使用 npm shrinkwrap 来管理项目依赖

原文地址:https://tech.meituan.com/npm-shrinkwrap.html

在一次项目开发中遇到了这个情况:我从仓库把项目拉到本地,结果构建出来发现有问题,但是在同事那里就运行正常。无疑是因为依赖包的版本不同导致的,在Google时发现了这篇文章,下边是原文。

使用 npm shrinkwrap 来管理项目依赖
敬威 ·2015-10-23 17:30

管理依赖是一个复杂软件开发过程中必定会遇到的问题。
在Node.js项目开发的时候,我们也经常需要安装和升级对应的依赖。虽然 npm 以及语意化的版本号 (semantic versioning, semver) 让开发过程中依赖的获取和升级变得非常容易, 但不严格的版本号限制,也带来了版本号的不确定性。主要的问题可能有三个:
npm 建议使用 semver 的应用程序版本,但这也完全依赖第三方包遵守这一规则。如果你依赖于的包不遵循 semver ,或者依赖的包的新版本有重大更改(而你使用了 ^
的宽泛版本安装),这潜在可能是会导致问题的。

另一个问题的出现是由于 npm 安装依赖的机制。npm 的安装包是有层次结构的,手动控制要安装的软件包的版本号可以实现,但是你只能在 package.json 使用精确的版本号控制你的直接依赖包,但那些多层以上的依赖就没办法控制了;一个第三方包不严谨的版本依赖生命可能破坏你的依赖管理。

在开发阶段执行得到的版本,和后续部署时得到的可能是不一致的,更不可控的是,你依赖的第三方包也有这样的情况会导致潜在的上线风险。

如果要控制上线的风险,我们就必需要解决这个问题,这时候,就需要使用 npm shrinkwrap
这个命令来解决问题。
介绍 shrinkwrap
npm shrinkwrap
可以按照当前项目 node_modules 目录内的安装包情况生成稳定的版本号描述。
比方说,有一个包 A
{ "name": "A", "version": "0.1.0", "dependencies": { "B": "<0.1.0" } }

还有一个包 B
{ "name": "B", "version": "0.0.1", "dependencies": { "C": "<0.1.0" } }

以及包 C
{ "name": "C", "version": "0.0.1" }

你的项目只依赖于 A,于是 npm install
会得到这样的目录结构
A@0.1.0 -- B@0.0.1-- C@0.0.1

这时候,B@0.0.2 发布了,这时候在一个新的环境下执行 npm install
将得到
A@0.1.0 -- B@0.0.2-- C@0.0.1

这时候两次安装得到的版本号就不一致了。而通过 shrinkwrap 命令,我们可以保证在所有环境下安装得到稳定的结果。
在项目引入新包的时候,或者 A 的开发者执行一下 npm shrinkwrap
,可以在项目根目录得到一个 npm-shrinkwrap.json 文件。
这个文件内容如下
{ "name": "A", "version": "0.1.0", "dependencies": { "B": { "version": "0.0.1", "dependencies": { "C": { "version": "0.0.1" } } } } }

shrinkwrap 命令根据目前安装在node_modules的文件情况锁定依赖版本。在项目中执行 npm install
的时候,npm 会检查在根目录下有没有 npm-shrinkwrap.json 文件,如果 shrinkwrap 文件存在的话,npm 会使用它(而不是 package.json)来确定安装的各个包的版本号信息。
这样一来,在安装时候确定的所有版本信息会稳定的固化在 shrinkwrap 里。无论是A,B 和 C中的版本如何变化,或者它们的 package.json 文件如何修改,你始终能保证,在你项目中执行 npm install
的到的版本号时稳定的。
在开发中使用 shrinkwrap
在开发过程中,引入一个新包的流程如下
npm install PACKAGE_NAME@VERSION --save
获取特定版本的包
测试功能
测试功能正常后,执行 npm shrinkwrap
把依赖写入 shrinkwrap 文件
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

升级一个包的流程应该是这样
npm outdated
获取项目所有依赖的更新信息
npm install PACKAGE_NAME@VERSION --save
获取特定版本的包
测试功能
测试功能正常后,执行 npm shrinkwrap
把依赖写入 shrinkwrap 文件
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

删除一个包的流程如下
npm uninstall PACKAGE_NAME --save
删除这个包
测试功能
测试功能正常后,执行 npm shrinkwrap
把更新的依赖写入 shrinkwrap 文件
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

比一般的安装多了一步手工生成 shrinkwrap 文件。在实际工作中,有时候我们会忘记这一步,导致上线时候没有获取到依赖包的特定版本。
介绍 npm-shrinkwrap-install
去年我引入 shrinkwrap 工作流的时候,npm 官方的 shrinkwrap 命令还有很多问题,比如
在生成版本描述的时候不会忽略 devDependencies 和 optionalDependencies
不会检查 package.json 和 shrinkwrap 文件的差异
不会删除 from 字段(这个字段没有用),导致在 diff 时候会出现多余的信息

所以我写了一个 bin/shrinkwrap 脚本。这个脚本会自动对比 package.json 和 npm-shrinkwrap.json 文件的区别,获取需要更新的版本,然后对相关信息进行更新。(更新:现在的 npm shrinkwrap 已经修复了很多的问题,但 from 字段有时候仍然有些小问题。)
当时为了忽略 devDependencies 和 optionalDependencies,我会执行 npm prune
删除额外的包之后才生成版本描述,然后再把其它的包装回来,导致脚本执行时间有点长。
后面 uber 发布了 npm-shrinkwrap 工具,可以更高效的生成版本描述。可惜这个包不支持 scoped package。我花了一点时间 patch 了这个工具,因为它们的发版太慢,所以我发布了一份 @th507/npm-shrinkwrap,可以支持 scoped package。
在上面这个包的基础上,我还写了另外一个小工具,叫做 npm-shrinkwrap-install,它可以无缝替换 npm install
的执行过程,让 shrinkwrap 文件的生成变得更自动。
安装
$ npm install npm-shrinkwrap-install

安装完成之后,有如下命令可以使用
安装依赖的命令npm-installnpm-i
删除依赖的命令npm-unisntallnpm-unnpm-removenpm-rmnpm-r
手工生成 shrinkwrap 描述npm-shrinkwrap
在开发中使用 npm-install
引入新依赖包
npm-install PACKAGE_NAME@VERSION --save
获取特定版本的包
测试功能
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

npm-install 在运行时会对 package.json 中的依赖做校验,如果你直接修改 package.json 文件,或者是指定了一个非严格的版本号,在运行的时候都会做更新检查,防止遗漏。
值得注意的是,因为 npm-install 会进行依赖对比和校验,在安装新包的时候需要带上 --save 参数。否则,在自动更新 shrinkwrap 描述之前,脚本会自动移除多余的依赖包,导致你新安装的包被删除。
升级依赖包
npm outdated
获取项目所有依赖的更新信息
npm-install PACKAGE_NAME@VERSION --save
获取特定版本的包
测试功能
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

package.json 文件中指定了一个非严格的版本号的依赖在运行 npm-install 的时候会做自动更新检查,无需指定版本号,如果你不希望进行自动更新,请在 package.json 中使用严格版本号。
删除依赖包
npm-uninstall PACKAGE_NAME --save
删除这个包
测试功能
在代码仓库中提交 shrinkwrap / package.json 描述

可以看到,在实际使用中没有引入额外的流程,对开发者基本没有学习的负担。但仍然注意,不建议开发者执行 npm update
命令更新所有的依赖。
小结
通过引入 shrinkwrap 文件,我们可以较好的管理项目的依赖关系,让上线变得更轻松。需要注意的是,尽管相关工具可以帮助你减化工作流程、可靠的分发依赖描述,但工具不能取代功能测试;每次升级依赖版本之后,我们仍然应该进行相关测试来确保项目能可靠的运行在该环境中。
如果使用 @th507/npm-shrinkwrap 或者 npm-shrinkwrap-install 有任何问题欢迎给我提 issue。
本文没有涉及如何优化上线前的安装过程,缩短依赖构建时间,这个问题留给专门的文介绍。

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