JS `Monorepo` `Remote Execution` (`Bazel`, `Pants`) `Distributed Build Cache`

各位朋友，大家好！我是今天的主讲人，咱们今天聊聊“JS Monorepo + Remote Execution + Distributed Build Cache”这个组合，听起来是不是有点像科幻电影的名字？别怕，我会尽量用大白话把它掰开了揉碎了讲清楚。

先来个热身：你有没有遇到过以下情况？

• 项目越来越大，构建时间长到可以煮咖啡甚至煲剧？
• 团队成员的代码风格不统一，一会儿空格缩进一会儿Tab缩进，简直逼死强迫症？
• 改了一行代码，整个项目都要重新构建，感觉生命都在浪费？
• 多人协作时，环境配置不一样，本地跑得好好的，一提交就挂了？

如果你点头如捣蒜，那么恭喜你，今天的内容绝对能帮到你！

第一幕：Monorepo 了解一下

啥是Monorepo？简单来说，就是把多个项目或者模块的代码都放在同一个代码仓库里管理。别以为这只是简单的“打包”，它背后可是有很多好处的。

特性	解释	优势
单一代码库	所有项目/模块的代码都在同一个Git仓库中。	简化依赖管理、方便代码复用、原子性变更（一次提交修改多个项目）、更容易进行大规模重构。
共享依赖	多个项目可以共享同一个依赖包，避免重复安装和版本冲突。	减少node_modules体积、节省磁盘空间、提升构建速度。
显式依赖关系	可以清晰地定义项目之间的依赖关系，方便理解和维护。	避免循环依赖、方便进行依赖分析、更容易进行代码审查。
代码复用	不同的项目可以方便地复用相同的代码，减少重复开发。	提高开发效率、减少代码冗余、保持代码一致性。
原子性变更	可以一次提交修改多个项目，保证代码的一致性。	避免出现中间状态、保证代码的正确性。
易于重构	由于所有代码都在同一个仓库中，可以更容易地进行大规模重构。	提高代码质量、降低维护成本。

举个例子，假设我们有个电商平台，包括前端（website）、后端API（api）和公共组件库（components）三个模块。在传统的Multi-repo模式下，它们会分别放在三个Git仓库里。

# Multi-repo 结构
website/
api/
components/

而在Monorepo模式下，它们会放在同一个Git仓库里：

# Monorepo 结构
my-ecommerce-platform/
  packages/
    website/
    api/
    components/

常用的Monorepo管理工具有很多，比如Lerna、Yarn Workspaces、Nx等等。我们这里用Yarn Workspaces来简单演示一下。

1. 初始化项目:

   mkdir my-ecommerce-platform
   cd my-ecommerce-platform
   yarn init -y

2. 启用Workspaces: 在package.json中添加workspaces字段。

   {
     "name": "my-ecommerce-platform",
     "private": true,
     "workspaces": [
       "packages/*"
     ]
   }

3. 创建packages目录和子项目:

   mkdir packages
   mkdir packages/website
   mkdir packages/api
   mkdir packages/components
   cd packages/website
   yarn init -y
   cd ../api
   yarn init -y
   cd ../components
   yarn init -y
   cd ../..

4. 定义依赖关系: 比如website依赖components，可以在packages/website/package.json中添加：

   {
     "name": "website",
     "version": "1.0.0",
     "dependencies": {
       "components": "workspace:*"
     }
   }

   注意 "components": "workspace:*" 这行代码，它告诉Yarn，website项目依赖于当前Monorepo中的components项目。

5. 安装依赖: 在项目根目录下运行yarn install，Yarn会自动安装所有项目的依赖，并进行依赖提升（hoisting），尽量减少node_modules的体积。

   yarn install

   你可以看到，所有项目的依赖都安装到了根目录的node_modules下，而每个子项目下只有指向根目录依赖的符号链接。

第二幕：Remote Execution 加速你的构建

有了Monorepo，代码管理方便了，但是构建速度可能还是个问题。这时候，Remote Execution就派上用场了。

Remote Execution，顾名思义，就是把构建任务放到远程的服务器上执行。这有什么好处呢？

• 更快的构建速度： 远程服务器通常拥有更强大的CPU、更大的内存，可以并行执行更多的构建任务。
• 统一的构建环境： 所有构建任务都在相同的环境中执行，避免了本地环境差异导致的问题。
• 释放本地资源： 构建任务不再占用本地资源，你可以专心写代码。

目前比较流行的Remote Execution工具有Bazel和Pants。它们都是非常强大的构建工具，但是配置起来也比较复杂。我们这里简单介绍一下Bazel。

1. 安装Bazel: 具体安装方法可以参考Bazel官网。

2. 创建WORKSPACE文件: 在项目根目录下创建一个WORKSPACE文件，用于声明项目的工作空间。

   # WORKSPACE
   workspace(name = "my-ecommerce-platform")

3. 创建BUILD文件: 在每个需要构建的目录下创建一个BUILD文件，用于定义构建规则。

   比如，packages/website/BUILD文件：

   # packages/website/BUILD
   load("@npm//:defs.bzl", "npm_package", "npm_run_script")
   
   npm_package(
       name = "website_package",
       package_name = "website",
       srcs = glob(["**/*"]),
   )
   
   npm_run_script(
       name = "build",
       package = ":website_package",
       script = "build",  # 假设website项目有build脚本
   )

   这个BUILD文件定义了一个npm_package规则，用于将website项目打包成一个npm包。还定义了一个npm_run_script规则，用于执行website项目的build脚本。

4. 配置Remote Execution: 这部分比较复杂，需要配置Bazel的远程执行环境，比如使用Google Cloud Build、AWS CodeBuild等。具体可以参考Bazel Remote Execution 文档。

5. 运行Bazel构建命令:

   bazel build //packages/website:build

   这条命令会把website项目的构建任务发送到远程服务器执行，并将构建结果返回到本地。

Pants 也是一个非常优秀的构建工具，和 Bazel 类似，它也支持 Remote Execution 和 Distributed Build Cache。Pants 比 Bazel 更容易上手，配置起来也更简单。

第三幕：Distributed Build Cache 缓存加速再加速

即使有了Remote Execution，构建速度还是可以进一步提升的。秘诀就是Distributed Build Cache。

Distributed Build Cache，顾名思义，就是把构建结果缓存起来，下次构建的时候如果输入没有变化，就直接从缓存中读取结果，避免重复构建。

这就像你第一次做红烧肉要查菜谱、准备食材、炒糖色，费时费力。但是下次再做的时候，如果你把上次做好的红烧肉汤汁冻起来，下次直接拿出来用，就能省很多事了。

Bazel和Pants都内置了对Distributed Build Cache的支持。只需要简单配置一下，就可以启用缓存功能。

• Bazel: 可以使用Google Cloud Storage、AWS S3等作为缓存后端。
• Pants: 可以使用本地目录、HTTP服务器、AWS S3等作为缓存后端。

启用缓存后，第一次构建会比较慢，因为需要将构建结果上传到缓存。但是后续的构建会非常快，因为可以直接从缓存中读取结果。

第四幕：三剑合璧，天下无敌

把Monorepo、Remote Execution和Distributed Build Cache结合起来，就能打造一个高效、可靠的JS项目构建系统。

• Monorepo: 统一代码管理，方便代码复用和依赖管理。
• Remote Execution: 加速构建速度，统一构建环境。
• Distributed Build Cache: 避免重复构建，进一步提升构建速度。

这三者之间的关系就像一个金字塔：Monorepo是基础，Remote Execution是加速器，Distributed Build Cache是润滑剂。它们相互配合，共同提升开发效率和代码质量。

第五幕：一些注意事项和最佳实践

• 选择合适的Monorepo管理工具： Lerna、Yarn Workspaces、Nx各有优缺点，选择最适合你项目的工具。
• 合理划分模块： Monorepo不是把所有代码都塞到一个仓库里，要合理划分模块，避免代码耦合。
• 编写清晰的构建规则： Bazel和Pants的构建规则比较复杂，要认真学习和编写，确保构建的正确性和效率。
• 监控构建性能： 定期监控构建速度和缓存命中率，及时发现和解决问题。
• 拥抱自动化： 尽量使用CI/CD工具，自动化构建、测试和部署流程。

代码示例：Pants 配置 Remote Execution 和 Distributed Build Cache

假设我们已经配置好了一个 Pants 项目，现在需要配置 Remote Execution 和 Distributed Build Cache。

1. 安装 Pants: 按照 Pants 官网的指引安装 Pants。

2. 配置 pants.toml: 在项目根目录下创建一个 pants.toml 文件，用于配置 Pants。

   [GLOBAL]
   pants_version = "2.16.0"  # 替换为你的 Pants 版本
   
   # 配置 Remote Execution
   process_execution_remote_enabled = true
   process_execution_remote_address = "grpcs://your-remote-execution-server.com:443"  # 替换为你的 Remote Execution 服务器地址
   process_execution_remote_ca_certs_path = "path/to/your/ca_certs.pem"  # 如果你的 Remote Execution 服务器使用自签名证书，需要配置 CA 证书
   process_execution_remote_oauth_bearer_token_path = "path/to/your/oauth_bearer_token.txt"  # 如果你的 Remote Execution 服务器需要 OAuth 认证，需要配置 OAuth Token
   
   # 配置 Distributed Build Cache
   process_execution_cache_remote_enabled = true
   process_execution_cache_remote_read = true  # 允许从缓存读取
   process_execution_cache_remote_write = true  # 允许写入缓存
   process_execution_cache_remote_address = "grpc://your-build-cache-server.com:9090"  # 替换为你的 Build Cache 服务器地址
   process_execution_cache_remote_ca_certs_path = "path/to/your/ca_certs.pem"  # 如果你的 Build Cache 服务器使用自签名证书，需要配置 CA 证书
   process_execution_cache_remote_oauth_bearer_token_path = "path/to/your/oauth_bearer_token.txt"  # 如果你的 Build Cache 服务器需要 OAuth 认证，需要配置 OAuth Token

   这个 pants.toml 文件配置了 Remote Execution 和 Distributed Build Cache 的基本参数。你需要根据你的实际情况修改这些参数。

3. 创建 BUILD 文件: 在每个需要构建的目录下创建一个 BUILD 文件，用于定义构建规则。

   比如，packages/website/BUILD 文件：

   # packages/website/BUILD
   python_sources(
       name="website",
       sources=["*.py"],  # 假设 website 项目包含 Python 代码
       dependencies=[],
   )

   这个 BUILD 文件定义了一个 python_sources 规则，用于构建 website 项目的 Python 代码。

4. 运行 Pants 构建命令:

   ./pants package packages/website

   这条命令会把 website 项目的构建任务发送到 Remote Execution 服务器执行，并将构建结果缓存到 Distributed Build Cache 中。

总结

今天我们聊了JS Monorepo、Remote Execution和Distributed Build Cache，这三个技术可以帮助你构建高效、可靠的JS项目。虽然配置起来有些复杂，但是一旦配置好，就能带来巨大的收益。希望今天的分享能对你有所帮助！

最后，我想说，技术是不断发展的，我们要保持学习的热情，不断探索新的技术，才能更好地应对未来的挑战。谢谢大家！