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  • 系列文章: Babel 那些事儿 一个预览 vue 文件 CLI 工具 通过一个“时髦”的例子学 Babel 插件 深入浅出 vue-loader 自定义块
  • 本文作者: 前端小东
  • 一、什么是 Source Map

    通俗的来说, Source Map 就是一个信息文件,里面存储了代码打包转换后的位置信息,实质是一个 json 描述文件,维护了打包前后的代码映射关系。关于 Source Map 的解释可以看下 Introduction to JavaScript Source Maps

    我们线上的代码一般都是经过打包的,如果线上代码报错了,想要调试起来,那真是很费劲了,比如下面这个例子:

    使用打包工具 Webpack ,编译这一段代码

    console.log('source map!!!')
    console.log(a); //这一行肯定会报错
    

    浏览器打开后的效果:

    点击进入报错文件之后:

    这根本没法找到具体位置以及原因,所以这个时候, Source Map 的作用就来了, Webpack 构建代码中,开启 Source Map

    然后重新执行构建,再次打开浏览器:

    可以发现,可以成功定位到具体的报错位置了,这就是 Source Map 的作用。需要注意一点的是, Source Map 并不是 Webpack 特有的,其他打包工具同样支持 Source Map ,打包工具只是将 Source Map 这项技术通过配置化的方式引入进来。关于打包工具,下文会有介绍。

    二、Source Map 的作用

    上面的案例只是 Source Map 的初体验,现在来说一下它的作用,我们为什么需要 Source Map ?

    阮一峰老师的JavaScript Source Map 详解指出,JavaScript 脚本正变得越来越复杂。大部分源码(尤其是各种函数库和框架)都要经过转换,才能投入生产环境。

    常见的源码转换,主要是以下三种情况:

  • 压缩,减小体积
  • 多个文件合并,减少 HTTP 请求数
  • 其他语言编译成 JavaScript
  • 这三种情况,都使得实际运行的代码不同于开发代码,除错( debug )变得困难重重,所以才需要 Source Map 。结合上面的例子,即使打包过后的代码,也可以找到具体的报错位置,这使得我们 debug 代码变得轻松简单,这就是 Source Map 想要解决的问题。

    三、如何生成 Source Map

    各种主流前端任务管理工具,打包工具都支持生成 Source Map

    3.1 UglifyJS

    UglifyJS 是命令行工具,用于压缩 JavaScript 代码

    安装 UglifyJS

    npm install uglify - js - g
    

    压缩代码的同时生成 Source Map

    uglifyjs app.js - o app.min.js--source - map app.min.js.map
    

    Source Map 相关选项:

    --source - map Source Map的文件的路径和名称
        --source - map - root 源文件的路径
        --source - map - url //#sourceMappingURL的路径。 默认为--source-map指定的值。
        --source - map - include - sources 是否将源代码的内容添加到sourcesContent数组
        --source - map - inline 是否将Source Map写到压缩代码的最后一行
        -- in -source - map 输入Source Map, 当源文件已经经过变换时使用
    
    3.2 Grunt

    GruntJavaScript 项目构建工具

    配置 grunt-contrib-uglify 插件以生成 Source Map

    grunt.initConfig({
        uglify: {
            options: {
                sourceMap: true
    

    使用 grunt-usemin 打包源码时, grunt-usemin 会依次调用grunt-contrib-concatgrunt-contrib-uglify对源码进行打包和压缩。因此都需要进行配置:

    grunt.initConfig({
        concat: {
            options: {
                sourceMap: true
        uglify: {
            options: {
                sourceMap: true,
                sourceMapIn: function(uglifySource) {
                    return uglifySource + '.map';
    
    3.3 Gulp

    GulpJavaScript 项目构建工具

    使用gulp-sourcemaps生成 Source Map :

    var gulp = require('gulp');
    var plugin1 = require('gulp-plugin1');
    var plugin2 = require('gulp-plugin2');
    var sourcemaps = require('gulp-sourcemaps');
    gulp.task('javascript', function() {
        gulp.src('src/**/*.js')
            .pipe(sourcemaps.init())
            .pipe(plugin1())
            .pipe(plugin2())
            .pipe(sourcemaps.write('../maps'))
            .pipe(gulp.dest('dist'));
    
    3.4 SystemJS

    SystemJS 是模块加载器

    使用SystemJS Build Tool生成 Source Map :

    builder.bundle('myModule.js', 'outfile.js', {
        minify: true,
        sourceMaps: true
    
  • sourceMapContents选项可以指定是否将源码写入Source Map文件
  • 3.5 Webpack

    Webpack 是前端打包工具(本文案例都会使用该打包工具)。在其配置文件 webpack.config.js 中设置devtool即可生成 Source Map 文件:

    const path = require('path');
    module.exports = {
        entry: './src/index.js',
        output: {
            filename: 'bundle.js',
            path: path.resolve(__dirname, 'dist')
        devtool: "source-map"
    
  • devtool有 20 多种不同取值,分别生成不同类型的Source Map,可以根据需要进行配置。下文会详细介绍,这里不再赘述。
  • 3.6 Closure Compiler

    利用 Closure Compiler 生成

    四、如何使用 Source Map

    生成 Source Map 之后,一般在浏览器中调试使用,前提是需要开启该功能,以 Chrome 为例:

    打开开发者工具,找到 Settins

    勾选以下两个选项:

    再回到上面的案例中,源代码文件变成了 index.js ,点击进入后显示真实的源代码,即说明成功开启并使用了 Source Map

    五、Source Map 的工作原理

    还是上面这个案例,执行打包后,生成 dist 文件夹,打开 dist/bundld.js

    可以看到尾部有这句注释:

    //# sourceMappingURL=bundle.js.map
    

    正是因为这句注释,标记了该文件的 Source Map 地址,浏览器才可以正确的找到源代码的位置。 sourceMappingURL 指向 Source Map 文件的 URL

    除了这种方式之外,MDN中指出,可以通过 response headerSourceMap: <url> 字段来表明。

    > SourceMap: /path/to/file.js.map
    

    dist 文件夹中,除了 bundle.js 还有 bundle.js.map ,这个文件才是 Source Map 文件,也是 sourceMappingURL 指向的 URL

  • versionSource map的版本,目前为v3
  • sources:转换前的文件。该项是一个数组,表示可能存在多个文件合并。
  • names:转换前的所有变量名和属性名。
  • mappings:记录位置信息的字符串,下文会介绍。
  • file:转换后的文件名。
  • sourceRoot:转换前的文件所在的目录。如果与转换前的文件在同一目录,该项为空。
  • sourcesContent:转换前文件的原始内容。
  • 5.1 关于Source map的版本

    在2009年 Google 的一篇文章中,在介绍 Cloure Compiler 时, Google 也趁便推出了一款调试东西: Firefox 插件 Closure Inspector ,以便利调试编译后代码。这便是 Source Map 的初步代啦!

    You can use the compiler with Closure Inspector , a Firebug extension that makes debugging the obfuscated code almost as easy as debugging the human-readable source.

    2010年,在第二代即 Closure Compiler Source Map 2.0 中, Source Map 招认了共同的 JSON 格式及其他标准,已几乎具有现在的雏形。最大的差异在于 mapping 算法,也是 Source Map 的要害地址。第二代中的 mapping 已决定运用 base 64 编码,可是算法同现在有收支,所以生成的 .map 比较现在要大许多。 2011年,第三代即Source Map Revision 3 Proposal出炉了,这也是咱们现在运用的 Source Map 版别。从文档的命名看来,此刻的 Source Map 已脱离 Clousre Compiler ,演化成了一款独立东西,也得到了浏览器的支撑。这一版相较于二代最大的改动是 mapping 算法的紧缩换代,运用VLQ编码生成base64前的 mapping ,大大缩小了 .map 文件的体积。

    Source Map 发展史的诙谐之处在于,它作为一款辅佐东西被开发出来。毕竟它辅佐的方针日渐式微,而它却成为了技能主体,被写进了浏览器中。

    Source Map V1最初步生成的Source Map文件大概有转化后文件的10倍大。Source Map V2将之减少了50%,V3又在V2的基础上减少了50%。所以现在133k的文件对应的Source Map文件巨细大概在300k左右。

    5.2 关于mappings属性

    为了避免干扰,将案例改成如下不报错的情况:

    var a = 1;
    console.log(a);
    

    打包编译的后 bundle.js 文件:

    /******/
    (() => { // webpackBootstrap
        var __webpack_exports__ = {};
        /*!**********************!*\
          !*** ./src/index.js ***!
          \**********************/
        var a = 1;
        console.log(a);
        /******/
    })();
    //# sourceMappingURL=bundle.js.map
    

    打包编译后的 bundle.js.map 文件:

    "version": 3, "sources": [ "webpack://learn-source-map/./src/index.js" "names": [], "mappings": "AAAA;AACA,c", "file": "bundle.js", "sourcesContent": [ "var a = 1;\r\nconsole.log(a);" "sourceRoot": ""

    可以看到 mappings 属性的值是: AAAA; AACA, c ,要想说清楚这个东西,需要先解释一下它的组成结构。这是一个字符串,它分成三层:

  • 第一层是行对应,以分号(; )表示,每个分号对应转换后源码的一行。所以,第一个分号前的内容,就对应源码的第一行,以此类推。
  • 第二层是位置对应,以逗号(, )表示,每个逗号对应转换后源码的一个位置。所以,第一个逗号前的内容,就对应该行源码的第一个位置,以此类推。
  • 第三层是位置转换,以VLQ 编码表示,代表该位置对应的转换前的源码位置。
  • 在回到源代码,就可以分析出:

  • 因为源代码中有两行,所以有一个分号,分号前后表示了第一行和第二行。即mappings中的AAAAAACA,c
  • 分号后面表示第二行,也就是代码console.log(a);可以拆分出两个位置,分别是consolelog(a),所以存在一个逗号。即AACA,c中的AACAc
  • 总结,就是转换后的源码分成两行,第一行有一个位置,第二行有两个位置

    至于这个 AAAAAAcA 等字母是怎么来的,可以参考阮一峰老师的JavaScript Source Map 详解有作详细的介绍。笔者自己的理解是:

    AAAAAAcA 以及 c 都是代表了位置,正常来说,每个位置最多由 5 个字母组成,5 个字母的含义分别是:

  • 第一位,表示这个位置在(转换后的代码的)的第几列。
  • 第二位,表示这个位置属于 sources 属性中的哪一个文件。
  • 第三位,表示这个位置属于转换前代码的第几行。
  • 第四位,表示这个位置属于转换前代码的第几列。
  • 第五位,表示这个位置属于 names 属性中的哪一个变量。
  • 这里转换后最多只有 4 个字母,是因为没有 names 属性。

    每一个位置都可以用VLQ 编码转换,形成一种映射关系。可以在这个网站自己转换测试,将 AAAA; AACA, c 转换后的结果:

    可以得到两组数据:

    [0, 0, 0, 0]
    [0, 0, 1, 0], [14]
    

    数字都是从 0 开始的,拿位置 AAAA 举例,转换后得到 [0, 0, 0, 0] ,所以代表的含义分别是;

  • 压缩代码的第一列。
  • 第一个源代码文件,即index.js
  • 源代码的第一行。
  • 源代码第一列
  • 通过以上解析,我们就能知道源代码中 var a = 1; 在打包后文件中,即 bundle.js 的具体位置了。

    六、Webpack 中的 Source Map

    上文介绍了 Source Map 的作用,原理等。现在说一下打包工具 WebPack 中对 Source Map 的应用,毕竟我们在开发中,都离不开它。

    上文有说道,只需要在 webpack.config.js 文件中配置 devtool 就可以使用 Source Map ,这个 devtool 具体的值有哪些,可以参考webpack devtool

    的介绍,官方罗列了 20 几种类型,我们当然不能全部都记住,可以记住几个关键的:

    建议以下 7 种可选方案:

  • source-map:外部。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置。
  • inline-source-map:内联。只生成一个内联 Source Map,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置
  • hidden-source-map:外部。可以查看错误代码准确信息,但不能追踪源代码错误,只能提示到构建后代码的错误位置。
  • eval-source-map:内联。每一个文件都生成对应的 Source Map,都在 eval 中,可以查看错误代码准确信息 和 源代码的错误位置。
  • nosources-source-map:外部。可以查看错误代码错误原因,但不能查看错误代码准确信息,并且没有任何源代码信息。
  • cheap-source-map:外部。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,只能把错误精确到整行,忽略列。
  • cheap-module-source-map:外部。可以错误代码准确信息和源代码的错误位置,module 会加入 loaderSource Map
  • 内联和外部的区别:

  • 外部生成了文件(.map),内联没有。
  • 内联构建速度更快。
  • 以下通过具体的案例演示上面的 7 种类型:

    首先,将案例改成报错状态,为了体现列的情况,将源代码修改成如下:

    console.log('source map!!!')
    var a = 1;
    console.log(a, b); //这一行肯定会报错
    
    6.1 source-map
    devtool: 'source-map'
    

    编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置

    生成了 .map 文件:

    6.2 inline-source-map
    devtool: 'inline-source-map'
    

    编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置

    但是没有生成 .map文件 ,而是以 base64 的形式插入到 sourceMappingURL 中:

    6.3 hidden-source-map
    devtool: 'hidden-source-map'
    

    编译后,可以查看错误代码准确信息,但是无法查看源代码的位置

    生成了 .map 文件:

    6.4 eval-source-map
    devtool: 'eval-source-map'
    

    编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置

    但是没有生成 .map文件 ,而是在 eval函数 中,包括 sourceMappingURL :

    6.5 nosources-source-map
    devtool: 'nosources-source-map'
    

    编译后,可以查看无法查看错误代码的准确位置和源代码的错误位置,只能提示错误原因

    生成了 .map 文件:

    6.6 cheap-source-map
    devtool: 'cheap-source-map'
    

    编译后,可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,但是忽略了具体的列( 因为是b导致报错

    生成了 .map 文件:

    6.7 cheap-module-source-map

    因为需要 module ,所以案例中增加 loader

    module: {
        rules: [{
            test: /\.css$/,
            use: [
                // style-loader:创建style标签,将js中的样式资源插入进去,添加到head中生效
                'style-loader',
                // css-loader:将css文件变成commonjs模块加载到js中,里面内容是样式字符串
                'css-loader'
    

    src 目录下新建 index.css 文件,添加样式代码:

    body {
        margin: 0;
        padding: 0;
        height: 100%;
        background-color: pink;
    

    然后在 src/index.js 中引入 index.css

    //引入index.css
    import './index.css';
    console.log('source map!!!')
    var a = 1;
    console.log(a, b); //这一行肯定会报错
    

    修改 devtool

    devtool: 'cheap-module-source-map'
    

    打包后,打开浏览器,样式生效,说明 loader 引入成功。可以查看错误代码准确信息和源代码的错误位置,但是忽略了具体的列( 因为是b导致报错

    生成了 .map 文件,同时,将 loader 的信息也一起打包进来:

    6.8 总结

    (1)开发环境:需要考虑速度快,调试更友好

  • 速度快( eval > inline > cheap >... )
  • eval-cheap-souce-map
  • eval-source-map
  • 调试更友好
  • souce-map
  • cheap-module-souce-map
  • cheap-souce-map
  • 最终得出最好的两种方案 --> eval-source-map(完整度高,内联速度快) / eval-cheap-module-souce-map(错误提示忽略列但是包含其他信息,内联速度快)

    (2)生产环境:需要考虑源代码要不要隐藏,调试要不要更友好

  • 内联会让代码体积变大,所以在生产环境不用内联
  • 隐藏源代码
  • nosources-source-map 全部隐藏(打包后的代码与源代码)
  • hidden-source-map 只隐藏源代码,会提示构建后代码错误信息
  • 最终得出最好的两种方案 --> source-map(最完整) / cheap-module-souce-map(错误提示一整行忽略列)

    Source Map 是我们日常开发过程中必不可少的,它可以帮助我们调试,定位错误。尽管它涉及非常多的知识点,例如:VLQbase64等,但是我们核心关注的是它的工作原理,以及在打包工具中,如 webpack 等对 Source Map 的应用。

    Source Map 非常强大,不仅在应用于日常开发,还可以做更多的事情,如 性能异常监控平台 。比如FunDebug这个网站就是通过 Source Map 还原生产环境中的压缩代码,提供完整的堆栈信息,准确定位出错误源码,帮助用户快速修复 Bug ,像这样的案例还有许多。

    总之,学习 Source Map 是非常有必要的。

  • Introduction to JavaScript Source Maps
  • JavaScript Source Map 详解
  • base64
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  • 绝了,没想到一个 source map 居然涉及到那么多知识盲区
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