npm的lock机制解析

npm是什么

npm是一个包管理工具，开源作者可以把开源包发布在平台上供其他人下载使用。前端的同学基本都使用过npm，这里就不做过多介绍。日常工作中npm的主要用途就是根据项目的package.json使用npm install去安装依赖。

npm install可以说是我们使用最频繁的一个指令。在npm5版本之前,npm install会根据package.json指定的依赖版本去进行安装。但往往package.json中指定的是一个版本范围，例如：

"dependencies": {
  "packageA": "^2.0.0"
},

以上这个 ^2.0.0 指定的范围是版本号大于等于2.0.0且大版本号为2。即2.6.10这个是符合的，而3.0.0和1.0.0这种是不符合的。
这样的范围指定会导致一个问题：A新建了一个项目，生成了上面这份package.json文件，但A安装依赖的时间比较早，此时packageA的最新版本是2.1.0，该版本与代码兼容，没有出现bug。后来B克隆了A的项目，在安装依赖时packageA的最新版本是2.2.0，那么根据语义npm会去安装2.2.0的版本，但2.2.0版本的API可能发生了改动，导致代码出现bug。

这就是package.json会带来的问题，同一份package.json在不同的时间和环境下安装会产生不同的结果。

理论上这个问题是不应该出现的，因为npm作为开源世界的一部分，也遵循一个发布原则：相同大版本号下的新版本应该兼容旧版本。即2.1.0升级到2.2.0时API不应该发生变化。

但很多开源库的开发者并没有严格遵守这个发布原则，导致了上面的这个问题。

lock机制

一个新的事物的诞生都是为了解决一个历史问题

基于这种状况，npm5推出了lock机制。在使用npm5.0.0之后的版本时，npm install后会自动生成package-lock.json文件，该文件记录了当前这次install所安装的依赖版本号。

例如当package.json的依赖如下：

"dependencies": {
  "vue": "^2.0.0"
 },

install后自动生成的package-lock.json会指定安装vue2.6.10版本（当前最新）

"dependencies": {
  "vue": {
   "version": "2.6.10",
   "resolved": "https://registry.npm.taobao.org/vue/download/vue-2.6.10.tgz",
   "integrity": "sha1-pysaQqTYKnIepDjRtr9V5mGVxjc="
  }
 }

package-lock.json相当于本次install的一个快照，它不仅记录了package.json指明的直接依赖的版本，也记录了间接依赖的版本。

如果我们想在不同环境和不同时间下每次install时安装相同版本的依赖，我们就可以把package-lock.json带上。

当package.json和package-lock.json同时存在时，npm install会去检测package-lock.json指定的依赖版本是否在package.json指定的范围内。如果在，则安装package-lock.json指定的版本。如果不在，则忽略package-lock.json，并且用安装的新版本号覆盖package-lock.json。

举个例子：

// package.json
"dependencies": {
  "vue": "^2.0.0"
 }

// package-lock.json
"dependencies": {
  "vue": {
   "version": "2.1.0",
   "resolved": "https://registry.npm.taobao.org/vue/download/vue-2.1.0.tgz",
   "integrity": "sha1-KTuj76rKhGqmvL+sRc+FJMxZfj0="
  }
 }

这种情况下package-lock.json指定的2.1.0在^2.0.0指定的范围内，npm install会安装vue2.1.0版本。

// package.json
"dependencies": {
  "vue": "^2.2.0"
 }

// package-lock.json
"dependencies": {
  "vue": {
   "version": "2.1.0",
   "resolved": "https://registry.npm.taobao.org/vue/download/vue-2.1.0.tgz",
   "integrity": "sha1-KTuj76rKhGqmvL+sRc+FJMxZfj0="
  }
 }

这种情况下package-lock.json指定的2.1.0不在^2.2.0指定的范围内，npm install会按照^2.2.0的规则去安装最新的2.6.10版本，并且将package-lock.json的版本更新为2.6.10。

值得注意的是npm5一发布时并不是采取这种install逻辑，在npm5.0到npm5.6之间install的逻辑发生了多次变更，而在npm5.6之后一直沿用当前这种逻辑。

npm ci

npm5之后的lock机制满足了要求锁版本的开发者们的需要，我们只需要拿到一份package-lock.json就可以知道要安装的依赖的具体版本号。但细心的同学会发现当package-lock.json指定的版本号不在package.json指定的范围内时，package-lock.json就会被更新覆盖。这可不利于我们去维持版本的固定。

因此后续npm也推出了npm ci的指令来解决这一问题，npm ci和npm i的不同之处在于：当package-lock.json指定的依赖版本不在package.json指定的依赖版本范围内时，npm会报错并取消安装。

这样我们就不怕在package-lock和package.json不一致时发生覆盖更新。

总结

在npm5.6以后我们就可以放心大胆地使用package-lock.json文件来锁版本，而在构建部署时可以使用npm ci安装命令来防止npm install的覆盖更新问题。