🛠如何快速开发一个自己的项目脚手架？

[alienzhou]

引言

下面是一个使用脚手架来初始化项目的典型例子。

随着前端工程化的理念不断深入，越来越多的人选择使用脚手架来从零到一搭建自己的项目。其中大家最熟悉的就是create-react-app和vue-cli，它们可以帮助我们初始化配置、生成项目结构、自动安装依赖，最后我们一行指令即可运行项目开始开发，或者进行项目构建（build）。

这些脚手架提供的都是普遍意义上的最佳实践，但是我在开发中发现，随着业务的不断发展，必然会出现需要针对业务开发的实际情况来进行调整。例如：

• 通过调整插件与配置实现 Webpack 打包性能优化后
• 删除脚手架构建出来的部分功能
• 项目架构调整
• 融合公司开发工具
• ……

总而言之，随着业务发展，我们往往会沉淀出一套更“个性化”的业务方案。这时候我们最直接的做法就是开发出一个该方案的脚手架来，以便今后能复用这些最佳实践与方案。

1. 脚手架怎么工作？

功能丰富程度不同的脚手架，复杂程度自然也不太一样。但是总体来说，脚手架的工作大体都会包含几个步骤：

• 初始化，一般在这个时候会进行环境的初始化，做一些前置的检查
• 用户输入，例如用 vue-cli 的时候，它会“问”你很多配置选项
• 生成配置文件
• 生成项目结构，这是候可能会使用一个项目模版
• 安装依赖
• 清理、校验等收尾工作

此外，你还需要处理命令行行为等。往往我们只是想轻量级、快速得创建一个特定场景的脚手架（不用想vue-cli那么完备）。而对于想要快速创建一个脚手架，其实我们不用完全从零开始。Yeoman 就是一个可以帮我们快速创建脚手架的工具。

可能很多同学都不太了解，那么先简单介绍一下 Yeoman 是什么，又是如何帮我们来简化脚手架搭建的。

首先，Yeoman 可以简单理解为是一个脚手架的运行框架，它定义了一个脚手架在运行过程中所要经历的各个阶段（例如我们上面说的，可能会先读取用户输入，然后生成项目文件，最后安装依赖），我们所需要的就是在生命周期的对应阶段，填充对应的操作代码即可。而我们填充代码的地方，在 Yeoman 中叫做 generator，物如其名，Yeoman 通过调用某个 generator 即可生成（generate）对应的项目。

如果你还不是特别清楚它们之间的关系，那么可以举个小例子：

将脚手架开发类比为前端组件开发，Yeoman 的角色就像是 React，是一个框架，尤其是定义了组件的生命周期函数；而 generator 类似于你写的一个 React 业务组件，根据 React 的规则在各个生命周期中填代码即可。

Yeoman 内置的“生命周期”方法执行顺序如下：

1. initializing
2. prompting
3. default
4. writing
5. conflicts
6. install
7. end

其中 default 阶段会执行你自定义地各种方法。

同时，Yeoman 还集成了脚手架开发中常用的各类工具，像是文件操作、模版填充、终端上的用户交互功能，命令行等，并且封装成了简单易用的方法。

通过这两点，Yeoman 可以帮我们大大规范与简化脚手架的开发。

2. 开发一个自己的脚手架

了解了一些脚手架的工作方式与 Yeoman 的基本概念，咱们就可以来创建一个属于自己的脚手架。作为例子，这个脚手架的功能很简单，它会为我们创建一个最简版的基于 Webpack 的前端项目。最终脚手架使用效果如下：

2.1. 准备一个项目模版

脚手架是帮助我们快速生成一套既定的项目架构、文件、配置，而最常见的做法的就是先写好一套项目框架模版，等到脚手架要生成项目时，则将这套模版拷贝到目标目录下。这里其实会有两个小点需要关注。

第一个是模版内变量的填充。

在模版中的某些文件内容可能会需要生成时动态替换，例如根据用户在终端中输入的内容，动态填充package.json中的name值。而 Yeoman 内置了 ejs 作为模版引擎，可以直接使用。

第二个就是模版的放置位置。

一种是直接放在本地，也就是直接放到 generator 中，跟随 generator 一起下载，每次安装都是本地拷贝，速度很快，但是项目模版自身的更新升级比较困难，需要提示用户升级 generator。

另一种则是将模版文件放到某个服务器上，每次使用脚手架初始化时通过某个地址动态下载，想要更新升级模版会很方便，通常会选择托管在 github 上。

关于第二个模版放置究竟是选择在本地好，还是远端好，其实还是依据你个人的业务场景而定，在不同的场景的限制的需求不同，我之前既写过模版放在本地的脚手架（即和脚手架一起通过 npm 安装），也写过托管在 git 仓库上的这种方式。

回到我们「创建一个最简版的基于 Webpack 的前端项目」的目标，我准备了一个项目模版，之后就会用它来作为脚手架生成的项目内容。

2.2. 创建 generator（yeoman-generator）

创建 Yeoman 的 generator 需要遵循它的规则。

首先是 generator 命名规则。需要以generator打头，横线连接。例如你想创建一个名为 webpack-kickoff 的 generator，包名需要取成 generator-webpack-kickoff。

这样，当你通过

npm i -g yo

安装完 Yeoman 的 CLI 后，就可以通过yo命令来使用 generator 来启动脚手架：

yo webpack-kickoff

这里的 webpack-kickoff 就是包名里generator-后面的内容，Yeoman 会按这个规则去全局找相匹配的包。

其次，依据 Yeoman 的规范，默认情况下你需要在项目（即 generator）的generators/app/目录下创建index.js，在其中写入你的脚手架工作流程。当然，也可以通过修改配置来扩展或改变这个规则。

此外，你创建的 generator 类需要继承 yeoman-generator。所以我们会在generators/app/index.js中写如下代码：

const Generator = require('yeoman-generator');
class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    constructor(params, opts) {
        super(params, opts);
    }
}
module.exports = WebpackKickoffGenerator;

还记得之前提到的“生命周期”方法么？包括 initializing、prompting、default、writing、conflicts、install 和 end。除了default，其他都代表了 Generator 中的一个同名方法，你需要的就是在子类中重写后所需的对应方法。default阶段则会执行用户定义的类方法。

例如，你想在初始化时打印下版本信息，可以这么做：

const Generator = require('yeoman-generator');
class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    constructor(params, opts) {
        super(params, opts);
    }
    
    initializing() {
        const version = require('../../package.json').version;
        this.log(version);
    }
}
module.exports = WebpackKickoffGenerator;

可见，剩下的工作就是在 WebpackKickoffGenerator 类中填充各种方法的实现细节了。

2.3. 处理用户交互

脚手架工作中一般都会有一些用户自定义的内容，例如创建的项目目录名，或者是否启用某个配置等。这些交互一般都是通过交互式的终端来实现的，例如下面这个功能。

可以使用 Inquirer.js 来实现。而 Yeoman 已经帮我们集成好了，直接在 generator 里调用 this.prompt 即可。

在用户交互部分的需求也比较简单，只需要询问用户所需创建的项目目录名即可，随后也会作为项目名。按照 Yeoman 的流程规范，我们将该部分代码写在 prompting 方法中：

class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    // ……
    prompting() {
        const done = this.async();

        const opts = [{
            type: 'input',
            name: 'dirName',
            message: 'Please enter the directory name for your project：',
            default: 'webpack-app',
            validate: dirName => {
                if (dirName.length < 1) {
                    return '⚠️  directory name must not be null！';
                }
                return true;
            }
        }];

        return this.prompt(opts).then(({dirName}) => {
            this.dirName = dirName;
            done();
        });
    }
    // ……
}

注意，由于用户交互是一个“异步”的行为，为了让后续生命周期方法在“异步”完成后再继续执行，需要调用this.async()方法来通知方法为异步方法，避免顺序执行完同步代码后直接调用下一阶段的生命周期方法。调用后会返回一个函数，执行函数表明该阶段完成。

2.4. 下载模版

正如2.1.中所述，我们选择将模版托管在 github 上，因此在生成具体项目代码前，需要将相应的文件下载下来。可以使用 download-git-repo 来快速实现。

class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    // ……
    _downloadTemplate() {
        return new Promise((resolve, reject) => {
            const dirPath = this.destinationPath(this.dirName, '.tmp');
            download('alienzhou/webpack-kickoff-template', dirPath, err => {
                if (err) {
                    reject(err);
                    return;
                }
                resolve();
            });
        });
    }
    // ……
}

这里我们使用了this.destinationPath()方法，该方法主要用于获取路径。不传参时返回当前命令行运行的目录；如果收到多个参数，则会进行路径的拼接。

此外，如果你细心的话，会发现_downloadTemplate()方法带了一个下划线前缀。这是 Yeoman 中的一个约定：Yeoman 执行顺序中有个default阶段，该阶段包含了所有用户自定义的类方法。但是，如果某些方法你不希望被 Yeoman 的脚手架流程直接调用，而是作为工具方法提供给其他类方法，则可以添加一个下划线前缀。对于这种命名的方法，则会在default阶段被忽略。

2.5. 模版文件拷贝

项目模版下载完毕后，下面就可以将相关的目录、文件拷贝到目标文件夹中。这些都可以在writing阶段操作。此时需要遍历模版中的所有目录，将所有文件进行模版填充与拷贝。遍历方式如下：

class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    // ……
    _walk(filePath, templateRoot) {
        if (fs.statSync(filePath).isDirectory()) {
            fs.readdirSync(filePath).forEach(name => {
                this._walk(path.resolve(filePath, name), templateRoot);
            });
            return;
        }

        const relativePath = path.relative(templateRoot, filePath);
        const destination = this.destinationPath(this.dirName, relativePath);
        this.fs.copyTpl(filePath, destination, {
            dirName: this.dirName
        });
    }
    // ……
}

这里使用了this.fs.copyTpl()方法，它支持文件拷贝，同时还可以指定相应的模版参数，此外，如果出现重名覆盖情况会在控制台自动输出相应信息。

最后，把下载与拷贝整合起来即可完成writing阶段。

class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    // ……
    writing() {
        const done = this.async();
        this._downloadTemplate()
            .then(() => {
                const templateRoot = this.destinationPath(this.dirName, '.tmp');
                this._walk(templateRoot, templateRoot);
                fs.removeSync(templateRoot);
                done();
            })
            .catch(err => {
                this.env.error(err);
            });
    }
    // ……
}

2.6. 依赖安装

到目前，脚手架已经可以帮我们把项目开发所需的配置、目录结构、依赖清单都准备好了。这时候可以进一步帮开发人员将依赖安装完毕，这样脚手架创建项目完成后，开发人员就可以直接开发了。

Yeoman 也提供了this.npmInstall()来方法来实现 npm 包的安装：

class WebpackKickoffGenerator extends Generator {
    // ……
    install() {
        this.npmInstall('', {}, {
            cwd: this.destinationPath(this.dirName)
        });
    }
    // ……
}

到这里，脚手架的核心功能就完成了。已经可以使用咱们的这个 generator 来快速创建项目了。很简单吧~

完整的代码可以参考 generator-webpack-kickoff。

3. 使用脚手架 🚀

使用该脚手架会同时需要 Yeoman 与上述咱们刚创建的 yeoman-generator。当然，有一个前提，Yeoman 与这个 generator 都需要全局安装。全局安装 Yeoman 没啥有问题（npm install -g yo），处理 generator-webpack-kickoff 的话可能有几种方式：

1. 直接发布到 npm，然后正常全局安装
2. 直接手动拷贝到全局 node_modules
3. 使用npm link将某个目录链接到全局

依据2.2.节的内容，咱们的 generator 名称为 generator-webpack-kickoff。由于我的包已经发到 npm 上了，所以要使用该脚手架可以运行如下指令：

# 安装一次即可
npm i -g yo
npm i -g generator-webpack-kickoff

# 启动脚手架
yo webpack-kickoff

4. 优化

从上文这个例子可以看出，实现一个脚手架非常简单。例子虽小，但也包含了脚手架开发的主要部分。当然，这篇文章为了简化，省略了一些“优化”功能。例如

• 项目目录的重名检测，生成项目时，检查是否目录已存在，并提示警告
• 项目模版的缓存。虽然我们使用 github 托管方式，但也可以考虑不必每次都重新下载，可以放一份本地缓存，然后每天或每周更新；
• CLI 的优化。完整版里还会包含一些更丰富的 CLI 使用，例如我们在动图中看到的 loading 效果、头尾显示的信息面板等。这些工具包括
  • ora，用于创建 spinner，也就是上面所说的 loading 效果
  • chalk，用于打印彩色的信息
  • update-notifier，用于检查包的线上版本与本地版本
  • beeper，可以“哔”一下你，例如出错的时候
  • boxen，创建头尾的那个小“面板”
• 版本检查。上面提到可以用 update-notifier 来检查版本。所以可以在 initializing 阶段进行版本检查，提示用户更新脚手架。

最后

本文通过一个简单的例子来告诉大家如何使用 Yeoman 快速创建脚手架。要了解更多 yeoman-generator 的开发与使用，可以参考社区里大家写的各类 generator。目前在 npm 上有超过 8000 个 yeoman-generator，也许就会有你的菜。

文中完成的代码请查看 generator-webpack-kickoff。