在當代的Web開發過程中，JavaScript項目的構建離不開各種外部依賴，無論是實用的庫、輔助工具還是其他類型的資源。這些依賴項的管理，已經成為了開發者日常不可或缺的一部分。NPM、Yarn和PNPM這三個包管理器，就像是開發者的得力助手，它們在項目開發中扮演著至關重要的角色。本文將帶你一探究竟，了解這些工具的魅力所在，并幫助你選擇適合自己項目的包管理器。

1.什么是包管理

在現代Web開發中，一個Node.js應用的構建往往離不開各種依賴，比如庫、輔助工具或其他工具包。以一個典型的React項目為例，當你想為項目添加路由功能時，你需要安裝如react-router-dom這樣的包。類似這樣的需求在開發過程中屢見不鮮，而這就是為什么我們需要一個包管理器來幫助我們管理這些依賴。

默認情況下，Node.js安裝時會自帶NPM（Node Package Manager），作為最初的包管理工具，它為我們的開發提供了極大的便利。然而，隨著項目的不斷演進和需求的日益增長，僅僅依賴NPM可能無法完全滿足我們的所有需求。

因此，了解不同的包管理器，以及它們各自的優勢和局限，對于選擇最適合自己項目的工具至關重要。下面，我們將探討包管理器的幾個關鍵作用，幫助你更好地理解它們的價值。

依賴管理

包管理器的核心功能之一是依賴管理。它負責安裝、更新和管理項目所需的所有外部依賴，確保依賴版本的正確性和在項目中的可用性。這不僅節省了開發者大量的時間，還避免了因手動管理依賴而可能導致的錯誤。

安裝便捷

從下載命令的提供到本地機器上的依賴、漏洞與安全性評估，這一系列復雜的管理工作都由包管理器自動完成。這大大簡化了項目的初始化和后續的依賴更新過程。

腳本與命令

通過在package.json文件中定義額外的腳本命令，包管理器使得常見的開發流程（如啟動服務器、運行測試、構建資源等）變得簡單快捷。這些命令可以通過包管理器的命令行工具（CLI）直接執行，極大地提高了開發效率。

安全保障

包管理器還提供了工具來掃描已知的安全漏洞，例如NPM的npm audit命令。它們還關注依賴鎖定、包簽名和驗證等安全性和安全措施，從而保護你的項目免受潛在的安全威脅。

通過了解不同包管理器的這些核心功能，你將更加有信心地選擇適合自己項目需求的工具。不管是NPM、Yarn還是PNPM，它們都旨在使你的開發工作流程更加順暢，幫助你更高效、更安全地管理項目依賴。

2.NPM：JavaScript開發者的首選包管理器

NPM（Node Package Manager），作為默認的JavaScript應用包管理器，與Node.js一同安裝，它是目前使用最廣泛的包管理器，得益于其對大量包的強大支持。

NPM的成長之路

在早期版本中，NPM缺乏對鎖文件的支持，這意味著它無法維護應用所使用的依賴版本的確切記錄。因此，版本控制的缺失常常導致兼容性問題，不同的環境可能會結束使用不同版本的依賴。此外，在更新之前，NPM允許在不同的機器上使用不同版本的包，這種靈活性不經意間可能導致重大變化，因為開發者可能會不經意間依賴于某個版本中存在而在另一個版本中缺失的特性或行為。后來，Yarn解決了這些問題，隨后NPM也通過更新解決了這些問題。

NPM的工作原理

NPM擁有一個集中式的注冊中心，其中托管了數以千計的包。這些包可以是庫、框架、助手、工具或實用工具。當你運行npm install時，NPM會從NPM注冊中心下載package.json文件中列出的包。下載這些依賴項時，NPM還會生成一個鎖文件（package-lock.json），該文件指定了為項目下載的所有依賴項（直接和間接）的確切版本。它充當了一個確定性記錄，確保未來的安裝，即使是在不同的機器上，也會嘗試下載相同的版本。當沒有鎖文件或鎖文件被刪除時，NPM將嘗試下載滿足package.json文件中指定的版本范圍的最新兼容版本。這些范圍使用語義化版本控制（semver）約定，如^（兼容的小版本）、~（兼容的補丁版本）或確切的版本號（1.2.3）。NPM使用嵌套依賴樹，確保每個包獲得其依賴的確切版本。

NPM的優勢與劣勢

優勢：

• 廣泛的支持 — NPM托管著世界上最大的JavaScript包注冊中心。
• 簡化的依賴管理 — NPM以最簡化的方式自動化查找、安裝和管理依賴的過程。
• 易于使用 — NPM設置和使用簡單，對所有技能級別的開發者都易于接入。

劣勢：

• 磁盤空間 — 由于NPM使用嵌套依賴樹方法保存包，如果不同的依賴需要它們，它需要更多的磁盤空間來保存同一包的多個副本。
• 依賴膨脹 — 如果依賴/包在長期內沒有得到適當管理，可能會導致不必要地積累大量包，這可能會增加項目的大小并潛在引入兼容性問題。
• 性能 — 與其他包管理器相比，特別是對于有許多依賴的較大項目，NPM的安裝可能會更慢，因為它順序下載包。

盡管存在一些劣勢，但NPM通過不斷的更新和改進，成功解決了許多早期的問題，并繼續為廣大JavaScript開發者提供強大的依賴管理和包安裝服務。對于大多數項目和開發者而言，NPM依然是包管理的。

3.Yarn：超越NPM的現代JavaScript包管理器

Yarn（Yet Another Resource Negotiator），雖然這個名稱聽起來有些神秘，實際上它是由Facebook開發的一個Node包管理器，旨在解決當時NPM面臨的一些問題。最初，NPM缺乏對依賴版本精確控制和鎖文件概念的支持，這正是Yarn誕生的原因。與NPM在功能上有很多相似之處，但Yarn在某些方面提供了更多的優勢。

Yarn的工作方式

• 使用yarn init命令初始化一個項目，這會在項目中生成一個package.json文件。
• 通過命令yarn add <package_name>添加任何包。
• 如果你有一個預配置的項目，并且想要安裝依賴，可以運行yarn install命令，這將從NPM注冊中心下載所有依賴并生成一個鎖文件。

Yarn的優點

• 更快的安裝速度：與NPM相比，Yarn在安裝包時可以并行執行，從而加快了安裝速度。
• 離線支持：Yarn利用本地緩存加速安裝過程。它在全局位置存儲包的緩存，可以在不同項目之間共享，這樣不僅提高了速度，還實現了NPM所沒有的離線支持功能。使用yarn cache dir命令可以查看Yarn保存其包緩存的目錄。
• 更少的磁盤使用：Yarn采用平級依賴結構，避免了包的重復和嵌套，從而最小化了磁盤使用。
• Monorepo支持：Yarn還旨在通過稱為WORKSPACE的特性支持monorepo。Monorepo是一個單一的倉庫，其中存在多個包，每個包都有自己的package.json。Yarn Workspaces通過從中心位置安裝所有包的依賴來簡化依賴管理。

Yarn的劣勢

• 較少成熟的生態系統：雖然Yarn正在獲得越來越多的關注，但NPM有著更長的歷史和更廣泛的社區支持。
• 有限的原生模塊支持：可能不兼容一些依賴于NPM特定功能的特性或包。
• 依賴NPM注冊中心：盡管Yarn在依賴管理上效率很高，但它依然依賴于NPM注冊中心下載包。如果NPM面臨任何問題，Yarn也會間接受到影響。

Yarn的出現標志著JavaScript包管理向前邁出的一大步。它不僅提高了包安裝的速度和效率，還通過支持更先進的特性（如monorepo），為開發者社區帶來了新的可能。盡管在某些方面它仍然依賴于NPM，但Yarn無疑為JavaScript開發者提供了一個強大而現代化的包管理選擇。

4.PNPM：高效節省磁盤空間的包管理器

PNPM，意為高性能的NPM，它旨在解決YARN和NPM出現的問題。PNPM通過引入一些與NPM和YARN相似卻又具有明顯改進的命令，為JavaScript項目的依賴管理帶來了新的解決方案。

PNPM的工作方式

• pnpm init：初始化一個新項目，類似于npm init或yarn init。
• pnpm install <package_name>：安裝包及其依賴。
• pnpm list：列出項目中安裝的包。
• pnpm remove <package_name>：移除一個包。
• pnpm run <script_name>：運行package.json文件中定義的腳本。

PNPM的優點

• 磁盤效率：PNPM使用全局存儲方法，所有包在一個地方全局存儲，不像NPM或Yarn那樣。安裝包時，PNPM會從全局存儲中鏈接文件到項目的node_modules，因此我們不需要在每個應用中重復存儲包，這使得它在磁盤使用上非常高效。
• 鎖文件：盡管PNPM使用非平面的內部結構，但它通過一個稱為鎖文件（通常命名為pnpm-lock.yaml）的文件提供了依賴項的“扁平化視圖”。
• 更快更輕：與NPM或YARN相比，PNPM更快、更輕，因為它利用緩存，并不是每次都安裝包。如果包在全局中找到，它將在該項目/應用的node_module中附加符號鏈接/硬鏈接。

PNPM的劣勢

• 較新的選手：雖然PNPM更快，但它在市場上相對較新，沒有太多人了解它，而NPM和YARN已經存在了很長時間。
• 有限的原生模塊支持：可能存在一些與依賴于NPM特定功能的某些原生模塊的兼容性問題。
• 對全局存儲的依賴：PNPM的全局包存儲提供了效率優勢，但也可能引入潛在的管理開銷。例如，你可能需要考慮如何處理清除全局存儲或如果多個項目需要同一個包的不同版本時的沖突管理。

PNPM通過其創新的全局存儲和鏈接機制，提供了一個節省磁盤空間且性能出色的包管理方案。雖然它作為一個較新的選手可能在生態系統支持和原生模塊兼容性方面存在一些挑戰，但對于那些尋求更高效、更快速的依賴管理工具的開發者而言，PNPM無疑是一個值得嘗試的選擇。隨著時間的推移和社區的支持，PNPM有潛力成為JavaScript開發者的又一重要工具。

選擇正確的工具：包管理器比較指南

在決定使用哪種包管理器時，考慮你的項目需求和個人偏好至關重要。下面是一個快速比較，幫助你做出選擇：

• 速度與效率優先：如果你的首要任務是安裝速度和最小化磁盤使用，那么PNPM是一個極佳的選擇，特別是對于大型項目。PNPM的全局存儲和鏈接機制可以顯著減少重復依賴的存儲，使其在速度和磁盤效率上勝過其他選項。
• 成熟的生態系統：如果你需要接入更廣泛的社區和豐富的資源庫，NPM可能是更好的選擇。NPM憑借其悠久的歷史和龐大的用戶基礎，提供了豐富的包和廣泛的支持。
• 復雜原生模塊的兼容性：如果你的項目在很大程度上依賴于原生模塊，NPM或Yarn可能會提供更好的兼容性。它們在這一領域的長期記錄意味著更好的支持和穩定性。

最終，最適合你的包管理器取決于你的具體需求和偏好。在做出任何決定之前，仔細權衡每個選項的優勢和劣勢。

結束

每個包管理器都有其獨特的優點，比如PNPM在磁盤使用和速度上的優勢，NPM在資源和社區支持上的豐富性，Yarn在性能和安全特性上的改進。選擇正確的工具不僅可以提高開發效率，還可以確保項目在長期運行中的穩定性和兼容性。

當然，這并不意味著你必須嚴格限制自己只使用一種工具。在某些情況下，根據項目的不同階段或特定需求，靈活切換或同時使用多種包管理器也是可行的策略。關鍵是理解每個工具的優缺點，以及它們如何最好地滿足你的項目需求。