Vue 3源码深度解析之：`Vue`的`Tree-shaking`：它如何实现按需引入以减小打包体积。

各位好，今天咱们来聊聊Vue 3里一个很酷的特性：Tree-shaking。这玩意儿听起来像个园艺术语，但实际上是前端优化的一大神器，能帮咱们瘦身Vue项目的打包体积，让网页跑得更快。

开场白：Vue的身材焦虑

想想看，咱们用Vue开发项目，就像用乐高搭积木。Vue提供了一大堆组件、工具函数，咱们一股脑儿地import进来，咔咔咔一顿操作猛如虎，项目是搭好了，但是最后打包出来的东西，体积大的能吓死人。

为啥？因为Vue太慷慨了，啥都给你准备好了。但问题是，很多东西你根本用不着啊！就像自助餐，你吃不了那么多，浪费了。

这时候，Tree-shaking就该登场了，它就像一个专业的营养师，帮你把没用的东西从Vue这个“自助餐”里剔除出去，只留下你真正需要的“营养”，让你的项目身材更苗条。

Tree-shaking：砍掉没用的枝叶

Tree-shaking，顾名思义，就是“摇树”。想象一下，你摇晃一棵树，把那些枯枝败叶摇下来，剩下的就是健康的枝干。

在代码世界里，Tree-shaking就是找出那些没有被使用的代码（dead code），然后把它们从最终的打包文件中剔除掉。

为啥Vue 3能更好地Tree-shaking？

Vue 2也能做Tree-shaking，但效果没Vue 3那么好。这是因为Vue 3在设计的时候，就充分考虑了Tree-shaking的需求，做了很多优化。

Vue 3主要是通过ES Modules的静态分析特性来实现更好的tree-shaking。

ES Modules：Tree-shaking的基石

要理解Vue 3的Tree-shaking，首先要搞清楚ES Modules。ES Modules是JavaScript的标准模块化方案，它的最大特点是“静态分析”。

啥叫静态分析？简单来说，就是编译器在不执行代码的情况下，就能分析出模块之间的依赖关系。

举个例子：

// moduleA.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

// moduleB.js
import { add } from './moduleA.js';

console.log(add(1, 2));

在这个例子中，编译器通过静态分析，可以知道：

• moduleB.js依赖moduleA.js
• moduleB.js只使用了moduleA.js中的add函数
• moduleA.js中的subtract函数没有被使用

有了这些信息，Tree-shaking工具就可以安全地把subtract函数从最终的打包文件中剔除掉。

Vue 3的秘密武器：函数级别的导出

Vue 2的很多API都是通过一个大的对象导出的，比如Vue.component、Vue.directive等等。这种方式不利于Tree-shaking，因为你即使只用了一个Vue.component，整个Vue对象都会被打包进去。

Vue 3改掉了这个毛病，它采用了函数级别的导出。也就是说，每个API都是一个独立的函数，你可以单独import它们。

例如：

// Vue 2
import Vue from 'vue';

Vue.component('my-component', { /* ... */ });

// Vue 3
import { createApp, h } from 'vue';

const app = createApp({});

app.component('my-component', {
  render() {
    return h('div', 'Hello Vue 3!');
  }
});

app.mount('#app');

在Vue 3中，你只需要import createApp和h这两个函数，其他没用到的API就不会被打包进去。

代码示例：Tree-shaking效果展示

咱们来做一个简单的实验，看看Vue 3的Tree-shaking效果有多明显。

首先，创建一个Vue 3项目。可以使用Vue CLI或者Vite。这里我推荐使用Vite，因为它默认支持ES Modules和Tree-shaking。

然后，安装Vue：

npm install vue@next

接下来，创建一个src/components/MyComponent.vue组件：

<template>
  <div>
    Hello from MyComponent!
  </div>
</template>

<script>
export default {
  name: 'MyComponent'
}
</script>

然后在src/App.vue中使用这个组件：

<template>
  <div>
    <MyComponent />
  </div>
</template>

<script>
import MyComponent from './components/MyComponent.vue';

export default {
  components: {
    MyComponent
  }
}
</script>

最后，在src/main.js中挂载App组件：

import { createApp } from 'vue';
import App from './App.vue';

const app = createApp(App);
app.mount('#app');

现在，运行npm run build或者yarn build，打包你的项目。

打包完成后，你会发现dist目录下生成了一些文件。其中，dist/assets/index.[hash].js是你的应用代码。

打开这个文件，你会发现它只包含了你用到的Vue API，比如createApp、h等等。那些你没用到的API，比如computed、watch等等，都不会出现在这个文件中。

对比Vue 2：差距立现

如果你用Vue 2做同样的实验，你会发现打包出来的文件体积明显更大。这是因为Vue 2无法做到像Vue 3那样精确的Tree-shaking。

Tree-shaking的限制与注意事项

Tree-shaking虽好，但也不是万能的。它有一些限制，需要咱们注意。

• CommonJS模块： Tree-shaking主要针对ES Modules。CommonJS模块（比如require）的静态分析比较困难，所以Tree-shaking效果不好。
• 副作用代码： 如果你的代码有副作用（side effects），Tree-shaking可能会出错。副作用是指那些会改变程序状态的代码，比如修改全局变量、发送网络请求等等。
• 动态import： 动态import（import()）也会影响Tree-shaking。因为编译器在编译时无法确定动态import会加载哪些模块。

为了保证Tree-shaking的效果，咱们需要尽量遵循以下原则：

• 使用ES Modules： 尽量使用ES Modules来组织你的代码。
• 避免副作用： 尽量编写纯函数，避免副作用。
• 合理使用动态import： 谨慎使用动态import，只有在真正需要的时候才使用。
• 配置sideEffects： 在你的package.json文件中，可以配置sideEffects字段，告诉Tree-shaking工具哪些文件有副作用。

配置 sideEffects 字段

sideEffects 字段位于 package.json 文件中，用于告知构建工具哪些文件包含副作用，从而避免意外地删除这些文件。

• 如果你的项目 没有 任何副作用，可以将 sideEffects 设置为 false。

  {
    "name": "my-project",
    "version": "1.0.0",
    "sideEffects": false
  }

• 如果你的项目 有 副作用，你可以指定包含副作用的文件模式。

  {
    "name": "my-project",
    "version": "1.0.0",
    "sideEffects": [
      "./src/styles/global.css", // 具有副作用的 CSS 文件
      "./src/utils/analytics.js" // 具有副作用的分析脚本
    ]
  }

  或者,如果你知道你的大多数文件没有副作用，但只有少数文件有副作用，你可以更明确地列出这些有副作用的文件，并使用 * 来表示其他文件没有副作用。

  {
    "name": "my-project",
    "version": "1.0.0",
    "sideEffects": [
      "./src/styles/global.css",
      "./src/utils/analytics.js",
      "*.vue"  // 所有 Vue 组件也可能包含副作用
    ]
  }

  如果任何文件都可能包含副作用，可以将 sideEffects 设置为 true 或者省略该字段（因为 true 是默认值）。

  {
    "name": "my-project",
    "version": "1.0.0",
    "sideEffects": true
  }

总结：Vue 3 + Tree-shaking = 轻量级应用

总而言之，Vue 3的Tree-shaking是一项非常实用的优化技术，它可以帮助咱们减小Vue项目的打包体积，提高网页的加载速度。只要咱们遵循一些简单的原则，就可以充分利用Tree-shaking的优势，打造轻量级的Vue应用。

常见问题解答

问题	答案
Tree-shaking的原理是什么？	通过静态分析ES Modules的依赖关系，找出没有被使用的代码，然后把它们从最终的打包文件中剔除掉。
Vue 2和Vue 3的Tree-shaking有什么区别？	Vue 3采用了函数级别的导出，可以做到更精确的Tree-shaking。Vue 2的很多API都是通过一个大的对象导出的，不利于Tree-shaking。
如何保证Tree-shaking的效果？	使用ES Modules、避免副作用、合理使用动态import、配置sideEffects。
Tree-shaking有哪些限制？	主要针对ES Modules，CommonJS模块效果不好。副作用代码和动态import会影响Tree-shaking。
sideEffects 字段的作用是什么？	告诉构建工具哪些文件包含副作用，从而避免意外地删除这些文件。

彩蛋：Tree-shaking的未来

Tree-shaking是前端优化的一个重要方向，未来它会变得更加智能、更加强大。例如，一些新的Tree-shaking工具可以分析代码的运行时行为，从而更精确地找出dead code。

此外，Tree-shaking还可以和其他优化技术结合使用，比如代码压缩、代码分割等等，从而进一步提升网页的性能。

好了，今天的分享就到这里。希望大家都能掌握Tree-shaking这项技能，让你的Vue项目更加轻盈、更加高效！咱们下期再见！