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Babel ​

Babel is a JavaScript compiler.

Babel就是一个JavaScript编译器，babel编译分为三个阶段，解析（parse），转换（transform），生成（generate）。解析过程又可分为词法解析和语法解析两个过程。 Babel本身不支持转换，转换是通过一个个 plugin实现。

Babel的架构 ​

相关文章 ​

parse ​

分为词法解析(Lexical Analysis)和语法解析(Syntactic Analysis)

词法解析器(Tokenizer)在这个阶段将字符串形式的代码转换为Tokens(令牌). Tokens 可以视作是一些语法片段组成的数组， 每个 Token 中包含了语法片段、位置信息、以及一些类型信息. 这些信息有助于后续的语法分析。词法分析可以简单的理解为分词，利用存在的编程规则，进行匹配转换成token。

词法分析被抽象为了一个“有限状态自动机”，在某个状态下，满足一些条件后，会进行状态转移，转移到新的状态，从代码层面看，是一系列的 switch case 语句。经过词法分析后，代码被准确的切割，每个被切分的词叫做 token。

语法解析： 语法解析器(Parser)会把Tokens转换为抽象语法树(Abstract Syntax Tree，AST)，要做到语法分析，其实要做的就是对于语言要进行建模与抽象，就是一系列的规则的匹配与嵌套，优先级低的规则嵌套优先级高的规则（这样才能保证优先级高的先执行）

transform ​

AST 遍历和转换会使用访问者模式。访问者会以深度优先的顺序, 或者说递归地对 AST 进行遍历, @babel/traverse，实现了访问者模式，对 AST 进行遍历，转换插件会通过它获取感兴趣的AST节点，对节点继续操作

插件集 preset-env ​

preset-env 也是 Babel 提供的预设插件集之一，它可以将 ES6 转换为 ES5。preset-env 对于插件的选择是基于某些开源项目的，比如 browserslist、compat-table 以及 electron-to-chromium。我们常用 .browserslistrc 来设置我们预想满足的目标运行环境，如：

txt
> 0.25%
not dead

要详细说的是 preset-env 的重要配置之一：useBuiltIns。

useBuiltIns 从其名字来说是“使用内置”，“内置”的什么呢？从官方看来是polyfills。它的取值可以是以下三种：

  1. false：

不使用内置的polyfills，这意味着你需要自行解决必要的polyfills问题。

  1. "entry"：

只在“入口模块”处导入polyfills，你需要“根模块”写上import "core-js" 和 import "regenerator-runtime/runtime"，babel 会自动展开全部必要模块导入import "core-js/modules/X"，X 是根据你配置的目标环境选择出来的 polyfill，如es.string.pad-start、es.array.unscopables.flat。 注意，如果你没有写import "core-js"，则不会展开任何导入（import）语句。

  1. "usage"：

你不用写什么了，babel 会根据你配置的目标环境，在你使用到一些“ES6特性X”的时候，自动补充import "core-js/modules/X"。

另一个选项 corejs，指定的是使用的 corejs 的版本，corejs 需要自己安装：

npm i -S core-js@2或者 npm i -S core-js@3， corejs 只在 useBuiltIns取值为 entry 或 usage 的时候有用，因为 Babel 所谓内置的 polyfills 工具就是 corejs。corejs可以配置为 2 或 3。

polyfill和runtime的区别 ​

polyfill ​

polyfill的英文意思是填充工具，意义就是兜底的东西；为什么会有polyfill这个概念，因为ECMASCRIPT一直在发布新的api，当使用这些新的api的时候，在旧版本的浏览器上是无法使用的，因为旧的版本上是没有提供这些新的api的，所以为了让代码也能在旧的浏览器上跑起来，于是手动添加对应的api，这就是polyfill，如下图所示；

polyfill是会污染原来的全局环境的（因为新的原生对象、API这些都直接由polyfill引入到全局环境）。这样就很容易会发生冲突。对于库library来说，是供外部使用的，但外部的环境并不在library的可控范围。所以runtime就是解决这个问题的，避免全局污染。

babel-plugin-transform-runtime 插件依赖babel-runtime，babel-runtime是真正提供runtime环境的包；也就是说transform-runtime插件是把js代码中使用到的新原生对象和静态方法转换成对runtime实现包的引用，举个例子如下：

javascript
// 输入的ES6代码
var sym = Symbol();
// 通过transform-runtime转换后的ES5+runtime代码 
var _symbol = require("babel-runtime/core-js/symbol");
var sym = (0, _symbol.default)();

原本代码中使用的ES6新原生对象Symbol被transform-runtime插件转换成了babel-runtime的实现，既保持了Symbol的功能，同时又没有像polyfill那样污染全局环境（因为最终生成的代码中，并没有对Symbol的引用）。

transform-runtime插件的功能 ​

  1. 把代码中的使用到的ES6引入的新原生对象和静态方法用babel-runtime/core-js导出的对象和方法替代
  2. 当使用generators或async函数时，用babel-runtime/regenerator导出的函数取代（类似polyfill分成regenerator和core-js两个部分）
  3. 把Babel生成的辅助函数改为用babel-runtime/helpers导出的函数来替代（babel默认会在每个文件顶部放置所需要的辅助函数，如果文件多的话，这些辅助函数就在每个文件中都重复了，通过引用babel-runtime/helpers就可以统一起来，减少代码体积）

上述三点就是transform-runtime插件所做的事情，由此也可见，babel-runtime就是一个提供了regenerator、core-js和helpers的运行时库。

core-js ​

core-js介绍 ​

其实core-js是我们能够使用新的API的最重要的包，然而一般情况它隐藏在webpack编译后的代码中，我们一般不会去查看，所以容易被遗忘，我们在webpack生成环境下，查看编译后的代码，可以看到例如includes就是从core-js导出到我们的代码去的。

core-js是什么 ​

  • 它是JavaScript标准库的polyfill
  • 它尽可能的进行模块化，让你能选择你需要的功能
  • 它可以不污染全局空间
  • 它和babel高度集成，可以对core-js的引入进行最大程度的优化

core-js@3 特性概览 ​

  • 支持ECMAScript稳定功能，引入core-js@3冻结期间的新功能，比如flat
  • 加入到ES2016-ES2019中的提案，现在已经被标记为稳定功能
  • 更新了提案的实现，增加了proposals配置项，由于提案阶段不稳定，需要谨慎使用
  • 增加了对一些web标准的支持，比如URL 和 URLSearchParams
  • 现在支持原型方法，同时不污染原型
  • 删除了过时的特性

core-js@3与babel ​

以前我们实现API的时候，会引入整个polyfill，其实polyfill只是包括了以下两个包

  • core-js
  • regenerator-runtime: Standalone runtime for Regenerator-compiled generator and async functions.即generator和async的polyfill包

core-js@3升级之后弃用了@babel/polyfill，以下是等价实现。polyfill是一个针对ES2015+环境的shim，实现上来说babel-polyfill包只是简单的把core-js和regenerator runtime包装了下。

javascript
// babel.config.ts
presets: [
  ["@babel/preset-env", {
    useBuiltIns: "entry", // or "usage"
    corejs: 3,
  }]
]

import "core-js/stable";
import "regenerator-runtime/runtime"; //  Standalone runtime for Regenerator-compiled generator and async functions. 解决generate和async的兼用问题

总结 ​

目前，babel处理兼容性问题有两种方案：

  1. @babel/preset-env + corejs@3实现简单语法转换 + 复杂语法注入api替换 + 在全局或者构造函数静态属性、实例属性上添加api ，支持全量加载和按需加载，我们简称polyfill方案；
  2. @babel/preset-env + @babel/runtime-corejs3 + @babel/plugin-transform-runtime实现简单语法转换 + 引入替换复杂语法和api ，只支持按需加载，简称runtime方案。

两种方案一个依赖核心包core-js，一个依赖核心包core-js-pure，两种方案各有优缺点：

  1. polyfill方案很明显的缺点就是会造成全局污染，而且会注入冗余的工具代码；优点是可以根据浏览器对新特性的支持度来选择性的进行兼容性处理；
  2. runtime方案虽然解决了polyfill方案的那些缺点，但是不能根据浏览器对新特性的支持度来选择性的进行兼容性处理，也就是说只要在代码中识别到的api，并且该api也存在core-js-pure包中，就会自动替换，这样一来就会造成一些不必要的转换，从而增加代码体积。

所以，polyfill方案比较适合单独运行的业务项目，如果你是想开发一些供别人使用的第三方工具库，则建议你使用runtime方案来处理兼容性方案，以免影响使用者的运行环境。

vue/cli3下.browserslistrc文件含义 ​

browserslist是用来配置项目的目标浏览器和nodejs版本范围，也就是通常说的兼容哪些浏览器的版本。

  • " >1%" :代表着全球超过1%人使用的浏览器
  • “last 2 versions” : 表示所有浏览器兼容到最后两个版本
  • “not ie <=8” :表示IE浏览器版本大于8（实则用npx browserslist 跑出来不包含IE9 ）
  • “safari >=7”:表示safari浏览器版本大于等于7
txt
> 1%
last 2 versions
not dead

实现一个简单的按需打包功能babel插件 ​

例如 ElementUI 中把 import { Button } from 'element-ui' 转成 import Button from 'element-ui/lib/button'

可以先对比下 AST ：

点击查看代码
// import { Button } from 'element-ui'
{
    "type": "Program",
    "body": [
        {
            "type": "ImportDeclaration",
            "specifiers": [
                {
                    "type": "ImportSpecifier",
                    "local": {
                        "type": "Identifier",
                        "name": "Button"
                    },
                    "imported": {
                        "type": "Identifier",
                        "name": "Button"
                    }
                }
            ],
            "source": {
                "type": "Literal",
                "value": "element-ui",
                "raw": "'element-ui'"
            }
        }
    ],
    "sourceType": "module"
}

// import Button from 'element-ui/lib/button'
{
    "type": "Program",
    "body": [
        {
            "type": "ImportDeclaration",
            "specifiers": [
                {
                    "type": "ImportDefaultSpecifier",
                    "local": {
                        "type": "Identifier",
                        "name": "Button"
                    }
                }
            ],
            "source": {
                "type": "Literal",
                "value": "element-ui/lib/button",
                "raw": "'element-ui/lib/button'"
            }
        }
    ],
    "sourceType": "module"
}

可以发现， specifiers 的 type 和 source 的 value、raw 不同。

然后 ElementUI 官方文档中，babel-plugin-component 的配置如下：

点击查看代码
// 如果 plugins 名称的前缀为 'babel-plugin-'，你可以省略 'babel-plugin-' 部分
{
  "presets": [["es2015", { "modules": false }]],
  "plugins": [
    [
      "component",
      {
        "libraryName": "element-ui",
        "styleLibraryName": "theme-chalk"
      }
    ]
  ]
}
javascript
import * as babel from '@babel/core'

const str = `import { Button } from 'element-ui'`
const { result } = babel.transform(str, {
    plugins: [
        function({types: t}) {
            return {
                visitor: {
                    ImportDeclaration(path, { opts }) {
                        const { node: { specifiers, source } } = path
                        // 比较 source 的 value 值 与配置文件中的库名称
                        if (source.value === opts.libraryName) {
                            const arr = specifiers.map(specifier => (
                                t.importDeclaration(
                              
                                    [t.ImportDefaultSpecifier(specifier.local)],
                                    // 拼接详细路径
                                    t.stringLiteral(`${source.value}/lib/${specifier.local.name}`)
                                )
                            ))
                            path.replaceWithMultiple(arr)
                        }
                    }
                }
            }
        }
    ]
})

console.log(result) // import Button from "element-ui/lib/Button";

按需 polyfill 是怎么实现的 ​

polyfill即垫片，使用比较新的api开发，但浏览器可能不支持，在运行业务代码前，在全局注入一些 api 的实现，处理兼容问题。但用户浏览器和版本多种多样，如何按需加载polyfill呢

答案就是 preset-env，它实现了按需引入 polyfill。

这里的 preset-env 指的是 babel 的 @babel/preset-env 和 postcss 的 postcss-preset-env，它们一个是按需做语法转换、按需引入 JS 的 polyfill，一个是按需做添加 prefix 等 css 兼容处理。

他们分别是针对 JS 和 CSS 的，但他们两个的原理差不多。

@babel/preset-env ​

@babel/preset-env 支持通过 targets 来指定目标环境： eg:

json
{ 
   "presets": [
        ["@babel/preset-env", { 
            "targets": "> 0.25%, not dead" 
        }]
   ]
}

这里的 targets 是 browserslist 的查询字符串，它可以解析查询字符串返回对应的浏览器版本：

有了这些目标浏览器的版本，还需要知道各种特性是在什么版本支持的：

babel 维护了一个数据库，在 @babel/compat-data 这个包里,eg:

json
{
  "es6.array.copy-within": {
    "chrome": "45",
    "opera": "32",
    "edge": "12",
    "firefox": "32",
    "safari": "9",
    "node": "4",
    "deno": "1",
    "ios": "9",
    "samsung": "5",
    "rhino": "1.7.13",
    "opera_mobile": "32",
    "electron": "0.31"
  }
}

这样就能根据目标浏览器的版本，过滤出哪些特性是支持的，哪些是不支持的。然后只对不支持的特性做语法转换和 polyfill 即可

postcss-preset-env原理类似

babel 是通过 @babel/preset-env 来做按需 polyfill 和转换的，原理是通过 browserslist 来查询出目标浏览器版本，然后根据 @babel/compat-data 的数据库来过滤出这些浏览器版本里哪些特性不支持，之后引入对应的插件处理。

postcss 是通过 postcss-preset-env 来做按需 prefix 等的，原理也是通过 browserslist 来查询出目标浏览器版本，然后根据 cssdb 的数据库（来自 caniuse）来过滤出不支持的 CSS 特性，然后对这些 CSS 做处理即可。

In case I don't see you. Good afternoon, good evening, and good night.

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