Yarn 如何優化依賴安裝的速度？詳情 - yarn,前端,javascript,後端,go 玩足球的傷疤博客

引言

在前端開發中，包管理器是必不可少的工具，用於管理項目的依賴包。Yarn 是由 Facebook 推出的一個包管理器，作為 npm 的替代方案，它在性能、可靠性和安全性方面提供了顯著提升。一個常見的問題是：Yarn 如何優化依賴安裝的速度？ 本文將專注於這個問題，深入分析 Yarn 的核心機制和優化策略。

傳統 npm 安裝的瓶頸

在理解 Yarn 的優化之前，先來看一下傳統 npm 安裝依賴的問題：

串行安裝
早期版本的 npm 使用的是串行下載依賴，也就是説，一個包下載完成後才會開始下一個包的下載，導致安裝速度慢。
網絡請求重複
在大項目中，某些依賴可能會被多個包同時引用，傳統 npm 會多次發起重複的下載請求。
不可預測的安裝結果
npm install 可能由於網絡波動或依賴版本衝突而導致安裝失敗，甚至導致 node_modules 結構不一致。

Yarn 的誕生正是為了解決這些痛點，特別是在依賴安裝速度方面做了大量優化。

Yarn 如何加速依賴安裝？

Yarn 的高效安裝主要依賴以下關鍵機制：

1. 並行安裝

傳統的 npm 早期版本（如 npm v4 及之前）採用串行安裝模式，而 Yarn 使用並行安裝策略，允許多個依賴同時下載。這種機制充分利用了多核 CPU 和帶寬資源，大幅縮短安裝時間。

示例：
在安裝一個包含大量依賴的大型項目時，Yarn 會分析所有依賴關係，儘可能同時啓動多個下載任務，而不是等待單個任務完成後再開始下一個。
對比：
- npm（早期版本）：順序下載
- Yarn：並行下載

結果：即使是數百個依賴，Yarn 的安裝速度仍然表現出色。

2. 緩存機制

Yarn 的緩存機制是其速度優化的核心之一。每次安裝依賴時，Yarn 會將下載的包存儲在本地緩存目錄中（通常是 ~/.yarn-cache）。下次安裝相同的依賴時，Yarn 會直接從緩存中讀取，而不需要再次訪問遠程倉庫。

優勢：
- 避免重複下載相同的包，即使是全新的項目，只要依賴相同，Yarn 也可以快速完成安裝。
- 即使離線（無網絡連接），也可以完成依賴安裝，這對開發者非常友好。
示例：
```
yarn cache dir
```
通過該命令，可以查看本地緩存的目錄。
場景：
當你克隆一個項目並運行 yarn install 時，如果依賴已經存在於緩存中，安裝時間幾乎瞬間完成。

3. 確定性（Deterministic）安裝

Yarn 使用 yarn.lock 文件確保依賴關係的確定性。與傳統 npm 不同，Yarn 能夠保證在不同環境中安裝相同版本的依賴，這不僅提升了穩定性，也減少了不必要的版本衝突，從而提高安裝速度。

工作原理：
- yarn.lock 文件會記錄每個依賴的精確版本和其來源。
- 在安裝時，Yarn 會直接讀取 yarn.lock 文件的內容，避免對包版本進行重複解析和計算。
優勢：
- 確保團隊成員和 CI/CD 環境中的依賴版本一致，避免版本不一致導致的二次安裝。
- 通過減少包解析和版本衝突的處理時間，進一步加快安裝速度。

4. 壓縮存儲與解壓優化

Yarn 在下載依賴時，會直接將包以壓縮文件的形式存儲在緩存中，而不是解壓後再存儲。在下一次安裝時，Yarn 直接從緩存中提取壓縮包，減少了解壓縮和重新打包的時間。

示例：
第一次安裝：
```
yarn add lodash
```
lodash 包會被存儲在緩存中為 .tgz 文件。
第二次安裝時，無需重新下載，而是直接解壓使用。
結果：
減少了網絡開銷的同時，也減少了磁盤 I/O 操作，顯著提升了性能。

5. 鏡像源和離線支持

Yarn 默認使用 yarnpkg.com 的官方鏡像倉庫，但它也支持切換為國內的鏡像源（如淘寶鏡像），這對國內用户來説進一步提高了速度。

切換鏡像源：

yarn config set registry https://registry.npmmirror.com

離線模式：
如果所有依賴已經在緩存中，Yarn 可以直接在離線模式下安裝：
```
yarn install --offline
```
優勢：
離線支持不僅提升了安裝速度，還保證了開發者在沒有網絡的情況下依然可以工作。

6. Plug’n’Play (PnP)

Yarn 引入了 Plug’n’Play 模式，進一步優化了依賴解析和加載的速度。傳統的包管理器會在 node_modules 中創建大量的嵌套目錄，而 PnP 模式完全拋棄了 node_modules 目錄，轉而通過 .pnp.cjs 文件直接引用依賴包。

優勢：
- 避免了 node_modules 的深度嵌套問題（特別是在 Windows 上）。
- 減少了文件系統操作，提高了依賴加載的速度。

開啓 PnP：

yarn set version berry
yarn config set nodeLinker pnp

對比：Yarn 與 npm（最新版本）的速度差異

雖然 npm 在 v5+ 版本引入了緩存和並行下載，但與 Yarn 相比仍然有差距。以下是兩者的性能對比：

功能	Yarn	npm
並行下載	是	是（v5+）
離線安裝	完全支持	有限支持
本地緩存	高效	有，但機制較複雜
確定性安裝	通過 `yarn.lock` 實現	通過 `package-lock.json` 實現
默認安裝速度	更快	較慢

Yarn 在整體性能上仍然優於 npm，特別是在網絡環境較差或需要離線工作的場景中。

結論

Yarn 通過並行安裝、本地緩存、確定性安裝和離線支持等多種機制，大幅優化了依賴安裝的速度，為開發者帶來了高效、流暢的體驗。無論是日常開發還是 CI/CD 流程，Yarn 都是提升依賴管理效率的強大工具。在未來，隨着 Yarn 的持續發展（如 Plug’n’Play 模式的成熟），它的性能和生態將進一步加強，為開發者提供更多可能性。