Node.js 使用 Yarn 替代 NPM 的优缺点分析

Node.js 包管理工具概述

在 Node.js 的开发生态中，包管理工具起着至关重要的作用。它们帮助开发者轻松地安装、更新和管理项目所依赖的各种包。NPM（Node Package Manager）作为 Node.js 官方默认的包管理工具，自 Node.js 诞生之初就一直陪伴着开发者，它极大地促进了 Node.js 生态系统的繁荣发展。随着前端项目规模和复杂度的不断增加，对包管理工具的性能、可靠性等方面也提出了更高的要求。Yarn 应运而生，它是由 Facebook、Google、Exponent 和 Tilde 联合推出的一款新的包管理工具，旨在解决 NPM 存在的一些痛点问题，为开发者提供更高效、更稳定的包管理体验。

NPM 基础回顾

NPM 随着 Node.js 一同安装，它为开发者提供了一个简单的命令行界面来管理项目依赖。例如，要安装一个名为 lodash 的常用 JavaScript 工具库，只需在项目目录下的命令行中输入：

npm install lodash

这条命令会在项目的 node_modules 目录下安装 lodash 及其所有依赖项。同时，NPM 会在项目根目录下生成或更新 package - lock.json 文件，该文件精确记录了每个安装包的版本号以及依赖关系树，确保在不同环境下安装的依赖版本一致。

NPM 还支持安装全局包，用于在系统范围内提供工具，例如：

npm install -g express - generator

这会将 express - generator 安装到全局环境，使其在任何目录下都可以通过命令行调用。

Yarn 基础介绍

Yarn 同样提供了简洁的命令行界面。安装 Yarn 后，使用它来安装 lodash 可以这样操作：

yarn add lodash

与 NPM 类似，Yarn 也会在 node_modules 目录下安装包，并生成或更新 yarn.lock 文件，用于锁定依赖包的版本。Yarn 安装全局包的命令如下：

yarn global add express - generator

Yarn 在设计上借鉴了 NPM 的很多理念，但在性能、可靠性等方面做了不少优化。

Yarn 替代 NPM 的优点

速度提升

并行安装：NPM 在安装包时，默认是串行操作，即一个包安装完成后才开始安装下一个包。而 Yarn 采用并行安装的策略，它会同时下载多个包，大大缩短了整体的安装时间。例如，假设项目有三个依赖包 A、B 和 C，NPM 会依次安装 A、B、C，而 Yarn 可以同时开始下载 A、B 和 C。
- 代码示例：假设我们有一个简单的 package.json 文件，包含多个依赖包：

{
    "name": "yarn - npm - test",
    "version": "1.0.0",
    "description": "",
    "main": "index.js",
    "scripts": {
        "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
    },
    "dependencies": {
        "lodash": "^4.17.21",
        "axios": "^0.21.1",
        "react": "^17.0.2"
    },
    "keywords": [],
    "author": "",
    "license": "ISC"
}

在使用 NPM 安装这些依赖时，命令行输出会按顺序显示每个包的安装进度：

npm install
npm notice created a lockfile as package - lock.json. You should commit this file.
npm WARN yarn - npm - test@1.0.0 No description
npm WARN yarn - npm - test@1.0.0 No repository field.

+ axios@0.21.1
+ lodash@4.17.21
+ react@17.0.2
added 1294 packages from 901 contributors and audited 1294 packages in 32.546s

而使用 Yarn 安装时，会同时下载多个包，速度明显更快：

yarn install
yarn install v1.22.17
[1/4] Resolving packages...
[2/4] Fetching packages...
info fsevents@2.3.2: The platform "win32" is incompatible with this module.
info "fsevents@2.3.2" is an optional dependency and failed compatibility check. Excluding it from installation.
[3/4] Linking dependencies...
[4/4] Building fresh packages...
success Saved lockfile.
success Saved 1294 new dependencies.
info Direct dependencies
├─ axios@0.21.1
├─ lodash@4.17.21
└─ react@17.0.2
info All dependencies
├─ @babel/code - frame@7.14.5
├─ @babel/compat - data@7.14.5
├─ @babel/core@7.14.6
...（省略部分依赖列表）
Done in 15.37s.

缓存机制：Yarn 拥有更高效的缓存机制。当安装一个包时，Yarn 首先会检查本地缓存中是否已经存在该包。如果存在，它会直接从缓存中提取，而不需要再次从网络下载。这在多次安装相同的包或在多个项目中使用相同的依赖时，能显著提高安装速度。NPM 虽然也有缓存，但在缓存的管理和利用效率上不如 Yarn。例如，在一个开发团队中，多个开发者在不同项目中可能会用到相同版本的 lodash。Yarn 只需要在第一次安装时从网络下载，后续在其他项目中安装 lodash 时，若版本相同，就可以直接从缓存中获取，节省了下载时间。

可靠性增强

确定性安装：Yarn 通过 yarn.lock 文件确保在不同环境下安装的依赖包版本完全一致。与 NPM 的 package - lock.json 类似，但 Yarn 在处理依赖解析和版本锁定方面更加严格和可靠。例如，在一个多人协作的项目中，开发者 A 使用 NPM 安装依赖，开发者 B 使用 Yarn 安装依赖。如果 NPM 的 package - lock.json 文件在某些情况下出现解析不一致（比如在复杂的依赖嵌套场景下），可能导致开发者 B 安装的依赖版本与开发者 A 略有差异，从而引发潜在的兼容性问题。而 Yarn 的 yarn.lock 文件能够更准确地锁定依赖版本，使得在不同开发者的环境中安装的依赖完全相同，减少了因版本不一致导致的问题。
错误处理：Yarn 在安装过程中遇到错误时，会提供更详细和友好的错误提示信息。比如，当某个包的安装因为网络问题失败时，Yarn 会明确指出是哪个包出现问题，并提供一些可能的解决方案，如检查网络连接、重试安装等。相比之下，NPM 的错误提示有时可能比较模糊，开发者需要花费更多时间去排查问题原因。例如，当安装一个需要特定编译环境的包失败时，Yarn 会在错误信息中提示缺少的编译工具或依赖，帮助开发者快速定位和解决问题。

功能丰富

工作区支持：Yarn 对工作区（Workspaces）的支持使得管理多包项目变得更加容易。工作区允许在一个项目仓库中管理多个相关的包，这些包可以共享依赖，并且可以进行统一的安装、构建和测试等操作。例如，假设我们有一个大型项目，包含多个子模块，每个子模块都是一个独立的 Node.js 包。使用 Yarn 工作区，可以在项目根目录下的 package.json 文件中配置工作区：

{
    "private": true,
    "workspaces": [
        "packages/*"
    ],
    "dependencies": {
        "lodash": "^4.17.21"
    }
}

在 packages 目录下可以有多个子包，如 packages/package - a、packages/package - b 等。通过 yarn install 在项目根目录下安装依赖时，Yarn 会自动将根目录下的依赖安装到各个子包中，并且会处理好子包之间的依赖关系。而 NPM 虽然也有一些方式来管理多包项目，但相对来说没有 Yarn 的工作区功能简洁和强大。 2. 插件系统：Yarn 拥有丰富的插件系统，开发者可以通过安装插件来扩展 Yarn 的功能。例如，yarn - plugin - workspace - tools 插件可以提供更多关于工作区管理的高级功能，如跨工作区的脚本执行、依赖分析等。而 NPM 并没有类似的官方插件系统，开发者想要扩展 NPM 的功能，往往需要借助第三方工具或编写复杂的脚本来实现。

Yarn 替代 NPM 的缺点

生态兼容性

部分工具依赖 NPM：尽管 Yarn 在功能上与 NPM 相似，但在一些特定的开发工具或框架中，仍然存在对 NPM 的依赖。例如，某些老旧的 Node.js 项目脚手架工具，在其内部逻辑中硬编码了对 NPM 命令的调用。当使用 Yarn 替代 NPM 时，可能会导致这些工具无法正常工作。比如，有一个自定义的项目初始化脚本，其中使用了 npm init 命令来创建新的 package.json 文件。如果直接将 NPM 替换为 Yarn，运行该脚本就会出错，因为 Yarn 的初始化命令是 yarn init，并且两者在初始化的一些默认配置和行为上也有所不同。
包发布问题：在包发布方面，虽然 Yarn 可以使用 yarn publish 命令来发布包到 NPM 仓库，但在一些边缘情况下，可能会出现兼容性问题。例如，某些 NPM 仓库的特定配置或验证机制可能更适配 NPM 发布流程。当使用 Yarn 发布包时，可能会遇到诸如元数据验证失败等问题，而这些问题在使用 NPM 发布时并不存在。这就需要开发者在发布包时，可能需要额外检查和调整配置，以确保包能够顺利发布到 NPM 仓库。

学习成本

命令差异：虽然 Yarn 和 NPM 的大部分功能相似，但命令行语法上存在一些差异。对于习惯使用 NPM 的开发者来说，切换到 Yarn 需要一定的学习成本来熟悉新的命令。例如，NPM 使用 npm install 来安装依赖，而 Yarn 使用 yarn add；NPM 使用 npm update 来更新包，Yarn 则使用 yarn upgrade。在全局安装方面，NPM 是 npm install -g，Yarn 是 yarn global add。这些命令的差异可能会导致开发者在初期频繁出错，需要花费时间去记忆和适应。
配置文件差异：Yarn 使用 yarn.lock 文件，而 NPM 使用 package - lock.json 文件。虽然两者的目的都是锁定依赖包的版本，但在文件格式和一些细节上有所不同。例如，yarn.lock 文件在记录依赖关系时，结构可能更加紧凑和详细，对于习惯了 package - lock.json 文件结构的开发者来说，理解和维护 yarn.lock 文件可能需要一些学习过程。另外，Yarn 还有一个 .yarnrc 配置文件，用于设置 Yarn 的各种全局和项目级配置，这与 NPM 的 .npmrc 文件在配置项和语法上也有差异。

性能问题（在特定场景下）

首次安装速度：尽管 Yarn 在总体安装速度上通常优于 NPM，但在某些情况下，尤其是首次安装一个项目且网络环境较差时，Yarn 的并行下载可能会导致网络资源过度占用，从而使安装速度反而变慢。因为并行下载多个包会同时占用网络带宽，如果网络带宽有限，可能会导致每个包的下载速度都受到影响。而 NPM 的串行安装方式，在这种情况下可能会更稳定，虽然整体时间可能不会缩短，但不会出现因网络资源争抢导致的下载速度急剧下降的情况。
内存占用：Yarn 在安装过程中，由于采用并行安装和复杂的缓存管理等机制，可能会占用更多的内存。在一些内存资源有限的开发环境中，如老旧的笔记本电脑或低配的虚拟机，这可能会导致系统性能下降，甚至出现卡顿现象。相比之下，NPM 的内存占用相对较低，在资源有限的环境中可能更具优势。例如，在一个只有 2GB 内存的开发虚拟机中，同时运行多个开发工具和安装大型项目依赖时，Yarn 可能会因为内存不足而导致安装失败或系统崩溃，而 NPM 则可能能够顺利完成安装。

社区支持与文档

文档丰富度：NPM 作为 Node.js 官方默认的包管理工具，其文档资源非常丰富。无论是官方文档还是社区博客、教程等，关于 NPM 的使用和常见问题解答都非常详尽。相比之下，Yarn 的文档虽然也在不断完善，但在某些细节和边缘情况的处理上，文档的丰富度和详细程度还不及 NPM。例如，在处理一些复杂的依赖冲突问题时，NPM 的文档可能会提供更多的解决方案和案例分析，而 Yarn 的文档可能相对简略，这就需要开发者花费更多时间去社区中搜索和摸索解决方案。
社区活跃度：NPM 的社区活跃度非常高，因为它与 Node.js 紧密绑定，几乎所有的 Node.js 开发者都在使用 NPM。这意味着当开发者遇到问题时，能够更容易在社区中找到相关的讨论和解决方案。虽然 Yarn 也有活跃的社区，但活跃度相对 NPM 略低。例如，在 Stack Overflow 等技术问答平台上，关于 NPM 的问题数量远远多于 Yarn，并且对于 NPM 的问题，往往能够得到更快速和准确的回答。这对于一些依赖社区支持来解决问题的开发者来说，可能是选择 Yarn 的一个顾虑。

在 Node.js 开发中，选择 Yarn 还是 NPM 作为包管理工具，需要开发者根据项目的具体需求、团队的技术栈和开发环境等多方面因素进行综合考虑。虽然 Yarn 在速度、可靠性和功能方面有诸多优势，但也存在一些缺点，开发者应权衡利弊，做出最适合项目的选择。