【 Node.js 进阶】你应该知道的 NPM 知识都在这！

为什么写这篇文章

很多 Node.js 开发者，都知道有 package.json 这个文件，也多少都了解一些 npm 知识，但是可能没有系统的学习过，这部分的知识对于开发一个 cli 工具，发布自己的 npm 包都很常用，开发中也会经常用到npm script内容，系统的学习一下确实会有所帮助，上面三个场景如果你都用不到，配置上节约时间，知其所以然也是有必要的！

本文你能学到哪些？

Package.json 知识全览图

文章比较长，希望耐心看完！

写文本的目标：希望再遇到package.json ,npm 相关的问题，不用再去搜索，一篇文章全覆盖，不一定全掌握，知道我这里都有，需要时候能直接来查就好了，也为了方便自己后面查阅。(本文主要讲的部分是 npm script，个人认为很常用，一些文章都没有讲)

好了，开始我们的正文学习吧。

package.json 如何产生的

npm init

npm init 命令用来初始化一个简单的 package.json 文件，执行该命令后终端会依次询问 name, version, description 等字段。

npm init 默认执行行为

我们在执行 npm init 的时候,会有一个初始化 pacakge.json 过程，然后一路回车，其实可以直接使用 npm init --yes 在命令后追加 --yes 参数即可，其作用与一路回车相同，这样生成的文件中就包含 package.json 文件

自定义 npm init 行为

npm init 命令的原理并不复杂，调用 shell 脚本，输出一个初始化的 package.json 文件。所以相应地，自定义 npm init 命令的实现方式也很简单，在电脑 npmStudy 目录创建一个 .npm-init.js 即可，该文件的 module.exports 即为 package.json 配置内容，需要获取用户输入时候，使用 prompt() 方法即可。例如编写这样的 ~/.npm-init.js

const desc = prompt('description?', 'A new package...')
const bar = prompt('bar?', '')
const count = prompt('count?', '42')

module.exports = {
  key: 'value',
  foo: {
    bar: bar,
    count: count
  },
  name: prompt('name?', process.cwd().split('/').pop()),
  version: prompt('version?', '0.1.0'),
  description: desc,
  main: 'index.js',
}

然后在 /npmStudy 目录下执行 npm init 会出现下图中对一系列操作

然后生成 package.json 文件。到这里一个 npm init 简单自定义过程结束,知道了两种生成 pacakge.json 的方式

package.json 中的常规属性

对于常规属性都知道的可以忽略，继续往下看 npm script 主要想讲的部分。

npm 中的依赖包

这里只说我们常用的两个依赖包 dependenices 和 devDependenices,其它的一些依赖包只有作为包的发布者才会用到，需要的小伙伴自行查看文档。

dependenices

通过命令npm install/i packageName -S/--save把包装在此依赖项里。如果没有指定版本，直接写一个包的名字，则安装当前npm仓库中这个包的最新版本。如果要指定版本的，可以把版本号写在包名后面，比如npm i vue@3.0.1 -S。

从npm 5.x开始，可以不用手动添加-S/--save指令，直接执行npm i packageName把依赖包添加到dependencies中去。

 "dependencies": {
      "lodash": "^4.17.13",
      "moment": "^2.24.0",
 }

devDependenices

有一些包有可能你只是在开发环境中用到，例如你用于检测代码规范的 eslint ,用于进行测试的 jest ，用户使用你的包时即使不安装这些依赖也可以正常运行，反而安装他们会耗费更多的时间和资源，所以你可以把这些依赖添加到 devDependencies 中，这些依赖照样会在你本地进行 npm install 时被安装和管理，但是不会被安装到生产环境：

 "devDependencies": {
      "jest": "^24.3.1",
      "eslint": "^6.1.0",
 }

二者简单对比

• devDependencies 主要是存放用于本地开发的
• dependencies 会在我们开发的时候带到线上
• -D 会添加到 devDependencies 里面，-S 会添加到 dependencies
• --save-dev 也会添加到 devDependencies
• --save 会添加到 dependencies
• 从npm 5.x开始，如果什么参数都不带，那么默认添加到 dependencies 中

 # 添加到 devDependencies
  npm install -D xxxx
  # 添加到 dependencies
  npm install -S xxxx

bin

 "bin": {
    "vm2": "./bin/vm2"
  },

bin 字段指定了各个内部命令对应的可执行文件的位置。如果全局安装模块报，npm 会使用符号链接把可执行文件链接到 /usr/local/bin，如果项目中安装，会链接到 ./node_modules/.bin/。

上面的这种当你的包安装到全局时：npm 会在 /usr/local/bin 下创建一个以 vm2 为名字的软链接，指向全局安装下来的 vm2 包下面的 "./bin/index.js"。这时你在命令行执行 vm2 则会调用链接到的这个 js 文件。

main

一个常用的npm包

{
  "main": "lib/index.js",
}

main 属性指定程序的主入口文件，其他项目在引用这个 npm 包时，实际上引入的是 lib/index 中暴露出去的模块。

npm script(本文重点)

npm script 工作中应用到的一个场景，决定看一下原理。

什么是 npm script 脚本?

在生成的 package.json 文件中，有一个 scripts 对象，在这个对象中，npm 允许使用 scripts 字段定义脚本命令。

"scripts": {
    "test": "test.js"
    "build": "tsc",
  },

scripts 对象中每一个属性，对应一段脚本。比如，test 命令对应的脚本是 node test.js。

命令行下使用 npm run 命令，就可以执行这段脚本。

查看当前项目的所有 npm 脚本命令，可以使用不带任何参数的npm run命令。

原理

我们每次在运行 scripts 中的一个属性时候(npm run),**实际系统都会自动新建一个shell(一般是Bash)，在这个shell里面执行指定的脚本命令。因此 凡是能在 shell 中允许的脚本，都可以写在npm scripts中。

特别的点，npm run 新建的 shell，会在当前目录的 node_modules/.bin 子目录加入到 PATH 变量，执行结束后，再将 PATH 变量恢复原样。也就是说，当前项目目录 node——modules/.bin 子目录中所有的脚本，都可以直接用脚本名称调用，不需要增加路径.（简单总结：通过 npm 启动的脚本，会默认把 node_modules/.bin 加到 PATH 环境变量中。）

例子

当前项目的依赖里面有 Mocha，只要直接写 mocha test 就可以了。

"test": "mocha test"

而不用写成下面这样。

"test": "./node_modules/.bin/mocha test"

然后我们就可以直接执行 npm run test 了。npm 脚本的退出码，也遵守 Shell 脚本规则。如果退出码不是0，npm 就认为这个脚本执行失败。

这里有的小伙伴可能会有疑问，node_modules目录下的.bin文件是哪里来的?我之前也有这样的疑问，打开了一个 .bin/tsc,里面的内容是这样的

#!/usr/bin/env node
require('../lib/tsc.js')

npm install 安装的某个模块，如果模块在 package.json 中配置了 bin 属性，在安装时候会自动软链接到 node_modules/.bin 中，举个例子：如 mocha 源码 配置了：

{
    "name":"mocha",
    "bin":{
        "mocha":"./bin/mocha"
    }
}

脚本默认值

正常情况下，npm 脚本是用户自己定义。但是 npm 本身对两个脚本提供了默认值，这两个脚本不用在 script 属性中定义，可以直接使用

"start": "node server.js"
"install": "node-gyp rebuild"

• npm run start 的默认值是 node server.js ，前提是根目录下有 server.js 这个脚本
• npm run install 的默认值是 node-gyp rebuild，前提是根目录下有 binding.gyp 文件

扩展小知识，本文不重点说，node-gyp 是什么，binding.gyp 文件是什么？GYP 是一种构建自动化工具。

• node-gyp：node 下的 gyp。npm 为了方便直接源码分发，用户装的时候需要自己进下编译，我们在开发 node 程序中需要调用一些其他语言编写的工具甚至 dll，这时候需要先编译下其他语言，否则会出现跨平台的问题。node-gyp 是用来编译原生 C++ 模块的，也可以编写自己写的 C++文件，node-gyp 在较新的 Node 版本中都是自带的，而且是最先版本。
• gyp 文件：当 Node.js 项目中有需要和 C++ 交互的需求时，项目的根目需要创建 binging.gyp 文件，每个.gyp 文件都描述了如何去构建项目，每个.gyp文件都描述了如何去构建项目，gyp文件的语法是 Python数据格式(Json格式)，配置中数据是键-值对的形式。

看一段简单的 .gyp 文件,应该好理解一些。

{
    "targets": [
        {
            "target_name": "nodecat",
            "sources": [
                "src/nodecat.cc",
            ],
            "include_dirs": [
                "include"
            ],
            "libraries": [
                "-lcatclient"
            ]
        }
    ]
}

想了解更多详细的可以看下面的文档。

binging.gyp 参数说明书/文档/指南(国外的一篇文档抄录，棒！)binging.gyp 参数说明书/文档/指南

关于 node-gyp 和 binding.gyp 后面会单独写一篇文章，这里先简单介绍，小伙伴们了解下。

钩子(生命周期)

好多语言或者框架我们学的时候都会考虑到生命周期，其实 package.json 中的 script 也是有生命周期的。npm 脚本有两个钩子，pre 和 post，当我们执行start脚本时候，start 的钩子就是 prestart 和 poststart。

当我们执行 npm run start 的时候，npm 会自动按照下面的顺序执行

npm run prestart && npm run start && npm run poststart

那这个钩子有什么用呢，在实际开发中，我们可以做一些准备或者清理工作，下面是个例子(引用的阮一峰老师文章中的例子)

"clean": "rimraf ./dist && mkdir dist",
"prebuild": "npm run clean",
"build": "cross-env NODE_ENV=production webpack"

钩子好用，但是不可乱用，举个开发过程中遇到的坑，有一次想设置运行时的环境变量，当时想优雅一点，就在 prestart 里面设置了一个环境变量，但是在项目 start 的时候，无法拿到设置的环境变量，因为 script 的属性运行的时候都会新启动一个 shell，所以在 prestart中设置的环境变量只对应了那个shell的运行时。

env 环境变量

我们在执行 npm run 脚本时候, npm 会设置一些特殊的env环境变量。其中package.json中的所有字段，都会被设置为以npm_package_开头的环境变量。看个简单的例子

{
  "name": "npm-demo",
  "version": "1.0.0",
  "script": {
    "build": "webpack --mode=production"
  },
  "files": ["src"]
}

可以得到 npm_package_name、npm_package_version、npm_package_script_build、npm_package_files_0等变量。注意上面 package.json 中对象和数组中每个字段都会有对应的环境变量。

同时，npm 相关的所有配置也会被设置为以npm_config_开头的环境变量。此外，还会设置一个比较特殊的环境变量npm_lifecycle_event，表示正在运行的脚本名称。比如执行npm run serve 的时候，process.env.npm_lifecycle_event值为serve，通过判断这个变量，可以将一个脚本使用在不同的npm scripts中。这里还要提一下上面说的钩子，npm_lifecycle_event可以和钩子配合使用，利用这个变量，在同一个脚本文件里面，为不同的 npm scripts 命令编写代码。请看下面的例子。

const TARGET = process.env.npm_lifecycle_event;

if (TARGET === 'service') {
  console.log(`Running the service task!`);
}

if (TARGET === 'preservice') {
  console.log(`Running the preservice task!`);
}

if (TARGET === 'postservice') {
  console.log(`Running the postservice task!`);
}

强调：这些环境变量只能在 npm run 的脚本执行环境内拿到，正常执行的 node 脚本是获取不到的。所以，不能直接通过 env $npm_package_name 的形式访问，但可以在 scripts 中定义脚本"scripts": {"bundle": "echo $npm_package_name"}来访问。

环境变量常用小技巧

1. env 命令可以列出所有环境变量

npm run env

2 . 在shell脚本中输出环境变量

echo PATH

3 . 在 shell 脚本设置环境变量

echo PATH = /usr/local/lib

有的时候我们需要设置的环境变量是相对项目的 再补充一个shell脚本中设置环境变量时候如何拼接相对路径

echo PATH = ${pwd}/lib/include  //使用${},也可以直接使用双引号

脚本传入参数

说到脚本传入参数，需要再次提到前面说的 pacakge.json 中的 bin 字段，bin 字段指定了各个内部命令对应的可执行文件的位置。前面已经说了 bin 文件的产生，有了 bin 字段，在安装这个模块的时候，node_modules 下面的 .bin/文件夹 下会有对应模块的文件，和模块中的文件相同，然后我们就可以通过调用这个文件脚本中的方法传入参数了。

在我的 node_module 中找到一个简单 .bin/文件 下的脚本，大家感受一下。

#!/usr/bin/env node
'use strict';
var pkg = require('./package.json');
var osName = require('./');
var argv = process.argv;

function help() {
 console.log([
  '',
  '  ' + pkg.description,
  '',
  '  Example',
  '    os-name',
  '    OS X Mavericks'
 ].join('\n'));
}

if (argv.indexOf('--help') !== -1) {
 help();
 return;
}

if (argv.indexOf('--version') !== -1) {
 console.log(pkg.version);
 return;
}

console.log(osName());

node 处理 scripts 中的参数，除了属性后面的第一个命令，以空格分割的任何字符串(除特别shell语法)都是参数，并且都能通过 process.argv 属性访问。

process.argv 属性返回一个数组，数组包含了启动 node 进程时的命令行参数。第一个元素为启动 node 进程的可执行文件的绝对路径名 process.execPath,第二个元素为当前执行的 jacascript 文件路径。剩余的元素为其他命令行参数。

如下 script 例子

"scripts":{
  "serve": "vue-cli-service serve --mode=dev --mobile -config build/example.js"
}

当我们执行 npm run server 命令的时候，process.argv 的具体内容为：

[ '/usr/local/Cellar/node/12.14.1/bin/node',
  '/Users/mac/Vue-projects/hao-cli/node_modules/.bin/vue-cli-service',
  'serve',
  '--mode=dev',
  '--mobile',
  '-config',
  'build/example.js']

再列举几个传参可能有的方式

npm run serve --params  // 参数params将转化成process.env.npm_config_params = true
npm run serve --params=123 // 参数params将转化成process.env.npm_config_params = 123
npm run serve -params  // 等同于--params参数

npm run serve -- --params  // 将--params参数添加到process.env.argv数组中
npm run serve params  // 将params参数添加到process.env.argv数组中
npm run serve -- params  // 将params参数添加到process.env.argv数组中

对比下 npm install koa2 --save 是不是知道了bin脚本中接收到的 process.env.npm_config_save = true; 我想是这样的，有兴趣的小伙伴去看源码验证下。

执行顺序

npm 脚本执行多任务分为两种情况

• 并行任务(同时的平行执行)，使用&符号

$ npm run script1.js & npm run script2.js

• 串行任务(前一个任务成功，才执行下一个任务)，使用 && 符号

$ npm run script1.js && npm run script2.js

任意脚本

我们配置的脚本命令，如 "start": "node test.js"，node test.js 会当做一行代码传递给系统的 shell 去解释执行。实际使用的 shell 可能会根据系统平台而不同，类 UNIX 系统里，如 macOS 或 linux 中指代的是 /bin/sh， 在 windows 中使用的是 cmd.exe。原理我们也看了，因为交给 shell 去解释执行的，说明配置的脚本可以是任意能够在 shell 中运行的命令，而不仅仅是 node 脚本或者 js 代码。如果你的系统里安装了 python（或者说系统变量 PATH里能找到 python 命令），你也可以将 scripts 配置为 "myscript": "python xxx.py"

npm 配置

npm 的配置操作可以帮助我们预先设定好npm对项目的行为动作，也可以让我们预先定义好一些配置项以供项目中使用。所以了解npm的配置机制也是很有必要。

npm config

npm cli 提供了 npm config 命令进行 npm 相关配置，通过 npm config ls -l 可查看 npm 的所有配置，包括默认配置。npm 文档页为每个配置项提供了详细的说明 https://docs.npmjs.com/misc/config . 修改配置的命令为 npm config set, 我们使用相关的常见重要配置:

• proxy, https-proxy: 指定 npm 使用的代理
• registry 指定 npm 下载安装包时的源，默认为 https://registry.npmjs.org/ 可以指定为私有 Registry 源
• package-lock 指定是否默认生成 package-lock 文件，建议保持默认 true
• save true/false 指定是否在 npm install 后保存包为 dependencies, npm 5 起默认为 true

删除指定的配置项命令为 npm config delete <key>.

这里最常见的一个操作是 npm 太慢，设置淘宝镜像

npm config set registry https://registry.npm.taobao.org

恢复使用之前的 npm

npm config set registry https://registry.npmjs.org

env 环境变量

如果env环境变量中存在以npm_config_为前缀的环境变量，则会被识别为npm的配置属性。比如在env环境变量中设置npm_config_package_lock变量：

export npm_config_package_lock=false //修改的是内存中的变量，只对当前终端有效

这时候执行npm install，npm会从环境变量中读取到这个配置项，从而不会生成package-lock.json文件。

查看某个环境变量：echo $NODE_ENV 删除某个环境变量：unset NODE_ENV

npmrc 文件

除了使用 CLI 的 npm config 命令显示更改 npm 配置，还可以通过 npmrc 文件直接修改配置。

这样的 npmrc 文件优先级由高到低包括：

• 工程内配置文件: /path/to/my/project/.npmrc
• 用户级配置文件: ~/.npmrc
• 全局配置文件: $PREFIX/etc/npmrc (即npm config get globalconfig 输出的路径)
• npm内置配置文件:/path/to/npm/npmrc

很多时候我们在公司内网需要通过代理才能访问npm源，通过这个机制，我们可以方便地在工程跟目录创建一个 .npmrc 文件来共享需要在团队间共享的 npm 运行相关配置。比如如果我们在公司内网环境下需通过代理才可访问 registry.npmjs.org 源，或需访问内网的 registry, 就可以在工作项目下新增 .npmrc 文件并提交代码库。

proxy = http://proxy.example.com/
https-proxy = http://proxy.example.com/
registry = http://registry.example.com/

因为项目级 .npmrc 文件的作用域只在本项目下，所以在非本目录下，这些配置并不生效。对于使用笔记本工作的开发者，可以很好地隔离公司的工作项目、在家学习研究项目两种不同的环境。

将这个功能与 ~/.npm-init.js 配置相结合，可以将特定配置的 .npmrc 跟 .gitignore, README 之类文件一起做到 npm init 脚手架中，进一步减少手动配置。

npm 包发布

规范的 npm 模块目录

一个 node.js 模块是基于 CommonJS 模块化规范实现的，严格按照 CommonJS 规范，模块目录下除了必须包含包描述文件 package.json 以外，还需要包含以下目录：

• bin：存放可执行二进制文件的目录
• lib：存放js代码的目录
• doc：存放文档的目录
• test：存放单元测试用例代码的目录

如何写好一个模块的 README 文件

这里不单独写，推荐一篇不错的讨论

https://www.zhihu.com/question/29100816

如何发布自己的 npm 包

1. 先去 npm 注册个账号，然后在命令行使用

npm adduser #根据提示输入用户名密码即可

2 . 使用命令发布你的包

在推送之前，可以通过配置一个 .npmignore 文件来排除一些文件, 防止大量的垃圾文件推送到 npm, 规则上和你用的 .gitignore 是一样的。.gitignore 文件也可以充当 .npmignore 文件

npm publish

3 . 发布成功之后，你就可以像下载安装其他包一样使用你自己的开发工具了

npm install koalanpmstudy

关于 npm 包的更新

更新 npm 包也是使用 npm publish 命令发布，不过必须更改 npm 包的版本号，即 package.json 的 version 字段，否则会报错，同时我们应该遵 Semver(语义化版本号) 规范，npm 提供了 npm version 给我们升级版本

# 升级补丁版本号
$ npm version patch

# 升级小版本号
$ npm version minor

# 升级大版本号
$ npm version major

本地开发的 npm 包如何调试

在本地开发的模块包的时候，可以使用 npm link 调试，将模块链接到对应的运行项目中去，方便地对模块进行调试和测试。具体使用步骤如下

• 假如我的项目是 koalaNpmStudy，假如我的 npm 模块包名称是 npm-ikoala
• 进入到 模块包 npm-ikoala 目录中，执行 npm link
• 在自己的项目 koalaNpmStudy 中创建连接执行 npm link npm-ikoala
• 在自己项目的 node_module 中会看到链接过来的模块包，然后就可以像使用其他的模块包一样使用它了。
• 调试结束后可以使用 npm unlink 取消关联

npm link 主要做了两件事：

1. 为目标 npm 模块创建软链接，将其链接到全局 node 模块安装路径 /usr/local/lib/node_modules/。
2. 为目标 npm 模块的可执行 bin 文件创建软链接，将其链接到全局 node 命令安装路径 /usr/local/bin/。

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