pnpm 是憑什么對(duì) npm 和 yarn 降維打擊的

大家最近是不是經(jīng)常聽到 pnpm，我也一樣。今天研究了一下它的機(jī)制，確實(shí)厲害，對(duì) yarn 和 npm 可以說是降維打擊。

那具體好在哪里呢？我們一起來看一下。

我們按照包管理工具的發(fā)展歷史，從 npm2 開始講起：

npm2

用 node 版本管理工具把 node 版本降到 4，那 npm 版本就是 2.x 了。

然后找個(gè)目錄，執(zhí)行下 npm init -y，快速創(chuàng)建個(gè) package.json。

然后執(zhí)行 npm install express，那么 express 包和它的依賴都會(huì)被下載下來：

展開 express，它也有 node_modules：

再展開幾層，每個(gè)依賴都有自己的 node_modules：

也就是說 npm2 的 node_modules 是嵌套的。

這很正常呀？有什么不對(duì)么？

這樣其實(shí)是有問題的，多個(gè)包之間難免會(huì)有公共的依賴，這樣嵌套的話，同樣的依賴會(huì)復(fù)制很多次，會(huì)占據(jù)比較大的磁盤空間。

這個(gè)還不是最大的問題，致命問題是 windows 的文件路徑最長是 260 多個(gè)字符，這樣嵌套是會(huì)超過 windows 路徑的長度限制的。

當(dāng)時(shí) npm 還沒解決，社區(qū)就出來新的解決方案了，就是 yarn：

yarn

yarn 是怎么解決依賴重復(fù)很多次，嵌套路徑過長的問題的呢？

鋪平。所有的依賴不再一層層嵌套了，而是全部在同一層，這樣也就沒有依賴重復(fù)多次的問題了，也就沒有路徑過長的問題了。

我們把 node_modules 刪了，用 yarn 再重新安裝下，執(zhí)行 yarn add express：

這時(shí)候 node_modules 就是這樣了：

全部鋪平在了一層，展開下面的包大部分是沒有二層 node_modules 的：

當(dāng)然也有的包還是有 node_modules 的，比如這樣：

為什么還有嵌套呢？

因?yàn)橐粋€(gè)包是可能有多個(gè)版本的，提升只能提升一個(gè)，所以后面再遇到相同包的不同版本，依然還是用嵌套的方式。

npm 后來升級(jí)到 3 之后，也是采用這種鋪平的方案了，和 yarn 很類似：

當(dāng)然，yarn 還實(shí)現(xiàn)了 yarn.lock 來鎖定依賴版本的功能，不過這個(gè) npm 也實(shí)現(xiàn)了。

yarn 和 npm 都采用了鋪平的方案，這種方案就沒有問題了么？

并不是，扁平化的方案也有相應(yīng)的問題。

最主要的一個(gè)問題是幽靈依賴，也就是你明明沒有聲明在 dependencies 里的依賴，但在代碼里卻可以 require 進(jìn)來。

這個(gè)也很容易理解，因?yàn)槎间伷搅寺?，那依賴的依賴也是可以找到的?/p>

但是這樣是有隱患的，因?yàn)闆]有顯式依賴，萬一有一天別的包不依賴這個(gè)包了，那你的代碼也就不能跑了，因?yàn)槟阋蕾囘@個(gè)包，但是現(xiàn)在不會(huì)被安裝了。

這就是幽靈依賴的問題。

而且還有一個(gè)問題，就是上面提到的依賴包有多個(gè)版本的時(shí)候，只會(huì)提升一個(gè)，那其余版本的包不還是復(fù)制了很多次么，依然有浪費(fèi)磁盤空間的問題。

那社區(qū)有沒有解決這倆問題的思路呢？

當(dāng)然有，這不是 pnpm 就出來了嘛。

那 pnpm 是怎么解決這倆問題的呢？

pnpm

回想下 npm3 和 yarn 為什么要做 node_modules 扁平化？不就是因?yàn)橥瑯拥囊蕾嚂?huì)復(fù)制多次，并且路徑過長在 windows 下有問題么？

那如果不復(fù)制呢，比如通過 link。

首先介紹下 link，也就是軟硬連接，這是操作系統(tǒng)提供的機(jī)制，硬連接就是同一個(gè)文件的不同引用，而軟鏈接是新建一個(gè)文件，文件內(nèi)容指向另一個(gè)路徑。當(dāng)然，這倆鏈接使用起來是差不多的。

如果不復(fù)制文件，只在全局倉庫保存一份 npm 包的內(nèi)容，其余的地方都 link 過去呢？

這樣不會(huì)有復(fù)制多次的磁盤空間浪費(fèi)，而且也不會(huì)有路徑過長的問題。因?yàn)槁窂竭^長的限制本質(zhì)上是不能有太深的目錄層級(jí)，現(xiàn)在都是各個(gè)位置的目錄的 link，并不是同一個(gè)目錄，所以也不會(huì)有長度限制。

沒錯(cuò)，pnpm 就是通過這種思路來實(shí)現(xiàn)的。

再把 node_modules 刪掉，然后用 pnpm 重新裝一遍，執(zhí)行 pnpm install。

你會(huì)發(fā)現(xiàn)它打印了這樣一句話：

包是從全局 store 硬連接到虛擬 store 的，這里的虛擬 store 就是 node_modules/.pnpm。

我們打開 node_modules 看一下：

確實(shí)不是扁平化的了，依賴了 express，那 node_modules 下就只有 express，沒有幽靈依賴。

展開 .pnpm 看一下：

所有的依賴都在這里鋪平了，都是從全局 store 硬連接過來的，然后包和包之間的依賴關(guān)系是通過軟鏈接組織的。

比如 .pnpm 下的 expresss，這些都是軟鏈接，

也就是說，所有的依賴都是從全局 store 硬連接到了 node_modules/.pnpm 下，然后之間通過軟鏈接來相互依賴。

官方給了一張?jiān)韴D，配合著看一下就明白了：

這就是 pnpm 的實(shí)現(xiàn)原理。

那么回過頭來看一下，pnpm 為什么優(yōu)秀呢？

首先，最大的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省磁盤空間呀，一個(gè)包全局只保存一份，剩下的都是軟硬連接，這得節(jié)省多少磁盤空間呀。

其次就是快，因?yàn)橥ㄟ^鏈接的方式而不是復(fù)制，自然會(huì)快。

這也是它所標(biāo)榜的優(yōu)點(diǎn)：

相比 npm2 的優(yōu)點(diǎn)就是不會(huì)進(jìn)行同樣依賴的多次復(fù)制。

相比 yarn 和 npm3+ 呢，那就是沒有幽靈依賴，也不會(huì)有沒有被提升的依賴依然復(fù)制多份的問題。

這就已經(jīng)足夠優(yōu)秀了，對(duì) yarn 和 npm 可以說是降維打擊。

總結(jié)

pnpm 最近經(jīng)常會(huì)聽到，可以說是爆火。本文我們梳理了下它爆火的原因：

npm2 是通過嵌套的方式管理 node_modules 的，會(huì)有同樣的依賴復(fù)制多次的問題。

npm3+ 和 yarn 是通過鋪平的扁平化的方式來管理 node_modules，解決了嵌套方式的部分問題，但是引入了幽靈依賴的問題，并且同名的包只會(huì)提升一個(gè)版本的，其余的版本依然會(huì)復(fù)制多次。

pnpm 則是用了另一種方式，不再是復(fù)制了，而是都從全局 store 硬連接到 node_modules/.pnpm，然后之間通過軟鏈接來組織依賴關(guān)系。

這樣不但節(jié)省磁盤空間，也沒有幽靈依賴問題，安裝速度還快，從機(jī)制上來說完勝 npm 和 yarn。

pnpm 就是憑借這個(gè)對(duì) npm 和 yarn 降維打擊的。