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tapable
是webpack
插件机制核心。 mini-tapable
不仅解读官方 tapable
的源码,还用自己的思路去实现一遍,并且和官方的运行时间做了个比较,我和 webpack 作者相关的讨论可以点击查看。webpack tapable
源码内部根据 new Function
动态生成函数执行体这种优化方式不一定是好的。当我们熟悉了 tapable 后,就基本搞懂了 webpack plugin 的底层逻辑,再回头看 webpack 源码就轻松很多
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tapable 的设计理念:单态、多态及内联缓存
由于在 webpack
打包构建的过程中,会有上千(数量其实是取决于自身业务复杂度)个插件钩子执行,同时同类型的钩子在执行时,函数参数固定,函数体相同,因此 tapable
针对这些业务场景进行了相应的优化。这其中最重要的是运用了单态性及多态性概念,内联缓存的原理,也可以看这个issue。为了达到这个目标,tapable
采用 new Function
动态生成函数执行体的方式,主要逻辑在源码的 HookCodeFactory.js文件中。
如何理解 tapable 的设计理念
思考下面两种实现方法,哪一种执行效率高,哪一种实现方式简洁?
// 方法一:
const callFn = (...tasks) => (...args) => {
for (const fn of tasks) {
fn(...args)
}
}
// 方法二:
const callFn2 = (a, b, c) => (x, y) => {
a(x, y);
b(x, y);
c(x, y);
}
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callFn
及 callFn2
的目的都是为了实现将一组方法以相同的参数调用,依次执行。很显然,方法一效率明显更高,并且容易扩展,能支持传入数量不固定的一组方法。但是,如果根据单态性以及内联缓存的说法,很明显方法二的执行效率更高,同时也存在一个问题,即只支持传入 a,b,c 三个方法,参数形态也固定,这种方式显然没有方法一灵活,那能不能同时兼顾效率以及灵活性呢?答案是可以的。我们可以借助 new Function
动态生成函数体的方式。
class HookCodeFactory {
constructor(args) {
this._argNames = args;
this.tasks = [];
}
tap(task) {
this.tasks.push(task);
}
createCall() {
let code = "";
// 注意思考这里是如何拼接参数已经函数执行体的
const params = this._argNames.join(",");
for (let i = 0; i < this.tasks.length; i++) {
code += `
var callback${i} = this.tasks[${i}];
callback${i}(${params})
`;
}
return new Function(params, code);
}
call(...args) {
const finalCall = this.createCall();
// 将函数打印出来,方便观察最终拼接后的结果
console.log(finalCall);
return finalCall.apply(this, args);
}
}
// 构造函数接收的arg数组里面的参数,就是task a、b、c三个函数的参数
const callFn = new HookCodeFactory(["x", "y", "z"]);
const a = (x, y, z) => {
console.log("task a:", x, y, z);
};
const b = (x, y, z) => {
console.log("task b:", x, y, z);
};
const c = (x, y, z) => {
console.log("task c:", x, y, z);
};
callFn.tap(a);
callFn.tap(b);
callFn.tap(c);
callFn.call(4, 5, 6);
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当我们在浏览器控制台执行上述代码时:
拼接后的完整函数执行体:
可以看到,通过这种动态生成函数执行体的方式,我们能够同时兼顾性能及灵活性。我们可以通过 tap
方法添加任意数量的任务,同时通过在初始化构造函数时 new HookCodeFactory(['x', 'y', ..., 'n'])
传入任意参数。
实际上,这正是官方 tapable
的HookCodeFactory.js的简化版本。这是 tapable
的精华所在。
tapable 源码解读
tapable
最主要的源码在 Hook.js
以及 HookCodeFactory.js
中。Hook.js
主要是提供了 tap
、tapAsync
、tapPromise
等方法,每个 Hook
都在构造函数内部调用 const hook = new Hook()
初始化 hook
实例。HookCodeFactory.js
主要是根据 new Function
动态生成函数执行体。
demo
以 SyncHook.js
为例,SyncHook
钩子使用如下:
const { SyncHook } = require("tapable");
debugger;
const testhook = new SyncHook(["compilation", "name"]);
// 注册 plugin1
testhook.tap("plugin1", (compilation, name) => {
console.log("plugin1", name);
compilation.sum = compilation.sum + 1;
});
// 注册 plugin2
testhook.tap("plugin2", (compilation, name) => {
console.log("plugin2..", name);
compilation.sum = compilation.sum + 2;
});
// 注册 plugin3
testhook.tap("plugin3", (compilation, name) => {
console.log("plugin3", compilation, name);
compilation.sum = compilation.sum + 3;
});
const compilation = { sum: 0 };
// 第一次调用
testhook.call(compilation, "my test 1");
// 第二次调用
testhook.call(compilation, "my test 2");
// 第三次调用
testhook.call(compilation, "my test 3");
...
// 第n次调用
testhook.call(compilation, "my test n");
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我们用这个 demo 做为用例,一步步 debug。
SyncHook.js
源码
主要逻辑如下:
const Hook = require("./Hook");
const HookCodeFactory = require("./HookCodeFactory");
// 继承 HookCodeFactory
class SyncHookCodeFactory extends HookCodeFactory {}
const factory = new SyncHookCodeFactory();
const COMPILE = function(options) {
factory.setup(this, options);
return factory.create(options);
};
function SyncHook(args = [], name = undefined) {
// 初始化 Hook
const hook = new Hook(args, name);
// 注意这里修改了 hook 的constructor
hook.constructor = SyncHook;
...
// 每个钩子都必须自行实现自己的 compile 方法!!!
hook.compile = COMPILE;
return hook;
}
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Hook.js
源码
主要逻辑如下:
// 问题一:思考一下为什么需要 CALL_DELEGATE
const CALL_DELEGATE = function(...args) {
// 当第一次调用时,实际上执行的是 CALL_DELEGATE 方法
this.call = this._createCall("sync");
// 当第二次或者第n次调用时,此时 this.call 方法已经被设置成 this._createCall 的返回值
return this.call(...args);
};
...
class Hook {
constructor(args = [], name = undefined) {
this._args = args;
this.name = name;
this.taps = []; // 存储我们通过 hook.tap 注册的插件
this.interceptors = [];
this._call = CALL_DELEGATE;
// 初始化时,this.call被设置成CALL_DELEGATE
this.call = CALL_DELEGATE;
...
// 问题三:this._x = undefined 是什么
this._x = undefined; // this._x实际上就是this.taps中每个插件的回调
// 问题四:为什么需要在构造函数中绑定这些函数
this.compile = this.compile;
this.tap = this.tap;
this.tapAsync = this.tapAsync;
this.tapPromise = this.tapPromise;
}
// 每个钩子必须自行实现自己的 compile 方法。compile方法根据 this.taps以及 this._args动态生成函数执行体
compile(options) {
throw new Error("Abstract: should be overridden");
}
// 生成函数执行体
_createCall(type) {
return this.compile({
taps: this.taps,
interceptors: this.interceptors,
args: this._args,
type: type
});
}
...
_tap(type, options, fn) {
...
this._insert(options);
}
tap(options, fn) {
this._tap("sync", options, fn);
}
_resetCompilation() {
this.call = this._call;
this.callAsync = this._callAsync;
this.promise = this._promise;
}
_insert(item) {
// 问题二:为什么每次调用 testhook.tap() 注册插件时,都需要重置this.call等方法?
this._resetCompilation();
...
}
}
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思考 Hook.js 源码中的几个问题
问题一:为什么需要 CALL_DELEGATE
问题二:为什么每次调用 testhook.tap() 注册插件时,都需要重置 this.call 等方法?
问题三:this._x = undefined 是什么
问题四:为什么需要在构造函数中绑定 this.compile
、this.tap
、this.tapAsync
以及this.tapPromise
等方法
当我们每次调用 testhook.tap
方法注册插件时,流程如下:
方法往this.taps
数组中添加一个插件。this.__insert
方法逻辑比较简单,但这里有一个细节需要注意一下,为什么每次注册插件时,都需要调用 this._resetCompilation()重置 this.call 等方法? 我们稍后再看下这个问题。先继续 debug。
当我们 第一次(注意是第一次) 调用 testhook.call
时,实际上调用的是 CALL_DELEGATE
方法
const CALL_DELEGATE = function(...args) {
// 当第一次调用时,实际上执行的是 CALL_DELEGATE 方法
this.call = this._createCall("sync");
// 当第二次或者第n次调用时,此时 this.call 方法已经被缓存成 this._createCall 的返回值
return this.call(...args);
};
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CALL_DELEGATE
调用 this._createCall
函数根据注册的 this.taps
动态生成函数执行体。并且 this.call
被设置成 this._createCall
的返回值缓存起来,如果 this.taps
改变了,则需要重新生成。
此时如果我们第二次调用 testhook.call
时,就不需要再重新动态生成一遍函数执行体。这也是 tapable 的优化技巧之一。这也回答了 问题一:为什么需要 CALL_DELEGATE。
如果我们调用了 n 次 testhook.call
,然后又调用 testhook.tap
注册插件,此时 this.call
已经不能重用了,需要再根据 CALL_DELEGATE
重新生成一次函数执行体,这也回答了问题二:为什么每次调用 testhook.tap() 注册插件时,都需要重置 this.call 等方法。可想而知重新生成的过程是很耗时的。因此我们在使用 tapable
时,最好一次性注册完所有插件,再调用 call
testhook.tap("plugin1");
testhook.tap("plugin2");
testhook.tap("plugin3");
testhook.call(compilation, "my test 1"); // 第一次调用 call 时,会调用CALL_DELEGATE动态生成函数执行体并缓存起来
testhook.call(compilation, "my test 2"); // 不会重新生成函数执行体,使用第一次的
testhook.call(compilation, "my test 3"); // 不会重新生成函数执行体,使用第一次的
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避免下面的调用方式:
testhook.tap("plugin1");
testhook.call(compilation, "my test 1"); // 第一次调用 call 时,会调用CALL_DELEGATE动态生成函数执行体并缓存起来
testhook.tap("plugin2");
testhook.call(compilation, "my test 2"); // 重新调用CALL_DELEGATE生成函数执行体
testhook.tap("plugin3");
testhook.call(compilation, "my test 3"); // 重新调用CALL_DELEGATE生成函数执行体
复制代码
现在让我们看看第三个问题,调用 this.compile
方法时,实际上会调用 HookCodeFacotry.js
中的 setup
方法:
setup(instance, options) {
instance._x = options.taps.map(t => t.fn);
}
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对于问题四,实际上这和 V8 引擎的 Hidden Class
有关,通过在构造函数中绑定这些方法,类中的属性形态固定,这样在查找这些方法时就能利用 V8 引擎中 Hidden Class
属性查找机制,提高性能。
HookCodeFactory.js
主要逻辑:
class HookCodeFactory {
constructor(config) {
this.config = config;
this.options = undefined;
this._args = undefined;
}
create(options){
this.init(options);
let fn;
switch (this.options.type) {
case 'sync':
fn = new Function(
...
)
break
case 'async':
fn = new Function(
...
)
break
case 'promise':
fn = new Function(
...
)
break
}
this.deinit();
return fn;
}
setup(instance, options) {
instance._x = options.taps.map(t => t.fn);
}
...
}
复制代码
手写 tapable 每个 Hook
手写 tapable 中所有的 hook,并比较我们自己实现的 hook 和官方的执行时间
这里面每个文件都会实现一遍 官方的 hook,并比较执行时间,以 SyncHook 为例,批量注册 1000 个插件时,我们自己手写的 MySyncHook 执行时间 0.12ms,而官方的需要 6ms,这中间整整 50 倍的差距!!!
具体可以看我的仓库
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