深入理解webpack

webpack是目前最为流行的打包工具之一，其配置简单，功能强大，拥有丰富的加载器和插件系统，为前端开发者提供了诸多便利。笔者默认各位看官在阅读本章之前已经有了一定的使用经验，所以对webpack的使用方式不做赘述。

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阅读本章，你可以了解到如下内容：

Webpack打包后代码结构Webpack核心架构 —— TapableWebpack事件流Webpack插件实现机制Webpack加载器实现机制

Webpack打包后代码结构

简单打包
我们首先写一个最简单的方法，然后使用webpack进行打包：

// /webpack/bundles/simple/moduleA.js
window.printA = function printA() {
    console.log(`This is module A!`);
}

一个比较基本的webpack配置文件：

// /webpack/bundles/simple/webpack.config.js
const path = require('path');
const webpack = require('webpack');
const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');

module.exports = {
    entry: {
        main: './moduleA.js'
    },
    output: {
        path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
        filename: 'simple.bundle.js'
    },
    plugins: [
        new HtmlWebpackPlugin({
            template: './index.html'
        })
    ]
}

创建一个HTML文件用于在浏览器环境下测试：

执行打包命令webpack后我们获得了一个dist目录，我们打开simple.bundle.js文件：

/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/    // The module cache
/******/    var installedModules = {};
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // Load entry module and return exports
/******/    return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, exports) {

window.printA = function printA() {
    console.log(`This is module A!`);
}

/***/ })
/******/ ]);

主要看这段：

// ......
var installedModules = {};
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // Load entry module and return exports
/******/    return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
// ......

webpack内部定义了一个 webpack_require 的方法，这个方法的实质很简单：

多模块间存在简单依赖
例如 moduleB.js 依赖于 moduleA.js 文件。

// /webpack/bundles/simpleDependencies/moduleA.js
module.exports = window.printA = function printA() {
    console.log(`This is module A!`);
}

// /webpack/bundles/simpleDependencies/moduleB.js
const printA = require('./moduleA');

module.exports = window.printB = function printB() {
    printA();
    console.log('This is module B!');
}

将配置文件中的入口更改为

// /webpack/bundles/simpleDependencies/webpack.config.js
// ...
main: './moduleB.js'
// ...

再次打包，我们获得如下代码：

// /webpack/bundles/simpleDependencies/dist/bundle.js
/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/    // The module cache
/******/    var installedModules = {};
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // Load entry module and return exports
/******/    return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 0);
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const printA = __webpack_require__(1);

module.exports = window.printB = function printB() {
    printA();
    console.log('This is module B!');
}

/***/ }),
/* 1 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = window.printA = function printA() {
    console.log(`This is module A!`);
}

/***/ })
/******/ ]);

我们可以发现这块有点变化：

/* 0 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const printA = __webpack_require__(1);

module.exports = window.printB = function printB() {
    printA();
    console.log('This is module B!');
}

在 moduleB.js 中，需要依赖 moduleA ，因而需要先执行 __webpack_require(1) 拿到模块A后，再进行下一步。

多入口
需要注意，打包的文件中moudleId是不会重复的，如果有两个入口文件的情况，则入口模块id都为0，其他依赖模块id不重复。我们创建如下几个文件，其中 index0.js 依赖于 common.js 与 dependency.js ，而 index1.js 依赖于 index0.js 和 common.js 两个文件。

// /webpack/bundles/multi/common.js
module.exports = function() {
    console.log('This is common module!');
}

// /webpack/bundles/multi/dependency .js
module.exports = function() {
    console.log('This is dependency module!');
}

// /webpack/bundles/multi/index0.js
const common = require('./common');
const dependency = require('./dependency');

module.exports = window.print0 = function() {
    common();
    dependency();
    console.log('This is module 0!');
}

// /webpack/bundles/multi/index1.js
const common = require('./common');
const index0 = require('./index0');

module.exports = window.print1 = function() {
    common();
    console.log('This is module 1!');
}

修改 webpack.config.js 中的文件入口：

// /webpack/bundles/multi/webpack.config.js
// ...
entry: {
    index0: './index0.js',
    index1: './index1.js'
},
output: {
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
    filename: '[name].bundle.js'
},
// ...

打包后的文件：

// /webpack/bundles/multi/dist/index0.bundle.js
/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/    // The module cache
/******/    var installedModules = {};
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // Load entry module and return exports
/******/    return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 1);
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is common module!');
}

/***/ }),
/* 1 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const common = __webpack_require__(0);
const dependency = __webpack_require__(2);

module.exports = window.print0 = function() {
    common();
    dependency();
    console.log('This is module 0!');
}

/***/ }),
/* 2 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is dependency module!');
}

/***/ })
/******/ ]);

// /webpack/bundles/multi/dist/index1.bundle.js
/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/    // The module cache
/******/    var installedModules = {};
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // Load entry module and return exports
/******/    return __webpack_require__(__webpack_require__.s = 3);
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is common module!');
}

/***/ }),
/* 1 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const common = __webpack_require__(0);
const dependency = __webpack_require__(2);

module.exports = window.print0 = function() {
    common();
    dependency();
    console.log('This is module 0!');
}

/***/ }),
/* 2 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is dependency module!');
}

/***/ }),
/* 3 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const common = __webpack_require__(0);
const index0 = __webpack_require__(1);

module.exports = window.print1 = function() {
    common();
    console.log('This is module 1!');
}

/***/ })
/******/ ]);

显然，在未使用 CommonsChunkPlugin 这个插件之前，这两个文件是存在重复代码的。也就是每个入口都会独立进行打包。
我们看如果添加了 CommonsChunkPlugin 这个插件后的情况（修改 webpack.config.js）：

// /webpack/bundles/CommonsChunkPlugin/webpack.config.js
plugins: [
    // ...
    new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
        name: 'common',
        filename: 'common.js'
    })
]

这样一来会生成三个文件，index0.bundle.js ，index1.bundel.js 以及 common.js：

// /webpack/bundles/CommonsChunkPlugin/dist/common.js
/******/ (function(modules) { // webpackBootstrap
/******/    // install a JSONP callback for chunk loading
/******/    var parentJsonpFunction = window["webpackJsonp"];
/******/    window["webpackJsonp"] = function webpackJsonpCallback(chunkIds, moreModules, executeModules) {
/******/        // add "moreModules" to the modules object,
/******/        // then flag all "chunkIds" as loaded and fire callback
/******/        var moduleId, chunkId, i = 0, resolves = [], result;
/******/        for(;i < chunkIds.length; i++) {
/******/            chunkId = chunkIds[i];
/******/            if(installedChunks[chunkId]) {
/******/                resolves.push(installedChunks[chunkId][0]);
/******/            }
/******/            installedChunks[chunkId] = 0;
/******/        }
/******/        for(moduleId in moreModules) {
/******/            if(Object.prototype.hasOwnProperty.call(moreModules, moduleId)) {
/******/                modules[moduleId] = moreModules[moduleId];
/******/            }
/******/        }
/******/        if(parentJsonpFunction) parentJsonpFunction(chunkIds, moreModules, executeModules);
/******/        while(resolves.length) {
/******/            resolves.shift()();
/******/        }
/******/        if(executeModules) {
/******/            for(i=0; i < executeModules.length; i++) {
/******/                result = __webpack_require__(__webpack_require__.s = executeModules[i]);
/******/            }
/******/        }
/******/        return result;
/******/    };
/******/
/******/    // The module cache
/******/    var installedModules = {};
/******/
/******/    // objects to store loaded and loading chunks
/******/    var installedChunks = {
/******/        2: 0
/******/    };
/******/
/******/    // The require function
/******/    function __webpack_require__(moduleId) {
/******/
/******/        // Check if module is in cache
/******/        if(installedModules[moduleId]) {
/******/            return installedModules[moduleId].exports;
/******/        }
/******/        // Create a new module (and put it into the cache)
/******/        var module = installedModules[moduleId] = {
/******/            i: moduleId,
/******/            l: false,
/******/            exports: {}
/******/        };
/******/
/******/        // Execute the module function
/******/        modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
/******/
/******/        // Flag the module as loaded
/******/        module.l = true;
/******/
/******/        // Return the exports of the module
/******/        return module.exports;
/******/    }
/******/
/******/
/******/    // expose the modules object (__webpack_modules__)
/******/    __webpack_require__.m = modules;
/******/
/******/    // expose the module cache
/******/    __webpack_require__.c = installedModules;
/******/
/******/    // define getter function for harmony exports
/******/    __webpack_require__.d = function(exports, name, getter) {
/******/        if(!__webpack_require__.o(exports, name)) {
/******/            Object.defineProperty(exports, name, {
/******/                configurable: false,
/******/                enumerable: true,
/******/                get: getter
/******/            });
/******/        }
/******/    };
/******/
/******/    // getDefaultExport function for compatibility with non-harmony modules
/******/    __webpack_require__.n = function(module) {
/******/        var getter = module && module.__esModule ?
/******/            function getDefault() { return module['default']; } :
/******/            function getModuleExports() { return module; };
/******/        __webpack_require__.d(getter, 'a', getter);
/******/        return getter;
/******/    };
/******/
/******/    // Object.prototype.hasOwnProperty.call
/******/    __webpack_require__.o = function(object, property) { return Object.prototype.hasOwnProperty.call(object, property); };
/******/
/******/    // __webpack_public_path__
/******/    __webpack_require__.p = "";
/******/
/******/    // on error function for async loading
/******/    __webpack_require__.oe = function(err) { console.error(err); throw err; };
/******/ })
/************************************************************************/
/******/ ([
/* 0 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is common module!');
}

/***/ }),
/* 1 */
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const common = __webpack_require__(0);
const dependency = __webpack_require__(2);

module.exports = window.print0 = function() {
    common();
    dependency();
    console.log('This is module 0!');
}

/***/ }),
/* 2 */
/***/ (function(module, exports) {

module.exports = function() {
    console.log('This is dependency module!');
}

/***/ })
/******/ ]);

common.js 已经包含了所有的公共方法，并且在浏览器 window 对象中创建了一个名为 webpackJsonp 的方法。

// /webpack/bundles/CommonsChunkPlugin/dist/common.js
// ...
/******/    var parentJsonpFunction = window["webpackJsonp"];
/******/    window["webpackJsonp"] = function webpackJsonpCallback(chunkIds, moreModules, executeModules) {
/******/        // add "moreModules" to the modules object,
/******/        // then flag all "chunkIds" as loaded and fire callback
/******/        var moduleId, chunkId, i = 0, resolves = [], result;
/******/        for(;i < chunkIds.length; i++) {
/******/            chunkId = chunkIds[i];
/******/            if(installedChunks[chunkId]) {
/******/                resolves.push(installedChunks[chunkId][0]);
/******/            }
/******/            installedChunks[chunkId] = 0;
/******/        }
/******/        for(moduleId in moreModules) {
/******/            if(Object.prototype.hasOwnProperty.call(moreModules, moduleId)) {
/******/                modules[moduleId] = moreModules[moduleId];
/******/            }
/******/        }
/******/        if(parentJsonpFunction) parentJsonpFunction(chunkIds, moreModules, executeModules);
/******/        while(resolves.length) {
/******/            resolves.shift()();
/******/        }
/******/        if(executeModules) {
/******/            for(i=0; i < executeModules.length; i++) {
/******/                result = __webpack_require__(__webpack_require__.s = executeModules[i]);
/******/            }
/******/        }
/******/        return result;
/******/    };
// ...
/******/    // objects to store loaded and loading chunks
/******/    var installedChunks = {
/******/        2: 0
/******/    };
// ...

这个方法与 __webpack_require__ 较为类似，同样也是将模块缓存进来。只不过 webpack 会预先抽取公共模块，先将其缓存进来，而后可以在其他的 bundle.js 中使用 webpackJsonp 方法进行模块加载。

// /webpack/bundles/CommonsChunkPlugin/dist/index0.bundle.js
webpackJsonp([1],[],[1]);

// /webpack/bundles/CommonsChunkPlugin/dist/index1.bundle.js
webpackJsonp([0],{

/***/ 3:
/***/ (function(module, exports, __webpack_require__) {

const common = __webpack_require__(0);
const index0 = __webpack_require__(1);

module.exports = window.print1 = function() {
    common();
    console.log('This is module 1!');
}

/***/ })

},[3]);

Webpack核心架构 —— Tapable

从github上将webpack源码克隆至本地，我们可以先了解到 webpack 的一个整体流程：

lib/webpack.js中返回一个compiler对象，并调用了compiler.run()lib/Compiler.js中，run方法触发了before-run、run两个事件，然后通过readRecords读取文件，通过compile进行打包，打包后触发before-compile、compile、make等事件；compile是主要流程，该方法中实例化了一个Compilation类，并调用了其finish及seal方法。lib/Compilation.js中定义了finish及seal方法，还有一个重要方法addEntry。这个方法通过调用其私有方法_addModuleChain完成了两件事：根据模块的类型获取对应的模块工厂并创建模块；构建模块。lib/Compiler.js中没有显式调用addEntry，而是触发make事件，lib/DllEntryPlugin.js为一个监听make事件的插件，在回调函数中调用了addEntry。

具体分析_addModuleChain，其完成的第二件事构建模块又可以分为三部分：

调用loader处理模块之间的依赖。将loader处理后的文件通过acorn抽象成抽象语法树AST。遍历AST，构建该模块的所有依赖。

具体看lib/webpack.js这个文件，此文件为webpack的入口文件。

const webpack = (options, callback) => {
    const webpackOptionsValidationErrors = validateSchema(
        webpackOptionsSchema,
        options
    );
    if (webpackOptionsValidationErrors.length) {
        throw new WebpackOptionsValidationError(webpackOptionsValidationErrors);
    }
    let compiler;
    if (Array.isArray(options)) {
        compiler = new MultiCompiler(options.map(options => webpack(options)));
    } else if (typeof options === "object") {
        options = new WebpackOptionsDefaulter().process(options);

        compiler = new Compiler(options.context);
        compiler.options = options;
        new NodeEnvironmentPlugin().apply(compiler);
        if (options.plugins && Array.isArray(options.plugins)) {
            for (const plugin of options.plugins) {
                plugin.apply(compiler);
            }
        }
        compiler.hooks.environment.call();
        compiler.hooks.afterEnvironment.call();
        compiler.options = new WebpackOptionsApply().process(options, compiler);
    } else {
        throw new Error("Invalid argument: options");
    }
    if (callback) {
        if (typeof callback !== "function")
            throw new Error("Invalid argument: callback");
        if (
            options.watch === true ||
            (Array.isArray(options) && options.some(o => o.watch))
        ) {
            const watchOptions = Array.isArray(options)
                ? options.map(o => o.watchOptions || {})
                : options.watchOptions || {};
            return compiler.watch(watchOptions, callback);
        }
        compiler.run(callback);
    }
    return compiler;
};

lib/webpack.js中流程大致如下：

参数验证创建Compiler(编译器)对象注册并执行NodeEnvironmentPlugin执行钩子environment里的方法执行钩子afterEnvironment里的方法注册并执行各种插件将compiler向外导出

显然，Compiler是我们需要深究的一个部分，因为 webpack 最终向外部返回也就是这个 Compiler 实例。大致了解下Compiler的实现：

class Compiler extends Tapable {
    constructor(context) {
        super();
        this.hooks = {
            // ...
        };
        this._pluginCompat.tap("Compiler", options => {
            // ...
        });
        // ... 
        this.resolvers = {
            normal: {
                // ...
            },
            loader: {
                // ...
            },
            context: {
                // ...
            }
        };
        // ...
    }
    watch(watchOptions, handler) {
        // ...
    }
    run(callback) {
        // ...
    }
    runAsChild(callback) {
        // ...
    }
    purgeInputFileSystem() {
        // ...
    }
    emitAssets(compilation, callback) {
        // ...
    }
    emitRecords(callback) {
        // ...
    }
    readRecords(callback) {
        // ...
    }
    createChildCompiler(
        compilation,
        compilerName,
        compilerIndex,
        outputOptions,
        plugins
    ) {
        // ...
    }
    isChild() {
        // ...
    }
    createCompilation() {
        // ...
    }
    newCompilation(params) {
        // ...
    }
    createNormalModuleFactory() {
        // ...
    }
    createContextModuleFactory() {
        // ...
    }
    newCompilationParams() {
        // ...
    }
    compile(callback) {
        // ...
    }
}

Compiler继承自Tapable，在其构造方法中，定义了一些事件钩子（hooks）、一些变量以及一些方法。这些变量以及方法目前看来还是非常抽象的，所以我们有必要去了解下Tapable的实现。

Tapable的Github主页 对Tapable的介绍如下：

The tapable packages exposes many Hook classes, which can be used to create hooks for plugins.

实际上，webpack基于事件流机制，它的工作流程就是将各个插件串联起来，而实现这一切的核心就是Tapable，webpack中最核心的负责编译的Compiler和负责创建bundles的Compilation都是Tapable的实例。Tapable向外暴露许多的钩子类，这些类可以很方便地为插件创建事件钩子。Tapable中定义了如下几种钩子类：

SyncHookSyncBailHookSyncWaterfallHookSyncLoopHookAsyncParallelHookAsyncParallelBailHookAsyncSeriesHookAsyncSeriesBailHookAsyncSeriesWaterfallHook

所有钩子类的构造函数都接收一个可选的参数，这个参数是一个由字符串参数组成的数组，如下：

const hook = new SyncHook(["arg1", "arg2", "arg3"]);

钩子概览

Tapable的钩子分为两类，同步和异步，其中异步又分为并行和串行：

每种钩子都有各自的使用方式，如下表：

序号钩子名执行方式使用要点1SyncHook同步串行不关心监听函数的返回值2SyncBailHook同步串行只要监听函数中有一个函数的返回值不为 null，则跳过剩下所有的逻辑3SyncWaterfallHook同步串行上一个监听函数的返回值可以传给下一个监听函数4SyncLoopHook同步循环当监听函数被触发的时候，如果该监听函数返回true时则这个监听函数会反复执行，如果返回 undefined 则表示退出循环5AsyncParallelHook异步并发不关心监听函数的返回值6AsyncParallelBailHook异步并发只要监听函数的返回值不为 null，就会忽略后面的监听函数执行，直接跳跃到callAsync等触发函数绑定的回调函数，然后执行这个被绑定的回调函数7AsyncSeriesHook异步串行不关系callback()的参数8AsyncSeriesBailHook异步串行callback()的参数不为null，就会直接执行callAsync等触发函数绑定的回调函数9AsyncSeriesWaterfallHook异步串行上一个监听函数的中的callback(err, data)的第二个参数,可以作为下一个监听函数的参数

Sync钩子

同步串行
(1) SyncHook
不关心监听函数的返回值

使用

const { SyncHook } = require("tapable");
let queue = new SyncHook(['name']); //所有的构造函数都接收一个可选的参数，这个参数是一个字符串的数组。

// 订阅
queue.tap('1', function (name, name2) {// tap 的第一个参数是用来标识订阅的函数的
    console.log(name, name2, 1);
    return '1'
});
queue.tap('2', function (name) {
    console.log(name, 2);
});
queue.tap('3', function (name) {
    console.log(name, 3);
});

// 发布
queue.call('webpack', 'webpack-cli');// 发布的时候触发订阅的函数 同时传入参数

// 执行结果：
/*
webpack undefined 1 // 传入的参数需要和new实例的时候保持一致，否则获取不到多传的参数
webpack 2
webpack 3
*/

原理

class SyncHook_MY{
    constructor(){
        this.hooks = [];
    }

    // 订阅
    tap(name, fn){
        this.hooks.push(fn);
    }

    // 发布
    call(){
        this.hooks.forEach(hook => hook(...arguments));
    }
}

(2) SyncBailHook
只要监听函数中有一个函数的返回值不为 null，则跳过剩下所有的逻辑

使用

const {
    SyncBailHook
} = require("tapable");

let queue = new SyncBailHook(['name']); 

queue.tap('1', function (name) {
    console.log(name, 1);
});
queue.tap('2', function (name) {
    console.log(name, 2);
    return 'wrong'
});
queue.tap('3', function (name) {
    console.log(name, 3);
});

queue.call('webpack');

// 执行结果:
/* 
webpack 1
webpack 2
*/

原理

class SyncBailHook_MY {
    constructor() {
        this.hooks = [];
    }

    // 订阅
    tap(name, fn) {
        this.hooks.push(fn);
    }

    // 发布
    call() {
        for (let i = 0, l = this.hooks.length; i < l; i++) {
            let hook = this.hooks[i];
            let result = hook(...arguments);
            if (result) {
                break;
            }
        }
    }
}

(3) SyncWaterfallHook
上一个监听函数的返回值可以传给下一个监听函数

使用

const {
    SyncWaterfallHook
} = require("tapable");

let queue = new SyncWaterfallHook(['name']);

// 上一个函数的返回值可以传给下一个函数
queue.tap('1', function (name) {
    console.log(name, 1);
    return 1;
});
queue.tap('2', function (data) {
    console.log(data, 2);
    return 2;
});
queue.tap('3', function (data) {
    console.log(data, 3);
});

queue.call('webpack');

// 执行结果:
/* 
webpack 1
1 2
2 3
*/

原理

class SyncWaterfallHook_MY{
    constructor(){
        this.hooks = [];
    }
  // 订阅
    tap(name, fn){
        this.hooks.push(fn);
    }

    // 发布
    call(){
        let result = null;
        for(let i = 0, l = this.hooks.length; i < l; i++) {
            let hook = this.hooks[i];
            result = i == 0 ? hook(...arguments): hook(result); 
        }
    }
}

(4) SyncLoopHook
当监听函数被触发的时候，如果该监听函数返回true时则这个监听函数会反复执行，如果返回 undefined 则表示退出循环。

使用

const {
    SyncLoopHook
} = require("tapable");

let queue = new SyncLoopHook(['name']); 

let count = 3;
queue.tap('1', function (name) {
    console.log('count: ', count--);
    if (count > 0) {
        return true;
    }
    return;
});

queue.call('webpack');

// 执行结果:
/* 
count:  3
count:  2
count:  1
*/

原理

class SyncLoopHook_MY {
    constructor() {
        this.hook = null;
    }

    // 订阅
    tap(name, fn) {
        this.hook = fn;
    }

    // 发布
    call() {
        let result;
        do {
            result = this.hook(...arguments);
        } while (result)
    }
}

Async钩子

异步并行
(1) AsyncParallelHook
不关心监听函数的返回值。有三种注册/发布的模式，如下：

异步订阅调用方法tapcallAsynctapAsynccallAsynctapPromisepromiseusage - tap

const {
    AsyncParallelHook
} = require("tapable");

let queue1 = new AsyncParallelHook(['name']);
console.time('cost');
queue1.tap('1', function (name) {
    console.log(name, 1);
});
queue1.tap('2', function (name) {
    console.log(name, 2);
});
queue1.tap('3', function (name) {
    console.log(name, 3);
});
queue1.callAsync('webpack', err => {
    console.timeEnd('cost');
});

// 执行结果
/* 
webpack 1
webpack 2
webpack 3
cost: 4.520ms
*/

usage - tapAsync

let queue2 = new AsyncParallelHook(['name']);
console.time('cost1');
queue2.tapAsync('1', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 1);
        cb();
    }, 1000);
});
queue2.tapAsync('2', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 2);
        cb();
    }, 2000);
});
queue2.tapAsync('3', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 3);
        cb();
    }, 3000);
});

queue2.callAsync('webpack', () => {
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost1');
});

// 执行结果
/* 
webpack 1
webpack 2
webpack 3
over
time: 3004.411ms
*/

usage - promise

let queue3 = new AsyncParallelHook(['name']);
console.time('cost3');
queue3.tapPromise('1', function (name, cb) {
   return new Promise(function (resolve, reject) {
       setTimeout(() => {
           console.log(name, 1);
           resolve();
       }, 1000);
   });
});

queue3.tapPromise('1', function (name, cb) {
   return new Promise(function (resolve, reject) {
       setTimeout(() => {
           console.log(name, 2);
           resolve();
       }, 2000);
   });
});

queue3.tapPromise('1', function (name, cb) {
   return new Promise(function (resolve, reject) {
       setTimeout(() => {
           console.log(name, 3);
           resolve();
       }, 3000);
   });
});

queue3.promise('webpack')
   .then(() => {
       console.log('over');
       console.timeEnd('cost3');
   }, () => {
       console.log('error');
       console.timeEnd('cost3');
   });
/* 
webpack 1
webpack 2
webpack 3
over
cost3: 3007.925ms
*/

异步串行
(1) AsyncSeriesHook
不关心callback()的参数。

usage - tap

const {
    AsyncSeriesHook
} = require("tapable");

// tap
let queue1 = new AsyncSeriesHook(['name']);
console.time('cost1');
queue1.tap('1', function (name) {
    console.log(1);
    return "Wrong";
});
queue1.tap('2', function (name) {
    console.log(2);
});
queue1.tap('3', function (name) {
    console.log(3);
});
queue1.callAsync('zfpx', err => {
    console.log(err);
    console.timeEnd('cost1');
});
// 执行结果
/* 
1
2
3
undefined
cost1: 3.933ms
*/

usage - tapAsync

let queue2 = new AsyncSeriesHook(['name']);
console.time('cost2');
queue2.tapAsync('1', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 1);
        cb();
    }, 1000);
});
queue2.tapAsync('2', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 2);
        cb();
    }, 2000);
});
queue2.tapAsync('3', function (name, cb) {
    setTimeout(() => {
        console.log(name, 3);
        cb();
    }, 3000);
});

queue2.callAsync('webpack', (err) => {
    console.log(err);
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost2');
}); 
// 执行结果
/* 
webpack 1
webpack 2
webpack 3
undefined
over
cost2: 6019.621ms
*/

usage - promise

let queue3 = new AsyncSeriesHook(['name']);
console.time('cost3');
queue3.tapPromise('1',function(name){
   return new Promise(function(resolve){
       setTimeout(function(){
           console.log(name, 1);
           resolve();
       },1000)
   });
});
queue3.tapPromise('2',function(name,callback){
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            console.log(name, 2);
            resolve();
        },2000)
    });
});
queue3.tapPromise('3',function(name,callback){
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            console.log(name, 3);
            resolve();
        },3000)
    });
});
queue3.promise('webapck').then(err=>{
    console.log(err);
    console.timeEnd('cost3');
});

// 执行结果
/* 
webapck 1
webapck 2
webapck 3
undefined
cost3: 6021.817ms
*/

原理

class AsyncSeriesHook_MY {
    constructor() {
        this.hooks = [];
    }

    tapAsync(name, fn) {
        this.hooks.push(fn);
    }

    callAsync() {
        var slef = this;
        var args = Array.from(arguments);
        let done = args.pop();
        let idx = 0;

        function next(err) {
            // 如果next的参数有值，就直接跳跃到 执行callAsync的回调函数
            if (err) return done(err);
            let fn = slef.hooks[idx++];
            fn ? fn(...args, next) : done();
        }
        next();
    }
}

(2) AsyncSeriesBailHook
callback()的参数不为null，就会直接执行callAsync等触发函数绑定的回调函数。

usage - tap

const {
    AsyncSeriesBailHook
} = require("tapable");

// tap
let queue1 = new AsyncSeriesBailHook(['name']);
console.time('cost1');
queue1.tap('1', function (name) {
    console.log(1);
    return "Wrong";
});
queue1.tap('2', function (name) {
    console.log(2);
});
queue1.tap('3', function (name) {
    console.log(3);
});
queue1.callAsync('webpack', err => {
    console.log(err);
    console.timeEnd('cost1');
});

// 执行结果:
/* 
1
null
cost1: 3.979ms
*/

usage - tapAsync

let queue2 = new AsyncSeriesBailHook(['name']);
console.time('cost2');
queue2.tapAsync('1', function (name, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log(name, 1);
        callback();
    }, 1000)
});
queue2.tapAsync('2', function (name, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log(name, 2);
        callback('wrong');
    }, 2000)
});
queue2.tapAsync('3', function (name, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log(name, 3);
        callback();
    }, 3000)
});
queue2.callAsync('webpack', err => {
    console.log(err);
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost2');
});
// 执行结果

/* 
webpack 1
webpack 2
wrong
over
cost2: 3014.616ms
*/

usage - promise

let queue3 = new AsyncSeriesBailHook(['name']);
console.time('cost3');
queue3.tapPromise('1', function (name) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        setTimeout(function () {
            console.log(name, 1);
            resolve();
        }, 1000)
    });
});
queue3.tapPromise('2', function (name, callback) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        setTimeout(function () {
            console.log(name, 2);
            reject();
        }, 2000)
    });
});
queue3.tapPromise('3', function (name, callback) {
    return new Promise(function (resolve) {
        setTimeout(function () {
            console.log(name, 3);
            resolve();
        }, 3000)
    });
});
queue3.promise('webpack').then(err => {
    console.log(err);
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost3');
}, err => {
    console.log(err);
    console.log('error');
    console.timeEnd('cost3');
});
// 执行结果：
/* 
webpack 1
webpack 2
undefined
error
cost3: 3017.608ms
*/

(3) AsyncSeriesWaterfallHook
上一个监听函数的中的callback(err, data)的第二个参数,可以作为下一个监听函数的参数

usage - tap

const {
    AsyncSeriesWaterfallHook
} = require("tapable");

// tap
let queue1 = new AsyncSeriesWaterfallHook(['name']);
console.time('cost1');
queue1.tap('1', function (name) {
    console.log(name, 1);
    return 'lily'
});
queue1.tap('2', function (data) {
    console.log(2, data);
    return 'Tom';
});
queue1.tap('3', function (data) {
    console.log(3, data);
});
queue1.callAsync('webpack', err => {
    console.log(err);
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost1');
});

// 执行结果:
/* 
webpack 1
2 'lily'
3 'Tom'
null
over
cost1: 5.525ms
*/

usage - tapAsync

let queue2 = new AsyncSeriesWaterfallHook(['name']);
console.time('cost2');
queue2.tapAsync('1', function (name, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log('1: ', name);
        callback(null, 2);
    }, 1000)
});
queue2.tapAsync('2', function (data, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log('2: ', data);
        callback(null, 3);
    }, 2000)
});
queue2.tapAsync('3', function (data, callback) {
    setTimeout(function () {
        console.log('3: ', data);
        callback(null, 3);
    }, 3000)
});
queue2.callAsync('webpack', err => {
    console.log(err);
    console.log('over');
    console.timeEnd('cost2');
});
// 执行结果：
/* 
1:  webpack
2:  2
3:  3
null
over
cost2: 6016.889ms
*/

usage - promise

let queue3 = new AsyncSeriesWaterfallHook(['name']);
console.time('cost3');
queue3.tapPromise('1', function (name) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        setTimeout(function () {
            console.log('1:', name);
            resolve('1');
        }, 1000)
    });
});
queue3.tapPromise('2', function (data, callback) {
    return new Promise(function (resolve) {
        setTimeout(function () {
            console.log('2:', data);
            resolve('2');
        }, 2000)
    });
});
queue3.tapPromise('3', function (data, callback) {
    return new Promise(function (resolve) {
        setTimeout(function () {
            console.log('3:', data);
            resolve('over');
        }, 3000)
    });
});
queue3.promise('webpack').then(err => {
    console.log(err);
    console.timeEnd('cost3');
}, err => {
    console.log(err);
    console.timeEnd('cost3');
});
// 执行结果：
/* 
1: webpack
2: 1
3: 2
over
cost3: 6016.703ms
*/

原理

class AsyncSeriesWaterfallHook_MY {
    constructor() {
        this.hooks = [];
    }

    tapAsync(name, fn) {
        this.hooks.push(fn);
    }

    callAsync() {
        let self = this;
        var args = Array.from(arguments);

        let done = args.pop();
        console.log(args);
        let idx = 0;
        let result = null;

        function next(err, data) {
            if (idx >= self.hooks.length) return done();
            if (err) {
                return done(err);
            }
            let fn = self.hooks[idx++];
            if (idx == 1) {

                fn(...args, next);
            } else {
                fn(data, next);
            }
        }
        next();
    }
}

Tapable事件流

webpack中的事件归纳如下，这些事件出现的顺序固定，但不一定每次打包所有事件都触发：

类型名字事件名[C]applyPluginsBailResultentry-option[A]applyPluginsafter-plugins[A]applyPluginsafter-resolvers[A]applyPluginsenvironment[A]applyPluginsafter-environment[D]applyPluginsAsyncSeriesrun[A]applyPluginsnormal-module-factory[A]applyPluginscontext-module-factory[A]applyPluginscompile[A]applyPluginsthis-compilation[A]applyPluginscompilation[F]applyPluginsParallelmake[E]applyPluginsAsyncWaterfallbefore-resolve[B]applyPluginsWaterfallfactory[B]applyPluginsWaterfallresolver[A]applyPluginsresolve[A]applyPluginsresolve-step[G]applyPluginsParallelBailResultfile[G]applyPluginsParallelBailResultdirectory[A]applyPluginsresolve-step[G]applyPluginsParallelBailResultresult[E]applyPluginsAsyncWaterfallafter-resolve[C]applyPluginsBailResultcreate-module[B]applyPluginsWaterfallmodule[A]applyPluginsbuild-module[A]applyPluginsnormal-module-loader[C]applyPluginsBailResultprogram[C]applyPluginsBailResultstatement[C]applyPluginsBailResultevaluate CallExpression[C]applyPluginsBailResultvar data[C]applyPluginsBailResultevaluate Identifier[C]applyPluginsBailResultevaluate Identifier require[C]applyPluginsBailResultcall require[C]applyPluginsBailResultevaluate Literal[C]applyPluginsBailResultcall require:amd:array[C]applyPluginsBailResultevaluate Literal[C]applyPluginsBailResultcall require:commonjs:item[C]applyPluginsBailResultstatement[C]applyPluginsBailResultevaluate MemberExpression[C]applyPluginsBailResultevaluate Identifier console.log[C]applyPluginsBailResultcall console.log[C]applyPluginsBailResultexpression console.log[C]applyPluginsBailResultexpression console[A]applyPluginssucceed-module[E]applyPluginsAsyncWaterfallbefore-resolve[B]applyPluginsWaterfallfactory[A]applyPluginsbuild-module[A]applyPluginssucceed-module[A]applyPluginsseal[A]applyPluginsoptimize[A]applyPluginsoptimize-modules[A]applyPluginsafter-optimize-modules[A]applyPluginsoptimize-chunks[A]applyPluginsafter-optimize-chunks[D]applyPluginsAsyncSeriesoptimize-tree[A]applyPluginsafter-optimize-tree[C]applyPluginsBailResultshould-record[A]applyPluginsrevive-modules[A]applyPluginsoptimize-module-order[A]applyPluginsbefore-module-ids[A]applyPluginsoptimize-module-ids[A]applyPluginsafter-optimize-module-ids[A]applyPluginsrecord-modules[A]applyPluginsrevive-chunks[A]applyPluginsoptimize-chunk-order[A]applyPluginsbefore-chunk-ids[A]applyPluginsoptimize-chunk-ids[A]applyPluginsafter-optimize-chunk-ids[A]applyPluginsrecord-chunks[A]applyPluginsbefore-hash[A]applyPluginshash[A]applyPluginshash-for-chunk[A]applyPluginschunk-hash[A]applyPluginsafter-hash[A]applyPluginsbefore-chunk-assets[B]applyPluginsWaterfallglobal-hash-paths[C]applyPluginsBailResultglobal-hash[B]applyPluginsWaterfallbootstrap[B]applyPluginsWaterfalllocal-vars[B]applyPluginsWaterfallrequire[B]applyPluginsWaterfallmodule-obj[B]applyPluginsWaterfallmodule-require[B]applyPluginsWaterfallrequire-extensions[B]applyPluginsWaterfallasset-path[B]applyPluginsWaterfallstartup[B]applyPluginsWaterfallmodule-require[B]applyPluginsWaterfallrender[B]applyPluginsWaterfallmodule[B]applyPluginsWaterfallrender[B]applyPluginsWaterfallpackage[B]applyPluginsWaterfallmodule[B]applyPluginsWaterfallrender[B]applyPluginsWaterfallpackage[B]applyPluginsWaterfallmodules[B]applyPluginsWaterfallrender-with-entry[B]applyPluginsWaterfallasset-path[B]applyPluginsWaterfallasset-path[A]applyPluginschunk-asset[A]applyPluginsadditional-chunk-assets[A]applyPluginsrecord[D]applyPluginsAsyncSeriesadditional-assets[D]applyPluginsAsyncSeriesoptimize-chunk-assets[A]applyPluginsafter-optimize-chunk-assets[D]applyPluginsAsyncSeriesoptimize-assets[A]applyPluginsafter-optimize-assets[D]applyPluginsAsyncSeriesafter-compile[C]applyPluginsBailResultshould-emit[D]applyPluginsAsyncSeriesemit[B]applyPluginsWaterfallasset-path[D]applyPluginsAsyncSeriesafter-emit[A]applyPluginsdone

几个关键的事件对应打包的阶段：

entry-option：初始化optionsrun：开始编译make：从entry开始递归分析依赖并对依赖进行buildbuild-moodule：使用loader加载文件并build模块normal-module-loader：对loader加载的文件用acorn编译，生成抽象语法树ASTprogram：开始对AST进行遍历，当遇到require时触发call require事件seal：所有依赖build完成，开始对chunk进行优化（抽取公共模块、加hash等）optimize-chunk-assets：压缩代码emit：把各个chunk输出到结果文件

了解以上事件，你可以很容易地写出一个插件。

...未完待续

引用

Webpack-源码二，整体调用流程与Tapable事件流

webpack4.0源码分析之Tapable

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