還提供了工具來掃描已知的安全漏洞，例如NPM的npm audit命令。它們還關(guān)注依賴鎖定、包簽名和驗(yàn)證等安全性和安全措施，從而保護(hù)你的項(xiàng)目免受潛在的安全威脅。

通過了解不同包管理器的這些核心功能，你將更加有信心地選擇適合自己項(xiàng)目需求的工具。不管是NPM、Yarn還是PNPM，它們都旨在使你的開發(fā)工作流程更加順暢，幫助你更高效、更安全地管理項(xiàng)目依賴。

2.NPM：JavaScript開發(fā)者的首選包管理器

NPM（Node Package Manager），作為默認(rèn)的JavaScript應(yīng)用包管理器，與Node.js一同安裝，它是目前使用最廣泛的包管理器，得益于其對大量包的強(qiáng)大支持。

NPM的成長之路

在早期版本中，NPM缺乏對鎖文件的支持，這意味著它無法維護(hù)應(yīng)用所使用的依賴版本的確切記錄。因此，版本控制的缺失常常導(dǎo)致兼容性問題，不同的環(huán)境可能會結(jié)束使用不同版本的依賴。此外，在更新之前，NPM允許在不同的機(jī)器上使用不同版本的包，這種靈活性不經(jīng)意間可能導(dǎo)致重大變化，因?yàn)殚_發(fā)者可能會不經(jīng)意間依賴于某個(gè)版本中存在而在另一個(gè)版本中缺失的特性或行為。后來，Yarn解決了這些問題，隨后NPM也通過更新解決了這些問題。

NPM的工作原理

NPM擁有一個(gè)集中式的注冊中心，其中托管了數(shù)以千計(jì)的包。這些包可以是庫、框架、助手、工具或?qū)嵱霉ぞ摺．?dāng)你運(yùn)行npm install時(shí)，NPM會從NPM注冊中心下載package.json文件中列出的包。下載這些依賴項(xiàng)時(shí)，NPM還會生成一個(gè)鎖文件（package-lock.json），該文件指定了為項(xiàng)目下載的所有依賴項(xiàng)（直接和間接）的確切版本。它充當(dāng)了一個(gè)確定性記錄，確保未來的安裝，即使是在不同的機(jī)器上，也會嘗試下載相同的版本。當(dāng)沒有鎖文件或鎖文件被刪除時(shí)，NPM將嘗試下載滿足package.json文件中指定的版本范圍的最新兼容版本。這些范圍使用語義化版本控制（semver）約定，如^（兼容的小版本）、~（兼容的補(bǔ)丁版本）或確切的版本號（1.2.3）。NPM使用嵌套依賴樹，確保每個(gè)包獲得其依賴的確切版本。

NPM的優(yōu)勢與劣勢

優(yōu)勢：

• 廣泛的支持 — NPM托管著世界上最大的JavaScript包注冊中心。
• 簡化的依賴管理 — NPM以最簡化的方式自動(dòng)化查找、安裝和管理依賴的過程。
• 易于使用 — NPM設(shè)置和使用簡單，對所有技能級別的開發(fā)者都易于接入。

劣勢：

• 磁盤空間 — 由于NPM使用嵌套依賴樹方法保存包，如果不同的依賴需要它們，它需要更多的磁盤空間來保存同一包的多個(gè)副本。
• 依賴膨脹 — 如果依賴/包在長期內(nèi)沒有得到適當(dāng)管理，可能會導(dǎo)致不必要地積累大量包，這可能會增加項(xiàng)目的大小并潛在引入兼容性問題。
• 性能 — 與其他包管理器相比，特別是對于有許多依賴的較大項(xiàng)目，NPM的安裝可能會更慢，因?yàn)樗樞蛳螺d包。

盡管存在一些劣勢，但NPM通過不斷的更新和改進(jìn)，成功解決了許多早期的問題，并繼續(xù)為廣大JavaScript開發(fā)者提供強(qiáng)大的依賴管理和包安裝服務(wù)。對于大多數(shù)項(xiàng)目和開發(fā)者而言，NPM依然是包管理的。

3.Yarn：超越NPM的現(xiàn)代JavaScript包管理器

Yarn（Yet Another Resource Negotiator），雖然這個(gè)名稱聽起來有些神秘，實(shí)際上它是由Facebook開發(fā)的一個(gè)Node包管理器，旨在解決當(dāng)時(shí)NPM面臨的一些問題。最初，NPM缺乏對依賴版本精確控制和鎖文件概念的支持，這正是Yarn誕生的原因。與NPM在功能上有很多相似之處，但Yarn在某些方面提供了更多的優(yōu)勢。

Yarn的工作方式

• 使用yarn init命令初始化一個(gè)項(xiàng)目，這會在項(xiàng)目中生成一個(gè)package.json文件。
• 通過命令yarn add <package_name>添加任何包。
• 如果你有一個(gè)預(yù)配置的項(xiàng)目，并且想要安裝依賴，可以運(yùn)行yarn install命令，這將從NPM注冊中心下載所有依賴并生成一個(gè)鎖文件。

Yarn的優(yōu)點(diǎn)

• 更快的安裝速度：與NPM相比，Yarn在安裝包時(shí)可以并行執(zhí)行，從而加快了安裝速度。
• 離線支持：Yarn利用本地緩存加速安裝過程。它在全局位置存儲包的緩存，可以在不同項(xiàng)目之間共享，這樣不僅提高了速度，還實(shí)現(xiàn)了NPM所沒有的離線支持功能。使用yarn cache dir命令可以查看Yarn保存其包緩存的目錄。
• 更少的磁盤使用：Yarn采用平級依賴結(jié)構(gòu)，避免了包的重復(fù)和嵌套，從而最小化了磁盤使用。
• Monorepo支持：Yarn還旨在通過稱為WORKSPACE的特性支持monorepo。Monorepo是一個(gè)單一的倉庫，其中存在多個(gè)包，每個(gè)包都有自己的package.json。Yarn Workspaces通過從中心位置安裝所有包的依賴來簡化依賴管理。

Yarn的劣勢

• 較少成熟的生態(tài)系統(tǒng)：雖然Yarn正在獲得越來越多的關(guān)注，但NPM有著更長的歷史和更廣泛的社區(qū)支持。
• 有限的原生模塊支持：可能不兼容一些依賴于NPM特定功能的特性或包。
• 依賴NPM注冊中心：盡管Yarn在依賴管理上效率很高，但它依然依賴于NPM注冊中心下載包。如果NPM面臨任何問題，Yarn也會間接受到影響。

Yarn的出現(xiàn)標(biāo)志著JavaScript包管理向前邁出的一大步。它不僅提高了包安裝的速度和效率，還通過支持更先進(jìn)的特性（如monorepo），為開發(fā)者社區(qū)帶來了新的可能。盡管在某些方面它仍然依賴于NPM，但Yarn無疑為JavaScript開發(fā)者提供了一個(gè)強(qiáng)大而現(xiàn)代化的包管理選擇。

4.PNPM：高效節(jié)省磁盤空間的包管理器

PNPM，意為高性能的NPM，它旨在解決YARN和NPM出現(xiàn)的問題。PNPM通過引入一些與NPM和YARN相似卻又具有明顯改進(jìn)的命令，為JavaScript項(xiàng)目的依賴管理帶來了新的解決方案。

PNPM的工作方式

• pnpm init：初始化一個(gè)新項(xiàng)目，類似于npm init或yarn init。
• pnpm install <package_name>：安裝包及其依賴。
• pnpm list：列出項(xiàng)目中安裝的包。
• pnpm remove <package_name>：移除一個(gè)包。
• pnpm run <script_name>：運(yùn)行package.json文件中定義的腳本。

PNPM的優(yōu)點(diǎn)

• 磁盤效率：PNPM使用全局存儲方法，所有包在一個(gè)地方全局存儲，不像NPM或Yarn那樣。安裝包時(shí)，PNPM會從全局存儲中鏈接文件到項(xiàng)目的node_modules，因此我們不需要在每個(gè)應(yīng)用中重復(fù)存儲包，這使得它在磁盤使用上非常高效。
• 鎖文件：盡管PNPM使用非平面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但它通過一個(gè)稱為鎖文件（通常命名為pnpm-lock.yaml）的文件提供了依賴項(xiàng)的“扁平化視圖”。
• 更快更輕：與NPM或YARN相比，PNPM更快、更輕，因?yàn)樗镁彺?，并不是每次都安裝包。如果包在全局中找到，它將在該項(xiàng)目/應(yīng)用的node_module中附加符號鏈接/硬鏈接。

PNPM的劣勢

• 較新的選手：雖然PNPM更快，但它在市場上相對較新，沒有太多人了解它，而NPM和YARN已經(jīng)存在了很長時(shí)間。
• 有限的原生模塊支持：可能存在一些與依賴于NPM特定功能的某些原生模塊的兼容性問題。
• 對全局存儲的依賴：PNPM的全局包存儲提供了效率優(yōu)勢，但也可能引入潛在的管理開銷。例如，你可能需要考慮如何處理清除全局存儲或如果多個(gè)項(xiàng)目需要同一個(gè)包的不同版本時(shí)的沖突管理。

PNPM通過其創(chuàng)新的全局存儲和鏈接機(jī)制，提供了一個(gè)節(jié)省磁盤空間且性能出色的包管理方案。雖然它作為一個(gè)較新的選手可能在生態(tài)系統(tǒng)支持和原生模塊兼容性方面存在一些挑戰(zhàn)，但對于那些尋求更高效、更快速的依賴管理工具的開發(fā)者而言，PNPM無疑是一個(gè)值得嘗試的選擇。隨著時(shí)間的推移和社區(qū)的支持，PNPM有潛力成為JavaScript開發(fā)者的又一重要工具。

選擇正確的工具：包管理器比較指南

在決定使用哪種包管理器時(shí)，考慮你的項(xiàng)目需求和個(gè)人偏好至關(guān)重要。下面是一個(gè)快速比較，幫助你做出選擇：

• 速度與效率優(yōu)先：如果你的首要任務(wù)是安裝速度和最小化磁盤使用，那么PNPM是一個(gè)極佳的選擇，特別是對于大型項(xiàng)目。PNPM的全局存儲和鏈接機(jī)制可以顯著減少重復(fù)依賴的存儲，使其在速度和磁盤效率上勝過其他選項(xiàng)。
• 成熟的生態(tài)系統(tǒng)：如果你需要接入更廣泛的社區(qū)和豐富的資源庫，NPM可能是更好的選擇。NPM憑借其悠久的歷史和龐大的用戶基礎(chǔ)，提供了豐富的包和廣泛的支持。
• 復(fù)雜原生模塊的兼容性：如果你的項(xiàng)目在很大程度上依賴于原生模塊，NPM或Yarn可能會提供更好的兼容性。它們在這一領(lǐng)域的長期記錄意味著更好的支持和穩(wěn)定性。

最終，最適合你的包管理器取決于你的具體需求和偏好。在做出任何決定之前，仔細(xì)權(quán)衡每個(gè)選項(xiàng)的優(yōu)勢和劣勢。

結(jié)束

每個(gè)包管理器都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，比如PNPM在磁盤使用和速度上的優(yōu)勢，NPM在資源和社區(qū)支持上的豐富性，Yarn在性能和安全特性上的改進(jìn)。選擇正確的工具不僅可以提高開發(fā)效率，還可以確保項(xiàng)目在長期運(yùn)行中的穩(wěn)定性和兼容性。

當(dāng)然，這并不意味著你必須嚴(yán)格限制自己只使用一種工具。在某些情況下，根據(jù)項(xiàng)目的不同階段或特定需求，靈活切換或同時(shí)使用多種包管理器也是可行的策略。關(guān)鍵是理解每個(gè)工具的優(yōu)缺點(diǎn)，以及它們?nèi)绾巫詈玫貪M足你的項(xiàng)目需求。