Pnpm：包管理的新星，如何颠覆 Npm 和 Yarn

在探索现代 JavaScript 生态系统时，我们常常会遇到新兴技术的快速迭代和改进。其中，包管理工具的发展尤为重要，因为它们直接影响开发效率和项目性能。最近，pnpm 作为一种新的包管理工具引起了广泛关注。它不仅挑战了传统工具如 npm 和 Yarn，还提供了一些独特的优势，使其在许多方面超越了前辈。

为了更好地理解 pnpm 的优势，我们从包管理工具的历史开始探索，从 npm2 开始的各个阶段。我们将看到 pnpm 如何通过技术创新解决历史遗留问题，并极大地提高性能和效率。接下来，深入了解 pnpm 的核心机制以及它如何改变开发者处理依赖管理的方式。

npm2

使用 Node 版本管理工具将 Node 版本降级到 4，然后 npm 版本将是 2.x。

在一个目录中运行 npm init -y 快速创建一个 package.json 文件。

然后运行 npm install express，express 包及其依赖项将被下载：

展开 express，它也有 node_modules：

继续展开几层，每个依赖项都有自己的 node_modules：

换句话说，npm2 的 node_modules 是嵌套的。

这正常吗？这有什么问题吗？

实际上，这确实有问题。多个包不可避免地具有共同的依赖项。当像这样嵌套时，相同的依赖项将被多次重复，占用了相对较大的磁盘空间。

这还不是最大的问题；致命的问题是 Windows 中文件路径的最大长度超过 260 个字符。像这样嵌套会超过 Windows 的路径长度限制。

在 npm 尚未解决这个问题时，社区出现了一个新的解决方案：yarn。

yarn

Yarn 如何解决重复依赖和过长嵌套路径的问题？

扁平化。所有依赖项不再逐层嵌套，而是全部处于同一层级，因此不再存在重复依赖或路径过长的问题。

我们删除 node_modules，使用 Yarn 重新安装并执行 yarn add express：

此时，node_modules 看起来像这样：

所有依赖项都在同一层级，大多数包在其下没有第二层 node_modules：

当然，有些包仍然有 node_modules，例如这个：

为什么仍然存在嵌套？

因为一个包可能有多个版本，并且只有一个版本可以被提升。因此，当遇到不同版本的同一包时，仍然使用嵌套。

npm 升级到版本 3 后，也采用了这种扁平化解决方案，与 yarn 非常相似：

当然，yarn 也实现了 yarn.lock 的功能来锁定依赖项版本，但 npm 也实现了这一点。

yarn 和 npm 都采用了扁平化解决方案。这种方法没有问题吗？

不完全是，扁平化解决方案也有自己的问题。

主要问题是幽灵依赖，这意味着在代码中可以引入未在依赖项部分声明的依赖项。

这很容易理解，因为一切都是扁平化的，所以可以找到依赖项的依赖项。

然而，这带来了风险，因为没有明确的依赖声明，如果有一天另一个包不再依赖于那个包，你的代码将无法运行，因为依赖于它，但现在没有安装。

这就是幽灵依赖的问题。

另一个问题是多个版本的依赖项，如上所述。只有一个版本会被提升，而其他版本则会重复多次，导致磁盘空间浪费。

社区有解决这两个问题的想法吗？

当然有！这就是为什么引入了 pnpm。

pnpm

回顾一下，为什么 npm3 和 yarn 扁平化 node_modules？不就是因为相同的依赖项会被多次重复，并且长路径可能会在 Windows 上引发问题吗？

如果我们不重复它们，而是使用链接呢？

首先，介绍链接。它是操作系统提供的软链接和硬链接。硬链接是同一个文件的不同引用，而符号链接会创建一个新文件，其内容指向另一个路径。当然，这两种链接的使用方式是类似的。

如果不复制文件，而是将 npm 包的唯一副本存储在全局仓库中，并将其他位置链接到它呢？

这样就不会因多次复制而浪费磁盘空间，也不会有路径过长的问题。路径长度的限制本质上意味着不应该有太深的目录层级；现在所有位置的目录是链接在一起的，而不是在同一个目录中，因此没有长度限制。

是的，pnpm 通过这种方法实现了这一点。

再次删除 node_modules，然后使用 pnpm 通过运行 pnpm install 重新安装。

你会注意到它打印出这样一句话：

软件包从全局存储硬链接到虚拟存储，这里的虚拟存储是 node_modules/.pnpm。

我们打开 node_modules 看一看。

确实不是扁平的，依赖 express，所以在 node_modules 下只有 express，没有任何幽灵依赖。

展开 .pnpm 看看：

所有依赖项都在这里解决，全部从全局仓库直接链接过来，并通过符号链接组织包之间的依赖关系。

例如，.pnpm 下的 express，都是符号链接。

换句话说，所有依赖项都是从全局仓库硬链接到 node_modules/.pnpm，然后它们通过符号链接相互依赖。

官方提供了一个示意图，结合起来看很清楚：

这就是 pnpm 的实现原理。

pnpm 的优越性

首先，最大的优势是节省磁盘空间。包只在全局保存一份，其余的都是符号链接或硬链接。这节省了大量磁盘空间。

其次，它很快，因为它使用链接而不是复制，这自然使它更快。

这些也是它所宣称的优势：

相比 npm2，优势在于不会多次重复相同的依赖项。

相比 yarn 和 npm3+，没有幽灵依赖，也没有未提升依赖项的重复问题。

这已经足够优秀，可以说是对 yarn 和 npm 的一次打击。

结语

最近，pnpm 频繁被提及，可以说是当下的趋势。在本文中，我们总结了其受欢迎的原因：

npm2 以嵌套方式管理 node_modules，导致多次重复依赖项的问题。

npm3+ 和 yarn 通过扁平化方式管理 node_modules，解决了嵌套方式的一些问题，但引入了幽灵依赖的问题。此外，同名包只有一个版本被提升，而其他版本仍会重复。

pnpm 通过不复制文件，而是从全局仓库硬链接到 node_modules/.pnpm，并通过符号链接组织依赖关系，解决了这些问题。

这不仅节省了磁盘空间，消除了幽灵依赖问题，还加快了安装速度。从机械角度来看，pnpm 超越了 npm 和 yarn。

通过这种对 npm 和 yarn 的创新方法，pnpm 正在通过简化依赖管理的方式产生影响。

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