包管理工具详解npm 、 yarn 、 cnpm 、 npx 、 pnpm(2023)

1、包管理工具npm

(1)包管理工具npm:

  • Node Package Manager,也就是Node包管理器;
  • 但是目前已经不仅仅是Node包管理器了,在前端项目中我们也在使用它来管理依赖的包;
  • 比如vue、vue-router、vuex、express、koa、react、react-dom、axios、babel、webpack等等;

(2)如何下载和安装npm工具呢?

  • npm属于node的一个管理工具,所以我们需要先安装Node;
  • node管理工具:https://nodejs.org/en/,安装Node的过程会自动安装npm工具;

(3)npm管理的包可以在哪里查看、搜索呢?

  • https://www.npmjs.org/
  • 这是我们安装相关的npm包的官网;

(4)npm管理的包存放在哪里呢?

  • 我们发布自己的包其实是发布到registry上面的;
  • 当我们安装一个包时其实是从registry上面下载的包;

2、npm的配置文件

那么对于一个项目来说,我们如何使用npm来管理这么多包呢?

  • 事实上,我们每一个项目都会有一个对应的配置文件,无论是前端项目(Vue、React)还是后端项目(Node);
  • 这个配置文件会记录着你项目的名称、版本号、项目描述等;
  • 也会记录着你项目所依赖的其他库的信息和依赖库的版本号;

这个配置文件就是package.json

那么这个配置文件如何得到呢?

  • 方式一:手动从零创建项目,npm init –y
  • 方式二:通过脚手架创建项目,脚手架会帮助我们生成package.json,并且里面有相关的配置

3、常见的配置文件

  • npm init # 创建时填写信息
  • npm init -y # 所有信息使用默认的


Vue CLI4创建的Vue3项目 

 

create-react-app创建的react17项目 

 

4、常见的属性

必须填写的属性:name、version

  • name是项目的名称;
  • version是当前项目的版本号;
  • description是描述信息,很多时候是作为项目的基本描述;
  • author是作者相关信息(发布时用到);
  • license是开源协议(发布时用到);

private属性:

  • private属性记录当前的项目是否是私有的;
  • 当值为true时,npm是不能发布它的,这是防止私有项目或模块发布出去的方式;

main属性:

设置程序的入口。

  • 比如我们使用axios模块 const axios = require('axios');
  • 如果有main属性,实际上是找到对应的main属性查找文件的;


scripts属性

  • scripts属性用于配置一些脚本命令,以键值对的形式存在;
  • 配置后我们可以通过 npm run 命令的key来执行这个命令;
  • npm start和npm run start的区别是什么?

           1.它们是等价的;
            2.对于常用的 start、 test、stop、restart可以省略掉run直接通过 npm start等方式运行;

dependencies属性

  • dependencies属性是指定无论开发环境还是生成环境都需要依赖的包;
  • 通常是我们项目实际开发用到的一些库模块vue、vuex、vue-router、react、react-dom、axios等等;
  • 与之对应的是devDependencies;

devDependencies属性

  • 一些包在生成环境是不需要的,比如webpack、babel等;
  • 这个时候我们会通过 npm install webpack --save-dev,将它安装到devDependencies属性中;

peerDependencies属性

  • 还有一种项目依赖关系是对等依赖,也就是你依赖的一个包,它必须是以另外一个宿主包为前提的;
  • 比如element-plus是依赖于vue3的,ant design是依赖于react、react-dom;

5、依赖的版本管理

我们会发现安装的依赖版本出现:^2.0.3或~2.0.3,这是什么意思呢?

npm的包通常需要遵从semver版本规范:

  • semver:https://semver.org/lang/zh-CN/
  • npm semver:https://docs.npmjs.com/misc/semver

semver版本规范是X.Y.Z:

  • X主版本号(major):当你做了不兼容的 API 修改(可能不兼容之前的版本);
  • Y次版本号(minor):当你做了向下兼容的功能性新增(新功能增加,但是兼容之前的版本);
  • Z修订号(patch):当你做了向下兼容的问题修正(没有新功能,修复了之前版本的bug);

我们这里解释一下 ^和~的区别:

  • x.y.z:表示一个明确的版本号;
  • ^x.y.z:表示x是保持不变的,y和z永远安装最新的版本;
  • ~x.y.z:表示x和y保持不变的,z永远安装最新的版本;

6、常见属性

engines属性

  • engines属性用于指定Node和NPM的版本号;
  • 在安装的过程中,会先检查对应的引擎版本,如果不符合就会报错;
  • 事实上也可以指定所在的操作系统 "os" : [ "darwin", "linux" ],只是很少用到;

browserslist属性

  • 用于配置打包后的JavaScript浏览器的兼容情况,参考;
  • 否则我们需要手动的添加polyfills来让支持某些语法;
  • 也就是说它是为webpack等打包工具服务的一个属性(这里不是详细讲解webpack等工具的工作原理,所以不再给出详情);

7、npm install 命令

安装npm包分两种情况:

  • 全局安装(global install): npm install webpack -g
  • 项目(局部)安装(local install): npm install webpack

全局安装

  • 全局安装是直接将某个包安装到全局:
  • 比如全局安装yarn:npm install yarn -g

但是很多人对全局安装有一些误会:

  • 通常使用npm全局安装的包都是一些工具包:yarn、webpack等;
  • 并不是类似于 axios、express、koa等库文件;
  • 所以全局安装了之后并不能让我们在所有的项目中使用 axios等库;

8、项目安装

  • 项目安装会在当前目录下生成一个 node_modules 文件夹,我们之前讲解require查找顺序时有讲解过这个包在什么情况下被查找;
  • 局部安装分为开发时依赖和生产时依赖:

# 默认安装开发和生产依赖
npm install axios
npm i axios


# 开发依赖
npm install webpack --save-dev npm install webpack -D
npm i webpack –D


# 根据package.json中的依赖包

npm install

9、npm install 原理

很多同学之前应该已经会了 npm install <package>,但是你是否思考过它的内部原理呢?

  • 执行 npm install它背后帮助我们完成了什么操作?
  • 我们会发现还有一个称之为package-lock.json的文件,它的作用是什么?
  • 从npm5开始,npm支持缓存策略(来自yarn的压力),缓存有什么作用呢?

这是一幅我画出的根据 npm install 的原理图:

npm install会检测是有package-lock.json文件:

没有lock文件

  1. 分析依赖关系,这是因为我们可能包会依赖其他的包,并且多个包之间会产生相同依赖的情况;
  2. 从registry仓库中下载压缩包(如果我们设置了镜像,那么会从镜像服务器下载压缩包);
  3. 获取到压缩包后会对压缩包进行缓存(从npm5开始有的);
  4. 将压缩包解压到项目的node_modules文件夹中

有lock文件

  • 检测lock中包的版本是否和package.json中一致(会按照semver版本规范检测);

不一致,那么会重新构建依赖关系,直接会走顶层的流程;

  • 一致的情况下,会去优先查找缓存

没有找到,会从registry仓库下载,直接走顶层流程;

  • 查找到,会获取缓存中的压缩文件,并且将压缩文件解压到node_modules文件夹中;

10、package-lock.json

package-lock.json文件解析:

  • name:项目的名称;
  • version:项目的版本;
  • lockfileVersion:lock文件的版本;
  • requires:使用requires来跟踪模块的依赖关系;
  • dependencies:项目的依赖
  • 当前项目依赖axios,但是axios依赖follow-redireacts;
  • axios中的属性如下:

                           1、version表示实际安装的axios的版本;
                           2、resolved用来记录下载的地址,registry仓库中的位置;
                           3、requires/dependencies记录当前模块的依赖;
                           4、integrity用来从缓存中获取索引,再通过索引去获取压缩包文件;


11、npm其他命令

我们这里再介绍几个比较常用的:

# 卸载某个依赖包:
npm uninstall package
npm uninstall package --save-dev npm uninstall package -D


# 强制重新build
npm rebuild

# 清除缓存

npm cache clean

npm的命令其实是非常多的:

  • https://docs.npmjs.com/cli-documentation/cli
  • 更多的命令,可以根据需要查阅官方文档

12、yarn工具

另一个node包管理工具yarn:

  • yarn是由Facebook、Google、Exponent 和 Tilde 联合推出了一个新的 JS 包管理工具;
  • yarn 是为了弥补 早期npm 的一些缺陷而出现的;
  • 早期的npm存在很多的缺陷,比如安装依赖速度很慢、版本依赖混乱等等一系列的问题;
  • 虽然从npm5版本开始,进行了很多的升级和改进,但是依然很多人喜欢使用yarn;


13、cnpm工具 

        由于一些特殊的原因,某些情况下我们没办法很好的从 https://registry.npmjs.org下载下来一些需要的包。

# 查看npm镜像:
npm config get registry


# 我们可以直接设置npm的镜像:
npm config set registry https://registry.npm.taobao.org

但是对于大多数人来说(比如我),并不希望将npm镜像修改了:

  • 第一,不太希望随意修改npm原本从官方下来包的渠道;
  • 第二,担心某天淘宝的镜像挂了或者不维护了,又要改来改去;

这个时候,我们可以使用cnpm,并且将cnpm设置为淘宝的镜像:

npm install -g cnpm --registry=https://registry.npm.taobao.org

cnpm config get registry # https://r.npm.taobao.org/

        以后安装直接采用cpm替代npm, 例如原生npm命令为:npm install uniq --save,cnpm命令为:cnpm install uniq --save 

14、npx工具

npx是npm5.2之后自带的一个命令。

npx的作用非常多,但是比较常见的是使用它来调用项目中的某个模块的指令。

我们以webpack为例:

  • 全局安装的是webpack5.1.3
  • 项目安装的是webpack3.6.0

如果我在终端执行 webpack --version使用的是哪一个命令呢?

  • 显示结果会是 webpack 5.1.3,事实上使用的是全局的,为什么呢?
  • 原因非常简单,在当前目录下找不到webpack时,就会去全局找,并且执行命令;

如何解决这个问题呢?

   那么如何使用项目(局部)的webpack,常见的是两种方式:

  • 方式一:明确查找到node_module下面的webpack
  • 方式二:在 scripts定义脚本,来执行webpack;

方式一:在终端中使用如下命令(在项目根目录下)
./node_modules/.bin/webpack --version


方式二:修改package.json中的scripts

"scripts": {
    "webpack": "webpack --version"
}

方式三:使用npx

npx webpack --version

npx的原理非常简单,它会到当前目录的node_modules/.bin目录下查找对应的命令;

15、pnpm工具

15.1、什么是pnpm呢?

什么是pnpm呢?我们来看一下官方的解释:

pnpm:我们可以理解成是performant npm缩写;

哪些公司在用呢?

包括Vue在内的很多公司或者开源项目的包管理工具都切换到了pnpm;

15.2、pnpm到底做了什么呢? 

  • 当使用 npm 或 Yarn 时,如果你有 100 个项目,并且所有项目都有一个相同的依赖包,那么, 你在硬盘上就需要保存 100 份该相同依赖包的副本。
  • 如果是使用 pnpm,依赖包将被存放在一个统一的位置,因此:
  • 如果你对同一依赖包使用相同的版本,那么磁盘上只有这个依赖包的一份文件;
  • 如果你对同一依赖包需要使用不同的版本,则仅有版本之间不同的文件会被存储起来;
  • 所有文件都保存在硬盘上的统一的位置:

                  当安装软件包时,其包含的所有文件都会硬链接到此位置,而不会占用额外的硬盘空间;
                  这让你可以在项目之间方便地共享相同版本的依赖包;

15.3、pnpm创建非扁平的 node_modules 目录

       当使用 npm 或 Yarn Classic 安装依赖包时,所有软件包都将被提升到 node_modules 的 根目录下。

其结果是,源码可以访问 本不属于当前项目所设定的依赖包;

15.4、pnpm的安装和使用 

那么我们应该如何安装pnpm呢?

  • 官网提供了很多种方式来安装pnpm:https://www.pnpm.cn/installation
  • 因为安装过Node,Node中有npm,所以我们通过npm安装即可;
npm install -g pnpm

以下是一个与 npm 等价命令的对照表,帮助你快速入门:

npm 命令  pnpm 等价命令
npm install pnpm install
npm install <pkg> pnpm add <pkg>
npm uninstall <pkg> pnpm remove <pkg>
npm run <cmd> pnpm <cmd>

更多命令和用法可以参考pnpm的官网:https://pnpm.io/zh/

15.4、pnpm的存储store

在pnpm7.0之前,统一的存储位置是 ~/.pnpm-score中的;

 

在pnpm7.0之后,统一的存储位置进行了更改:<pnpm home directory>/store

  • 在 Linux 上,默认是 ~/.local/share/pnpm/store
  • 在 Windows 上: %LOCALAPPDATA%/pnpm/store
  • 在 macOS 上: ~/Library/pnpm/store


我们可以通过一些终端命令获取这个目录:获取当前活跃的store目录 

pnpm store path

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