pnpm比npm、yarn好在哪里？

前言

pnpm对比npm/yarn的优点：

• 更快速的依赖下载
• 更高效的利用磁盘空间
• 更优秀的依赖管理
  我们按照包管理工具的发展历史，从 npm2 开始讲起：

npm2

使用早期的npm1/2安装依赖，node_modules文件会以递归的形式呈现，严格按照package.json结构以及次级依赖的package.json将依赖安装到各自的node_modules中，直至次级依赖不再依赖其他模块

举例：

1. foo -> bar，foo依赖于bar

node_modules
└─ foo
   ├─ index.js
   ├─ package.json
   └─ node_modules
      └─ bar
         ├─ index.js
         └─ package.json

2. foo1 -> bar，foo2 -> bar，bar会被安装两次

node_modules
├─ foo1
│  ├─ index.js
│  ├─ package.json
│  └─ node_modules
│      └─ bar
│          ├─ index.js
│          └─ package.json
└─ foo2
   ├─ index.js
   ├─ package.json
   └─ node_modules
       └─ bar
           ├─ index.js
           └─ package.json

3. 一些其他问题
   ● 依赖层级太深，会导致文件路径过长（windows 的文件路径最长是 260 多个字符，这样嵌套是会超过 windows 路径的长度限制的。）
   ● 这样的嵌套，重复的包被安装，导致node_modules文件体积巨大，占用过多的磁盘空间

当时 npm 还没解决，社区就出来新的解决方案了，就是 yarn：

npm3/yarn

yarn 是怎么解决依赖重复很多次，嵌套路径过长的问题的呢？
铺平。所有的依赖不再一层层嵌套了，而是全部在同一层，采用“扁平化”的方式去管理依赖，这样也就没有依赖重复多次的问题了，也就没有路径过长的问题了。

举例：

1. foo1 -> bar，foo2 -> bar

node_modules
├─ bar
│  ├─ index.js
│  └─ package.json
├─ foo1
│  ├─ index.js
│  └─ package.json
└─ foo2
   ├─ index.js
   └─ package.json

2. foo1 -> bar@1.0.0，foo2 -> bar@2.0.0

node_modules
├─ bar@1.0.0
│  ├─ index.js
│  └─ package.json
├─ foo1
│  ├─ index.js
│  └─ package.json
└─ foo2
   ├─ index.js
   └─ package.json
   └─ node_modules
       └─ bar@2.0.0
           ├─ index.js
           └─ package.json

为什么还有嵌套呢？
因为一个包是可能有多个版本的，提升只能提升一个，所以后面再遇到相同包的不同版本，依然还是用嵌套的方式。

使用扁平化的方案，解决了npm2中出现的问题，但是也带来一些问题：

1. 幽灵依赖
   就是明明没有在dependencies中声明的依赖，但是却可以require进来。很容易理解，就是依赖都铺平了，那依赖的依赖也是可以找到的。

出现幽灵依赖是有隐患的，比如：因为没有显式依赖，万一有一天别的包不依赖这个包了，那你的代码也就不能跑了，因为你依赖这个包，但是现在不会被安装了。

2. 浪费磁盘空间的问题
   上面提到的依赖包有多个版本的时候，只会提升一个，那其余版本的包不还是复制了很多次么，依然有浪费磁盘空间的问题。

那社区有没有解决这俩问题的思路呢？
当然有，这不是 pnpm 就出来了嘛。
那 pnpm 是怎么解决这俩问题的呢？

pnpm

回想下 npm3 和 yarn 为什么要做 node_modules 扁平化？不就是因为同样的依赖会复制多次，并且路径过长在 windows 下有问题么？
那如果不复制呢，比如通过 link。
首先介绍下 link，也就是软硬连接，这是操作系统提供的机制。

1. 硬连接就是同一个文件的不同引用，
2. 而软链接是新建一个文件，文件内容指向另一个路径。
3. 当然，这俩链接使用起来是差不多的。

如果不复制文件，只在全局仓库保存一份 npm 包的内容，其余的地方都 link 过去呢？

这样不会有复制多次的磁盘空间浪费，而且也不会有路径过长的问题。因为路径过长的限制本质上是不能有太深的目录层级，现在都是各个位置的目录的 link，并不是同一个目录，所以也不会有长度限制。

没错，pnpm 就是通过这种思路来实现的。

再把 node_modules 删掉，然后用 pnpm 重新装一遍，执行 pnpm install。
你会发现它打印了这样一句话：

包是从全局 store 硬连接到虚拟 store 的，这里的虚拟 store 就是 node_modules/.pnpm。
只要是在同一台机器下，下次安装依赖的时候pnpm会先检查store目录，如果有你需要安装的依赖则会通过一个硬链接到你的项目中去，而不是重新安装依赖。这也就表明为什么pnpm性能这么突出了，最大程度的节省了时间消耗和磁盘空间。

我们打开 node_modules 看一下：

确实不是扁平化的了，依赖了 express，那 node_modules 下就只有 express，没有幽灵依赖。

展开 .pnpm 看一下：

所有的依赖都在这里铺平了，都是从全局 store 硬连接过来的，然后包和包之间的依赖关系是通过软链接组织的。

比如 .pnpm 下的 expresss，这些都是软链接，

也就是说，所有的依赖都是从全局 store 硬连接到了 node_modules/.pnpm 下，然后之间通过软链接来相互依赖。

举例说明：

1. 项目依赖foo@1.0.0

node_modules
├─ .pnpm
│   └─ foo@1.0.0
│        └─ node_modules
│            └─ foo -> <store>/foo
│                ├─ index.js
│                └─ package.json
│
└─ foo

2. 项目依赖了foo@1.0.0、bar@1.0.0，bar也依赖了foo@1.0.0

node_modules
├─foo -> ./.pnpm/foo@1.0.0/node_modules/foo
├─bar -> ./.pnpm/bar@1.0.0/node_modules/bar
└─.pnpm
    ├─ bar@1.0.0
    │   └─ node_modules
    │       ├─ foo -> ../../foo@1.0.0/node_modules/foo
    │       └─ bar -> <store>/bar
    └─ foo@1.0.0
        └─ node_modules
            └─ foo -> <store>/foo

为什么需要同软链接的方式去引用实际的依赖呢？其实这样设计的目的是解决“幽灵依赖”问题，只有声明过的依赖才会以软链接的形式出现在node_modules目录中，在实际项目中引用的是软链接，软链接指向的是 .pnpm 的真实依赖，所以在日常开发中不会引用到未在 package.json 声明的包。

官方给了一张原理图，配合着看一下就明白了：

这就是 pnpm 的实现原理。
那么回过头来看一下，pnpm 为什么优秀呢？
首先，最大的优点是节省磁盘空间呀，一个包全局只保存一份，剩下的都是软硬连接，这得节省多少磁盘空间呀。
其次就是快，因为通过链接的方式而不是复制，自然会快。
这也是它所标榜的优点：

相比 npm2 的优点就是不会进行同样依赖的多次复制。
相比 yarn 和 npm3+ 呢，那就是没有幽灵依赖，也不会有没有被提升的依赖依然复制多份的问题。
这就已经足够优秀了，对 yarn 和 npm 可以说是降维打击。
Workspace
现代前端工程中居多都是使用 Lerna 管理 monorepo 类型的项目，每个人都清楚它的作用，而 pnpm 也是对此进行了友好的支持。与 Lerna 不同的是 pnpm 使用特殊的包选择器语法限制命令，不像 Lerna 那样需要很长难记的命令去标识。

一个 monorepo 工程，目录中必须要拥有管理工作区的配置文件（pnpm.workspace.yaml），相比其它包管理工具的工作区文件其实都大同小异。

packages:
  # 所有在 packages/ 和 components/ 子目录下的 package
  - 'packages/**'
  - 'components/**'
  # 不包括在 test 文件夹下的 package
  - '!**/test/**'

一些常用于管理 monorepo 的命令:
● 精确选择一个 repo <@scope/package>，或选择一组 repo <@scope/*>，再或者相对路径选择。

pnpm dev --filter @byted-ehi/basic-list
pnpm dev --filter apps/*
pnpm dev --filter ./apps/admin-order-manage

● 选择一个 repo 以及所属 repo 的依赖项，例如：会运行 basic-list 下的所有依赖的 dev。这个命令的意思是在 @byted-ehi/basic-list 包的所有子目录以及这些子目录中的所有文件中执行开发脚本。

pnpm dev --filter @byted-ehi/basic-list...

● 只选择某个 repo 的依赖项，与上面的区别是不包含 repo。例如：会运行 repo 下所有依赖的 dev，不包含repo 本身。这个命令的意思是在 @byted-ehi/basic-list 包的所有子目录中执行开发脚本。

pnpm dev --filter @byted-ehi/basic-list^...

● 选择指定目录下的所有 repo。

pnpm dev --filter ./apps

总结
pnpm 最近经常会听到，可以说是爆火。本文我们梳理了下它爆火的原因：
npm2 是通过嵌套的方式管理 node_modules 的，会有同样的依赖复制多次的问题。
npm3+ 和 yarn 是通过铺平的扁平化的方式来管理 node_modules，解决了嵌套方式的部分问题，但是引入了幽灵依赖的问题，并且同名的包只会提升一个版本的，其余的版本依然会复制多次。
pnpm 则是用了另一种方式，不再是复制了，而是都从全局 store 硬连接到 node_modules/.pnpm，然后之间通过软链接来组织依赖关系。
这样不但节省磁盘空间，也没有幽灵依赖问题，安装速度还快，从机制上来说完胜 npm 和 yarn。
pnpm 就是凭借这个对 npm 和 yarn 降维打击的。