前端实现多文件编译器

更新日期: 2022-03-28阅读: 1k标签: 编译器

一  概要

前端工程中,有时我们需要在浏览器编译并执行一些代码,这种需求常见于低代码场景中。例如我们在搭建时需自定义一部分代码,这些代码需要在渲染时执行。为了方便起见,我们写的代码一定是 ES6 语法,如果要在浏览器执行,那么就必须经过编译。下面是前端编译 JS 代码的一些实践。

二  需求描述

  1. 低码搭建时需要自定义一部分代码

  2. 希望代码是以多文件形式组织的

  3. 可以使用 ESModule 形式导入/导出

三  需求分析

1、在浏览器编译代码必然需要使用 babel 完成;

2、如果只有一个 JS 文件,那么可以直接使用 babel 的 transform 函数编译;

3、如果存在多文件,则文件内的变量必须相互隔离,且文件之间能够通过某种形式相互引用,并且需要考虑文件之间的依赖关系;

四  核心设计

流程


1  变量隔离

由于我们的需求是多文件编辑,各个文件内的变量应该相互隔离。最简单的办法是将每个文的内容转成一个闭包,再通过固定的接口将每个文件连接起来。

假设有 a.js,内容如下:

const a = 1;
const b = 2;


function sum () {
return a + b'
}


sum();

可以将其转为如下形式:

(function() {
const a = 1;
const b = 2;


function sum () {
return a + b'
}


sum();
})();

转成这种形式之后,每个文件内的变量就只会存在于各自的闭包之内,互不影响。

五  文件引用

文件之间的相互引用可以通过定义一种接口规则实现:

  1. 所有文件的引用都将通过全局变量 module 进行;

  2. 每个文件都将对应到 module 上的一个对象,key 根据文件名而定。

1  导出

原文件:

// a.js
export const a = 1;

编译后:

(function() {
__filename = 'a.js';
const a = 1;
var mod = {};
mod.a = a;
module[__filename] = mod;
})()

2  导入

源文件

// b.js
import { hello } from './a'


hello();

编译后

(function() {
__filename = 'b.js';
var $$a = module['a.js'];
$$a.hello();
var mod = {};
module[__filename] = mod;
})()

六  依赖树解析

假设有一堆文件,我们通过解析(babel 或正则)后得到他们之间的关系如下:

他们之间存在循环依赖


根据这个依赖图可以梳理出几条依赖路线:

A -> B -> D -> C -> F -> 循环依赖B

A -> B -> E -> F -> 循环依赖 B

A -> C -> F -> B -> E -> 循环依赖 F

A -> C -> G

从开始出现的第一个循环依赖截断依赖路线,分别统计统计每个节点的深度,按深度依次放入队列中。

如果两个节点深度相同,则分析两个节点的依赖关系,被依赖的先进队列,故最终形成的队列如下:

F E B C D G A

为什么要得到一个编译顺序呢?

以上得出的编译顺序是为了尽可能解决如下的引用情况,但也不能解决所有:

// a.js
export const a = 2


// b.js
import { a } from 'a.js';
console.log(a + 2);

这时候,假设执行 b 的时候,a 还没被执行,那么 b 内部拿到的 a 实际上是 undefined,显然不是我们所希望的。所以此时必须保证 a 先于 b 执行。

但这种使用方式在存在循环引用时无法解决,只能调整文件组织形式。

事实上,假设存在循环依赖时,下面的在函数内或在类内引用方式是没有问题的,有问题的只是直接使用:

// a.js
export const a = 2


// b.js
import { a } from 'a.js';
export function test () {
return a + 1;
}

这样,即使 b 有依赖 a,test 只要不是立即执行函数也不会产生影响。

七  编译

1  ESModule 转换

此过程可以通过自定义一个 Babel 插件完成,在语法编译时将文件编译成一个闭包,同时处理好 ESModule 语法。

该 Babel 插件很简单,在此就不展开去写了。

2  文件队列编译

对单个文件的编译可封装成一个方法,假设函数名为:compileFile

按照上面解析到的文件队列按照顺序逐个调用 compileFile 进行编译,并将结果直接拼接起来,形成一个巨大的字符串,该字符串的样子应该是如下的格式:

(function() {
__filename = 'b.js';
var $$a = module['a.js'];
// ...
var mod = {};
module[__filename] = mod;
})();


(function() {
__filename = 'a.js';
var $$b = module['b.js'];
// ...
var mod = {};
module[__filename] = mod;
})();


// ...

3  JS 执行

最后一步,执行上面得到的编译结果即可,此步骤可直接使用 new Function 的方式完成,例如:

(假设以上的字符串内容保存在 compiledScript 中)

const exec = new Functioon(`
var module = {};
${compiledScript};
return module;
`);


const module = exec();


module['a.js'] // a.js 的导出内容
module['b.js'] // b.js 的导出内容

八  总结

至此,一个前端可执行的小型打包工具就已实现,可以直接在前端进行多文件的编辑和执行。

实时上,此过程仅适用于不方便借助服务器的场景,如果有条件允许可以借助服务器,那么编译过程最好在服务端完成,甚至还可以借助 webpack 或 rollup 等打包工具实现更好的编译效果。

参考

目前我们在 ali-lowcode-engine 之上的源码插件(@ali/lowcode-plugin-code-editor)内部实现了多文件的支持,目前仅做了最简单的实现:模块引用直接采用了 UMD 规范,暂时也没有考虑循环依赖和执行顺序。

作者:景遇,来源: 阿里技术


链接: https://fly63.com/article/detial/11303

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