包管理与 Monorepo

npm、 yarn、 pnpm 的区别

版本

目前我们常说的 npm 指的是 npm3+ 版本。以上三者的区别即 node 包管理方式的区别。

npm2 的问题

• npm2 存在的问题是对于 node 包管理是嵌套形式，从而导致有些 node 包依赖路径特别深，在 window 中会报错路径长度超过限制。且依赖包的子包即使是相同版本也会被安装多次，浪费空间时间。

npm3 和 yarn 特性

• npm3 和 yarn 都是为了解决 npm2 的嵌套层级问题的，两者实现的方式一致，即将 node 包扁平化，统一下载到 node_modules 目录下，可以解决嵌套路径问题和重复下载包问题。

npm3 和 yarn 新的问题

扁平结构会引发了另外的问题：幽灵依赖 以及 分身。

• 幽灵依赖
  • 由于 node 依赖包之间是扁平的，可以预见的是，我们在项目中安装了一个 node 包，但这个 node 包本身又依赖了其他的 node 包，那么其他的 node 包也会被下载到我们项目的 node_modules 目录下，根据 npm 包的查找规则，业务代码中可以直接使用 node_modules 下的包，但实际上这些包在 package.json 中是不存在的，更无法指定包版本，与我们开发的直觉不符。
  • 幽灵依赖的问题不止于此，例如在项目中的开发依赖 devDependencies 中安装了一个包，这个包依赖的其他包也被提升到 node_modules 下，如果被我们在项目中直接引入使用的话，到生产环境就会报错包找不到，导致生产事故。
• 分身
  • 扁平化会提升包所在的目录层级，但是存在同一个包的不同版本，npm 则会选择一个版本提升到 node_modules 下，其他版本嵌套安装，这就导致在项目中引用不同包的时候其实是两个不同的实例，最终可能导致项目出错。

pnpm 特性

同样是为了解决 npm2 的包嵌套问题，pnpm 采用了另外一种 node 包管理方式，可以避开 npm3 和 yarn 存在的问题。总结来说就是，pnpm 是通过自动硬链接和软链接来实现包的管理。

• 软链接：
  • pnpm 安装一个包时，并不会像 npm3 那样将所有的依赖扁平化管理，node_modules 目录下只会有安装的包，其依赖包则会通过 软链 的形式链接到 node_modules/.pnpm 内部，在 .pnpm 内部去详细管理依赖的版本，从而解决 幽灵依赖 和 分身 的问题。
  • .pnpm 内部也是扁平化管理的，但是允许不同的版本依赖平铺到一个层级。
• 硬链接：
  • .pnpm 目录的一级文件，都是通过直接 硬链接 ，链接到全局的存储空间，从而可以实现多个项目共用一份依赖。

软链和硬链

计算机中我们文件夹中的文件实际上是一个指针，但这个指针并不是直接指向我们在磁盘中存储的文件的位置，而是指向一个 inode 块，inode 中存储着文件在磁盘中的各种信息，一般我们的文件指针指向对应文件的 inode，这类链接称为 硬链接。

但还有一种链接，它存储的并不是实际的值，而是一个硬链接的地址，称为 软链接。

monorepo

monorepo 即仓库管理模式中的 单仓 模式，与传统的一个项目一个仓库来进行版本管理的方式不同，单仓模式是将多个项目使用一个仓库来进行管理。好处在于，对于有依赖关系的项目可以进行统一的版本管理，统一的代码权限，代码风格一致，一次提交可以修改多个项目。

那怎样进行依赖包管理

传统方案 yarn 和 lerna 的问题

常用的 lerna 和 yarn workspace ，这些 monorepo 管理工具主要解决在一个仓库中管理多个 包 遇到的问题：

• 第三方依赖重复安装，工作区 package A 和 B 都引用了 C，会在两个包中安装两遍 C，造成时间空间浪费。
• 模块之间的引用，如果一个工作区的不同 package 需要互相引用，需要手动 link 操作。

无论是 yarn 还是 lerna 都可以总结为：

• 将所有 package 的依赖都以扁平化的方式安装在工作区的根目录 node_modules ，同时对于同一个依赖的不同版本，将其中一个版本安装到根目录，其他版本嵌套安装到 各自 package 下的 node_modules，解决依赖不同版本的冲突问题。
• 通过将各个 package 都软链到根目录 node_modules，各个 package 利用 node 的递归查找机制，可以导入其他 package，不需要手动 link。
• 通过将各个 package 中的 node_modules 的 bin 文件夹软链到根目录中的 node_modules，保证每个 package 的 npm script 能正常运行。

虽然解决了核心问题，但是又引入了其他问题：

• 幽灵依赖被放大，全部依赖都扁平化到根目录 node_modules ，由于 node 的递归查找，你可以访问到任何其他 package 的依赖，以及依赖的依赖。
• 分身更容易出现，大量依赖的依赖不同版本，随机出现在 node_modules 的第一层或依赖的依赖中。

pnpm

pnpm 内置了对 monorepo 的支持，只需在工作空间根目录创建 pnpm-workspace.yaml 和 .npmrc 配置文件，同时支持多种配置，还没有传统方案的幽灵依赖和分身的问题。