弄懂SourceMap,前端开发提效100%
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2021-11-22 22:11
(给前端大学加星标,提升前端技能.)一、什么是 Source Map
通俗的来说, Source Map
就是一个信息文件,里面存储了代码打包转换后的位置信息,实质是一个 json
描述文件,维护了打包前后的代码映射关系。关于 Source Map
的解释可以看下 Introduction to JavaScript Source Maps[7]。
我们线上的代码一般都是经过打包的,如果线上代码报错了,想要调试起来,那真是很费劲了,比如下面这个例子:
使用打包工具 Webpack
,编译这一段代码
console.log('source map!!!')
console.log(a); //这一行肯定会报错
浏览器打开后的效果:
点击进入报错文件之后:
这根本没法找到具体位置以及原因,所以这个时候, Source Map
的作用就来了, Webpack
构建代码中,开启 Source Map
:
然后重新执行构建,再次打开浏览器:
可以发现,可以成功定位到具体的报错位置了,这就是 Source Map
的作用。需要注意一点的是, Source Map
并不是 Webpack
特有的,其他打包工具同样支持 Source Map
,打包工具只是将 Source Map
这项技术通过配置化的方式引入进来。关于打包工具,下文会有介绍。
二、Source Map 的作用
上面的案例只是 Source Map
的初体验,现在来说一下它的作用,我们为什么需要 Source Map
?
阮一峰老师的JavaScript Source Map 详解[8]指出,JavaScript 脚本正变得越来越复杂。大部分源码(尤其是各种函数库和框架)都要经过转换,才能投入生产环境。
常见的源码转换,主要是以下三种情况:
- 压缩,减小体积
- 多个文件合并,减少 HTTP 请求数
- 其他语言编译成 JavaScript
这三种情况,都使得实际运行的代码不同于开发代码,除错( debug
)变得困难重重,所以才需要 Source Map
。结合上面的例子,即使打包过后的代码,也可以找到具体的报错位置,这使得我们 debug
代码变得轻松简单,这就是 Source Map
想要解决的问题。
三、如何生成 Source Map
各种主流前端任务管理工具,打包工具都支持生成 Source Map
。
3.1 UglifyJS
UglifyJS
是命令行工具,用于压缩 JavaScript
代码
安装 UglifyJS
:
npm install uglify - js - g
复制代码
压缩代码的同时生成 Source Map
:
uglifyjs app.js - o app.min.js--source - map app.min.js.map
复制代码
Source Map
相关选项:
--source - map Source Map的文件的路径和名称
--source - map - root 源文件的路径
--source - map - url //#sourceMappingURL的路径。 默认为--source-map指定的值。
--source - map - include - sources 是否将源代码的内容添加到sourcesContent数组
--source - map - inline 是否将Source Map写到压缩代码的最后一行
-- in -source - map 输入Source Map, 当源文件已经经过变换时使用
复制代码
3.2 Grunt
Grunt
是 JavaScript
项目构建工具
配置 grunt-contrib-uglify
插件以生成 Source Map
:
grunt.initConfig({
uglify: {
options: {
sourceMap: true
}
}
});
复制代码
使用 grunt-usemin
打包源码时, grunt-usemin
会依次调用grunt-contrib-concat[9]与grunt-contrib-uglify[10]对源码进行打包和压缩。因此都需要进行配置:
grunt.initConfig({
concat: {
options: {
sourceMap: true
}
},
uglify: {
options: {
sourceMap: true,
sourceMapIn: function(uglifySource) {
return uglifySource + '.map';
},
}
}
});
复制代码
3.3 Gulp
Gulp
是 JavaScript
项目构建工具
使用gulp-sourcemaps[11]生成 Source Map
:
var gulp = require('gulp');
var plugin1 = require('gulp-plugin1');
var plugin2 = require('gulp-plugin2');
var sourcemaps = require('gulp-sourcemaps');
gulp.task('javascript', function() {
gulp.src('src/**/*.js')
.pipe(sourcemaps.init())
.pipe(plugin1())
.pipe(plugin2())
.pipe(sourcemaps.write('../maps'))
.pipe(gulp.dest('dist'));
});
复制代码
3.4 SystemJS
SystemJS
是模块加载器
使用SystemJS Build Tool[12]生成 Source Map
:
builder.bundle('myModule.js', 'outfile.js', {
minify: true,
sourceMaps: true
});
复制代码
sourceMapContents
选项可以指定是否将源码写入Source Map
文件
3.5 Webpack
Webpack
是前端打包工具(本文案例都会使用该打包工具)。在其配置文件 webpack.config.js
中设置devtool[13]即可生成 Source Map
文件:
const path = require('path');
module.exports = {
entry: './src/index.js',
output: {
filename: 'bundle.js',
path: path.resolve(__dirname, 'dist')
},
devtool: "source-map"
};
复制代码
- devtool有 20 多种不同取值,分别生成不同类型的
Source Map
,可以根据需要进行配置。下文会详细介绍,这里不再赘述。
3.6 Closure Compiler
利用 Closure Compiler[14] 生成
四、如何使用 Source Map
生成 Source Map
之后,一般在浏览器中调试使用,前提是需要开启该功能,以 Chrome
为例:
打开开发者工具,找到 Settins
:
勾选以下两个选项:
再回到上面的案例中,源代码文件变成了 index.js
,点击进入后显示真实的源代码,即说明成功开启并使用了 Source Map
五、Source Map 的工作原理
还是上面这个案例,执行打包后,生成 dist
文件夹,打开 dist/bundld.js
:
可以看到尾部有这句注释:
//# sourceMappingURL=bundle.js.map
复制代码
正是因为这句注释,标记了该文件的 Source Map
地址,浏览器才可以正确的找到源代码的位置。sourceMappingURL
指向 Source Map
文件的 URL
。
除了这种方式之外,MDN[15]中指出,可以通过 response header
的 SourceMap:
字段来表明。
> SourceMap: /path/to/file.js.map
> ```
`dist` 文件夹中,除了 `bundle.js` 还有 `bundle.js.map` ,这个文件才是 `Source Map` 文件,也是 `sourceMappingURL` 指向的 `URL`
![](https://files.mdnice.com/user/20608/9124506c-2e1d-410e-b141-97062b36fc3f.png)
* `version`:`Source map`的版本,目前为`v3`。
* `sources`:转换前的文件。该项是一个数组,表示可能存在多个文件合并。
* `names`:转换前的所有变量名和属性名。
* `mappings`:记录位置信息的字符串,下文会介绍。
* `file`:转换后的文件名。
* `sourceRoot`:转换前的文件所在的目录。如果与转换前的文件在同一目录,该项为空。
* `sourcesContent`:转换前文件的原始内容。
##### 5.1 关于Source map的版本
在2009年 `Google` 的一篇文章中,在介绍 `Cloure Compiler` 时, `Google` 也趁便推出了一款调试东西: `Firefox` 插件 `Closure Inspector` ,以便利调试编译后代码。这便是 `Source Map` 的初步代啦!
> You can use the compiler with Closure Inspector , a Firebug extension that makes debugging the obfuscated code almost as easy as debugging the human-readable source.
2010年,在第二代即 `Closure Compiler Source Map 2.0` 中, `Source Map` 招认了共同的 `JSON` 格式及其他标准,已几乎具有现在的雏形。最大的差异在于 `mapping` 算法,也是 `Source Map` 的要害地址。第二代中的 `mapping` 已决定运用 `base 64` 编码,可是算法同现在有收支,所以生成的 `.map` 比较现在要大许多。
2011年,第三代即[**Source Map Revision 3 Proposal**](https://docs.google.com/document/d/1U1RGAehQwRypUTovF1KRlpiOFze0b-_2gc6fAH0KY0k/edit#)出炉了,这也是咱们现在运用的 `Source Map` 版别。从文档的命名看来,此刻的 `Source Map` 已脱离 `Clousre Compiler` ,演化成了一款独立东西,也得到了浏览器的支撑。这一版相较于二代最大的改动是 `mapping` 算法的紧缩换代,运用[VLQ](https://en.wikipedia.org/wiki/Variable-length_quantity)编码生成[base64](https://zh.wikipedia.org/zh-cn/Base64)前的 `mapping` ,大大缩小了 `.map` 文件的体积。
`Source Map` 发展史的诙谐之处在于,它作为一款辅佐东西被开发出来。毕竟它辅佐的方针日渐式微,而它却成为了技能主体,被写进了浏览器中。
> Source Map V1最初步生成的Source Map文件大概有转化后文件的10倍大。Source Map V2将之减少了50%,V3又在V2的基础上减少了50%。所以现在133k的文件对应的Source Map文件巨细大概在300k左右。
##### 5.2 关于mappings属性
为了避免干扰,将案例改成如下不报错的情况:
```js
var a = 1;
console.log(a);
`
复制代码
打包编译的后 bundle.js
文件:
/******/
(() => { // webpackBootstrap
var __webpack_exports__ = {};
/*!**********************!*\
!*** ./src/index.js ***!
\**********************/
var a = 1;
console.log(a);
/******/
})();
//# sourceMappingURL=bundle.js.map
复制代码
打包编译后的 bundle.js.map
文件:
{
"version": 3,
"sources": [
"webpack://learn-source-map/./src/index.js"
],
"names": [],
"mappings": "AAAA;AACA,c",
"file": "bundle.js",
"sourcesContent": [
"var a = 1;\r\nconsole.log(a);"
],
"sourceRoot": ""
}
复制代码
可以看到 mappings
属性的值是:AAAA; AACA, c
,要想说清楚这个东西,需要先解释一下它的组成结构。这是一个字符串,它分成三层:
- 第一层是行对应,以分号(; )表示,每个分号对应转换后源码的一行。所以,第一个分号前的内容,就对应源码的第一行,以此类推。
- 第二层是位置对应,以逗号(, )表示,每个逗号对应转换后源码的一个位置。所以,第一个逗号前的内容,就对应该行源码的第一个位置,以此类推。
- 第三层是位置转换,以VLQ 编码[16]表示,代表该位置对应的转换前的源码位置。
在回到源代码,就可以分析出:
- 因为源代码中有两行,所以有一个分号,分号前后表示了第一行和第二行。即
mappings
中的AAAA
和AACA,c
。 - 分号后面表示第二行,也就是代码
console.log(a);
可以拆分出两个位置,分别是console
和log(a)
,所以存在一个逗号。即AACA,c
中的AACA
和c
。
总结,就是转换后的源码分成两行,第一行有一个位置,第二行有两个位置。
至于这个 AAAA
, AAcA
等字母是怎么来的,可以参考阮一峰老师的JavaScript Source Map 详解[17]有作详细的介绍。笔者自己的理解是:
AAAA
和 AAcA
以及 c
都是代表了位置,正常来说,每个位置最多由 5 个字母组成,5 个字母的含义分别是:
- 第一位,表示这个位置在(转换后的代码的)的第几列。
- 第二位,表示这个位置属于 sources 属性中的哪一个文件。
- 第三位,表示这个位置属于转换前代码的第几行。
- 第四位,表示这个位置属于转换前代码的第几列。
- 第五位,表示这个位置属于 names 属性中的哪一个变量。
这里转换后最多只有 4 个字母,是因为没有 names
属性。
每一个位置都可以用VLQ 编码[18]转换,形成一种映射关系。可以在这个网站[19]自己转换测试,将 AAAA; AACA, c
转换后的结果:
可以得到两组数据:
[0, 0, 0, 0]
[0, 0, 1, 0], [14]
复制代码
数字都是从 0
开始的,拿位置 AAAA
举例,转换后得到 [0, 0, 0, 0]
,所以代表的含义分别是;
- 压缩代码的第一列。
- 第一个源代码文件,即
index.js
。 - 源代码的第一行。
- 源代码第一列
通过以上解析,我们就能知道源代码中 var a = 1;
在打包后文件中,即 bundle.js
的具体位置了。
六、Webpack 中的 Source Map
上文介绍了 Source Map
的作用,原理等。现在说一下打包工具 WebPack
中对 Source Map
的应用,毕竟我们在开发中,都离不开它。
上文有说道,只需要在 webpack.config.js
文件中配置 devtool
就可以使用 Source Map
,这个 devtool
具体的值有哪些,可以参考webpack devtool[20]
的介绍,官方罗列了 20 几种类型,我们当然不能全部都记住,可以记住几个关键的:
建议以下 7 种可选方案:
- source-map:外部。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置。
- inline-source-map:内联。只生成一个内联
Source Map
,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置 - hidden-source-map:外部。可以查看错误代码准确信息,但不能追踪源代码错误,只能提示到构建后代码的错误位置。
- eval-source-map:内联。每一个文件都生成对应的
Source Map
,都在eval
中,可以查看错误代码准确信息 和 源代码的错误位置。 - nosources-source-map:外部。可以查看错误代码错误原因,但不能查看错误代码准确信息,并且没有任何源代码信息。
- cheap-source-map:外部。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,只能把错误精确到整行,忽略列。
- cheap-module-source-map:外部。可以错误代码准确信息和源代码的错误位置,
module
会加入loader
的Source Map
。
内联和外部的区别:
- 外部生成了文件(
.map
),内联没有。 - 内联构建速度更快。
以下通过具体的案例演示上面的 7 种类型:
首先,将案例改成报错状态,为了体现列的情况,将源代码修改成如下:
console.log('source map!!!')
var a = 1;
console.log(a, b); //这一行肯定会报错
复制代码
6.1 source-map
devtool: 'source-map'
复制代码
编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置:
生成了 .map
文件:
6.2 inline-source-map
devtool: 'inline-source-map'
复制代码
编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置:
但是没有生成 .map文件
,而是以 base64
的形式插入到 sourceMappingURL
中:
6.3 hidden-source-map
devtool: 'hidden-source-map'
复制代码
编译后,可以查看错误代码准确信息,但是无法查看源代码的位置:
生成了 .map
文件:
6.4 eval-source-map
devtool: 'eval-source-map'
复制代码
编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置:
但是没有生成 .map文件
,而是在 eval函数
中,包括 sourceMappingURL
:
6.5 nosources-source-map
devtool: 'nosources-source-map'
复制代码
编译后,可以查看无法查看错误代码的准确位置和源代码的错误位置,只能提示错误原因:
生成了 .map
文件:
6.6 cheap-source-map
devtool: 'cheap-source-map'
复制代码
编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,但是忽略了具体的列( 因为是b导致报错
):
生成了 .map
文件:
6.7 cheap-module-source-map
因为需要 module
,所以案例中增加 loader
:
module: {
rules: [{
test: /\.css$/,
use: [
// style-loader:创建style标签,将js中的样式资源插入进去,添加到head中生效
'style-loader',
// css-loader:将css文件变成commonjs模块加载到js中,里面内容是样式字符串
'css-loader'
]
}]
}
复制代码
在 src
目录下新建 index.css
文件,添加样式代码:
body {
margin: 0;
padding: 0;
height: 100%;
background-color: pink;
}
复制代码
然后在 src/index.js
中引入 index.css
:
//引入index.css
import './index.css';
console.log('source map!!!')
var a = 1;
console.log(a, b); //这一行肯定会报错
复制代码
修改 devtool
:
devtool: 'cheap-module-source-map'
复制代码
打包后,打开浏览器,样式生效,说明 loader
引入成功。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,但是忽略了具体的列( 因为是b导致报错
):
生成了 .map
文件,同时,将 loader
的信息也一起打包进来:
6.8 总结
(1)开发环境:需要考虑速度快,调试更友好
- 速度快(
eval
>inline
>cheap
>... )
eval-cheap-souce-map
eval-source-map
souce-map
cheap-module-souce-map
cheap-souce-map
最终得出最好的两种方案 --> eval-source-map(完整度高,内联速度快) / eval-cheap-module-souce-map(错误提示忽略列但是包含其他信息,内联速度快)
(2)生产环境:需要考虑源代码要不要隐藏,调试要不要更友好
- 内联会让代码体积变大,所以在生产环境不用内联
- 隐藏源代码
nosources-source-map
全部隐藏(打包后的代码与源代码)hidden-source-map
只隐藏源代码,会提示构建后代码错误信息
最终得出最好的两种方案 --> source-map(最完整) / cheap-module-souce-map(错误提示一整行忽略列)
七、总结
Source Map
是我们日常开发过程中必不可少的,它可以帮助我们调试,定位错误。尽管它涉及非常多的知识点,例如:VLQ[21]、base64[22]等,但是我们核心关注的是它的工作原理,以及在打包工具中,如 webpack
等对 Source Map
的应用。
Source Map
非常强大,不仅在应用于日常开发,还可以做更多的事情,如 性能异常监控平台
。比如FunDebug[23]这个网站就是通过 Source Map
还原生产环境中的压缩代码,提供完整的堆栈信息,准确定位出错误源码,帮助用户快速修复 Bug
,像这样的案例还有许多。
总之,学习 Source Map
是非常有必要的。
八、参考
- Introduction to JavaScript Source Maps[24]
- MDN[25]
- JavaScript Source Map 详解[26]
- VLQ[27]
- base64[28]
- base64vlq[29]
- FunDebug[30]
- 绝了,没想到一个 source map 居然涉及到那么多知识盲区[31]
- 谈谈我是如何获得知乎的前端源码的[32]
https://juejin.cn/post/7023537118454480904
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