abel插件、webpack插件、vue-cli插件，為啥這么多的優(yōu)秀框架都是使用插件系統(tǒng)？插件化架構(gòu)是什么？帶來了什么好處？可以應用到什么場景呢？

1. 插件化架構(gòu)定義

插件化架構(gòu)又稱微核架構(gòu)，指的是軟件的內(nèi)核相對較小，主要功能和業(yè)務邏輯都通過插件實現(xiàn)。插件化架構(gòu)一般有兩個核心的概念：內(nèi)核和插件。

• 內(nèi)核（pluginCore）通常只包含系統(tǒng)運行的最小功能；
• 插件（plugin）則是互相獨立的模塊，一般會提供單一的功能。

內(nèi)核一般會將要完成的所有業(yè)務進行抽象，抽象出最小粒度的基礎接口，供插件方來調(diào)用。這樣，插件開發(fā)的效率將會極大地提高。比方說，瀏覽器就是一個典型的插件化架構(gòu)，瀏覽器是內(nèi)核，頁面是插件，這樣通過不同的URL地址加載不同的頁面，來提供非常豐富的功能。而且，我們開發(fā)網(wǎng)頁時候，瀏覽器會提供很多API和能力，這些接口通過 window來掛載， 比如，DOM、BOM、Event、Location等等。

設計一個完善的插件化架構(gòu)的系統(tǒng)，包含三要素：

• plugCore：插件內(nèi)核，提供插件運行時，管理插件的加載、運行、卸載等生命周期（類比瀏覽器）；
• pluginAPI：插件運行時需要的基礎接口（類比瀏覽器例子，相當于window）；
• plugin：一系列特定功能的獨立模塊（類比瀏覽器例子，相當于不同的網(wǎng)頁）。

2. 插件化架構(gòu)的實踐

我們將從plugCore、 pluginAPI和plugin三要素，來解析jQuery、Babel和Vue CLI這三大優(yōu)秀的開源庫其插件化架構(gòu)的實踐。

2.1 jQuery的插件化架構(gòu)

jQuery 是一個 JavaScript 庫，極大地簡化了JavaScript 編程，用更少的代碼完成更多工作。早期瀏覽器的標準不統(tǒng)一，開發(fā)網(wǎng)頁需要兼容不同瀏覽器的用戶使用是一件十分痛苦的事情。jQuery在適配了不同瀏覽器的差異的基礎上提供了更加完善易用API，供前端開發(fā)人員完成網(wǎng)頁編程，使用jQuery編寫的網(wǎng)頁，在一套代碼下也可以在不同廠商的瀏覽器上正常運行。在 MV* 框架流行之前，jQuery是絕對的扛霸子。jQuery是可擴展的，其擁有完善的插件體系，網(wǎng)頁開發(fā)所需要的各種插件在其生態(tài)都可以找到。我們解析一下jQuery插件體系。

插件定義：

特別說明：$.fn=jQuery.protype(插件精髓)。jQuery的插件機制通過原型鏈來掛載。

插件機制執(zhí)行過程

demo 示例

$app便可以在原型鏈上查找到myPlugin：

從三要素來總結(jié)：

• pluginCore：通過原型鏈賦值來擴展不同的插件，再獲得jQuery實例后可以被調(diào)用。
• pluginAPI：jQuery包的核心接口，（jQuery依靠其優(yōu)異的Api取勝）
• plugin：無限制，可以是JavaScript的類型，一般是實現(xiàn)具體功能的模塊，比如，日期選擇器等。

2.2 Babel的插件化架構(gòu)

Babel 是一個工具鏈，主要用于將 ECMAScript 2015+ 版本的代碼轉(zhuǎn)換為向后兼容的 JavaScript 語法，以便能夠運行在當前和舊版本的瀏覽器或其他環(huán)境中。在代碼轉(zhuǎn)換的過程中會涉及許多特性和語法的轉(zhuǎn)換，而且ECMAScript的提案總是不斷地更新。如何組織大量（不斷增加）的轉(zhuǎn)換規(guī)則呢？我們來看看 Babel的工作原理。

Babel轉(zhuǎn)換源碼，分為三個步驟：

• 解析（parse）：進行詞法分析（Lexical Analysis）和語法分析（Syntactic Analysis）以生成抽象語法樹（AST）；
• 轉(zhuǎn)換 (transform)：遍歷AST中每個節(jié)點并進行相應的轉(zhuǎn)換操作，該過程通過使用不同的插件來實現(xiàn)各種特性和語法的轉(zhuǎn)換；
• 生成 (generate)：根據(jù)AST生成目標代碼。

Babel在AST轉(zhuǎn)換的過程（即上圖的第2步），便使用插件化架構(gòu)，下面將會詳細講解這個轉(zhuǎn)換過程的插件化架構(gòu)的使用。

插件定義：

插件是一個函數(shù)，返回值是一個包含visitor的對象。插件定義的部分概念說明：

• name：插件名
• pluginAPI: 插件運行時傳入的API
• visitor: 是一個對象，對象的key是AST的每節(jié)點的類型，對象的值是一個函數(shù)，AST轉(zhuǎn)換的過程便在這里發(fā)生的。
• nodePath：是一個AST的節(jié)點的實例對象，詳細可以參考：@babel/parser/src/parser/node.js [1]，其中， type字段 : 該節(jié)點的類型，常見類型：VariableDeclaration（變量聲明）、VariableDeclarator（變量聲明表達式）、ArrowFunctionExpression（箭頭函數(shù)表達式）等等，詳細可以參考@babel/types [2]。

（筆者認為pluginAPI還應包括nodePath，因為，每個節(jié)點實例除了語法和詞法描述，還包含需求語法間的轉(zhuǎn)換方法）

插件示例

箭頭函數(shù)轉(zhuǎn)換成普通函數(shù)的插件：@babel/plugin-transform-arrow-functions [3]源碼：

插件的執(zhí)行思路：

• 第一步，執(zhí)行該插件，獲取到包含visitor對象；
• 第二步，ATS遍歷節(jié)點，檢測nodePath的type==='ArrowFunctionExpression'，尋找到vistor對象的中key為 ArrowFunctionExpression的函數(shù)；
• 第三步，將nodePath傳入該函數(shù)進行調(diào)用（AST在這步被修改）；

單個插件的執(zhí)行思路很明確了，那么在ATS遍歷過程，怎么做到多個插件一起工作呢？

Babel在轉(zhuǎn)換源碼過程中，插件化架構(gòu)的工作流程是這樣的：

• 第一步：通過解析babel的配置文件（或者命令行--plugins參數(shù)），獲取Babel配置的所有插件的描述；
• 第二步，將插件的require進內(nèi)存，獲得插件函數(shù)，并執(zhí)行插件函數(shù)，獲取到多個包含vistor字段對象；（詳細邏輯：@babel/core/src/config/full.js [4]）
• 第三步，將多個包含vistor字段對象整合成一個大的visitor源碼展示（詳細邏輯：@babel/core/src/transformation/index.js [5]）：

合并后的visitor對象：

visitor的對象中的值變成了 Array<function(nodePath)>

• 第四步，AST遍歷時，每個節(jié)點根據(jù) NodeType，來獲取 visitor[NodeType]，并依次執(zhí)行。

從三要素來總結(jié)：

• pluginCore：插件加載并整合（即vistor合并)，AST遍歷期間是調(diào)用查找vistor[NodeType]并依次調(diào)用；
• pluginAPI：nodePath，提供不同類型節(jié)點的接口來轉(zhuǎn)換AST節(jié)點；
• plugin：visitor[NodeType]=function(nodepath)。

2.3 vue-cli的插件化架構(gòu)

Vue CLI 是一個基于 Vue.js 進行快速開發(fā)的完整系統(tǒng)。CLI插件是向你的 Vue 項目提供可選功能的 npm 包，例如 Babel/TypeScript 轉(zhuǎn)譯、ESLint 集成、單元測試和 end-to-end 測試等。Vue CLI 插件的名字以 @vue/cli-plugin- (內(nèi)建插件) 或 vue-cli-plugin- (社區(qū)插件) 開頭，非常容易使用。下面，我們將會解析cli插件的定義、執(zhí)行、安裝等過程。

插件定義

插件必須是vue-cli-plugin-命名的npm包，并且目錄結(jié)構(gòu)也是要嚴格遵循文件命名來定義。

注意：@vue/cli-service [6],會通過 項目根目錄下package.json中dependencies和devDependencies中定義的 npm包中符合插件命名規(guī)范的 npm包作為項目的插件。

文件命名和內(nèi)容說明：

• generator.js：會在插件被添加時執(zhí)行，可以安裝npm包、修改項目源碼等功能；

• prompts.js：所有的對話邏輯都存儲在 prompts.js 文件中。對話內(nèi)部是通過 inquirer [7] 實現(xiàn)，在調(diào)用其獲得安裝選項結(jié)果，并在 generator.js調(diào)用時作為參數(shù)存入；

• index.js：Service插件的入口，@vue/cli-service [8]啟動時被執(zhí)行

詳情可以去看Vue Cli 插件開發(fā)指南 [9]

我們把Vue CLI的插件執(zhí)行分成兩種情況：

• 第一種：插件未安裝，插件被添加的時候調(diào)用（prompts.js + generator.js）
• 第二種：插件已安裝，插件系統(tǒng)啟動時被執(zhí)行（index.js）

第一種 安裝流程

相比Babel的手動安裝添加插件方式，Vue CLI的插件系統(tǒng)提供命令行的安裝方式就顯得很方便了。我們看看Vue Cli插件系統(tǒng)時怎么實現(xiàn)一行命令添加插件的功能。

安裝流程的執(zhí)行思路如下：

• 第一步：從命令行參數(shù)解析出插件名，使用npm（yarn）install vue-cli-plugin-xxx 安裝插件，源碼位置：@vue/cli/lib/add.js [10]
• 第二步：require('vue-cli-plugin-xxx/prompts'),并獲取用戶安裝是選項結(jié)果pluginOptions，源碼位置：@vue/cli/lib/invoke.js [11]

• 第三步：使用pluginName和pluginOptions作為參數(shù)構(gòu)成出Generator [12]對象的實例

• 第四步：執(zhí)行g(shù)enerator.generate方法。這步包括了三個關(guān)鍵步驟：1）require(vue-cli-plugin-xxx/generator)，獲得插件的執(zhí)行函數(shù)；2）構(gòu)建GeneratorAPI（即pluginAPI）；3）調(diào)用generator.js導出函數(shù)。

• 詳細代碼：@vue/cli/lib/Generator.js [113]
• 第五步：將插件的參數(shù)添加到vue.config.js文件中。

第二種 運行流程

插件運行流程是由@vue/cli-service [14]這個插件系統(tǒng)定義的，這里的調(diào)用插件有兩種：

• 第一種 內(nèi)置插件@vue/cli-service的命令和配置相關(guān)，將系插件統(tǒng)功能拆分出多個內(nèi)置插件，在插件系統(tǒng)中默認調(diào)用）；
• 第二種 項目插件，package.json 中定義的npm包名符合插件命名規(guī)范）。

插件運行邏輯很簡單：

這兩個流程的 pluginAPI是不一樣的。

• 安裝流程：@vue/cli/lib/GeneratorAPI [15]
• 運行流程：@vue/cli-service/lib/PluginAPI [16]

從三要素來總結(jié)：

1）安裝流程

• pluginCore：@vue/cli [17]通過命令行參數(shù)獲得插件包名，然后安裝插件的npm包，并執(zhí)行prompts.js 獲得用戶安裝選項結(jié)果，然后，使用選項結(jié)果和generator.js作為參數(shù)構(gòu)造出generator，并在調(diào)用generator.generate中執(zhí)行generator.js函數(shù)；
• pluginAPI：GeneratorAPI [18]，提供了源碼修改、npm包管理、模版文件生成等功能；
• plugin：由prompts.js和generator.js組成，解決某種能力植入項目時，要處理的依賴。

2）運行流程

• pluginCore：@vue/cli-service [19]，通過package.json中獲得項目插件后，與系統(tǒng)內(nèi)置插件合并，最后依次執(zhí)行；
• pluginApI：PluginAPI [20]，提供webpack配置修改和命令管理的能力；
• plugin：index.js文件，在不同命令下進行工作。

一個插件系統(tǒng)是可以不多個插件類型，并且插件系統(tǒng)通過命令安裝插件的實現(xiàn)，用戶在使用插件系統(tǒng)時添加插件也是十分方便的。

3. 插件化架構(gòu)的應用

3.1 應用場景

通過上述的實例，總結(jié)處理插件架構(gòu)的應用場景。

• 第一種：富pluginAPI場景：代碼在多種場景中運行，需要抹平場景中差異。（jQuery）；
• 第二種：富plugin場景，插件系統(tǒng)，可預期需求會越來越多，適合通過更多的插件來簡化系統(tǒng)的代碼量（Babel）
• 第三種：富pluginCore和pluginAPI場景，插件系統(tǒng)本身非常復雜，需要對開發(fā)人員要求極高，這時候，將復雜的工作放到內(nèi)核和中pluginApi實現(xiàn)，剩下大部分的簡單的編碼工作留給插件方實現(xiàn)，插件方借助pluginApi也可以快速完成業(yè)務開發(fā)（Vue CLI）

3.2 發(fā)展方向

通過建立一個插件標準，將研發(fā)流程沉淀的能力進行插件化編程，整個公司通過使用一套的插件系統(tǒng)（中臺），這樣意味著，我們不用重復造業(yè)務輪子，團隊和企業(yè)可以持續(xù)積累自己的插件生態(tài)，讓軟件開可以像汽車等工業(yè)制造一樣，打造一條標準化裝配的流水線。

者：lzg9527

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