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npm 性能优化

npm性能优化对于提高开发效率和构建速度至关重要。本章将详细介绍如何优化npm的安装速度、依赖管理、缓存策略等方面，以提升整体开发体验。

安装性能优化

npm配置优化

bash
# 设置并发连接数
npm config set maxsockets 50

# 设置重试次数和超时时间
npm config set fetch-retry-mintimeout 10000
npm config set fetch-retry-maxtimeout 60000
npm config set fetch-retries 3

# 启用进度条和日志
npm config set progress true
npm config set loglevel warn

# 设置缓存相关配置
npm config set cache-max 1073741824  # 1GB
npm config set cache-min 600000       # 10分钟

使用更快的注册表

bash
# 使用淘宝镜像（中国用户）
npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

# 临时使用镜像安装
npm install --registry https://registry.npmmirror.com/

# 使用nrm管理镜像源
npm install -g nrm
nrm ls
nrm use taobao
nrm test

网络优化

bash
# 配置代理（如果在企业网络中）
npm config set proxy http://proxy.company.com:8080
npm config set https-proxy http://proxy.company.com:8080

# 设置CA证书
npm config set cafile /path/to/ca-certificates.crt

# 禁用SSL验证（仅在必要时，不推荐）
npm config set strict-ssl false

缓存优化

缓存管理

bash
# 查看缓存目录
npm config get cache

# 查看缓存统计
npm cache verify

# 查看缓存大小
du -sh $(npm config get cache)

# 清理缓存
npm cache clean --force

# 重新验证缓存
npm cache verify

缓存策略

bash
# 离线安装（优先使用缓存）
npm install --prefer-offline

# 在CI环境中禁用缓存
npm install --no-save --no-audit

# 使用缓存但检查更新
npm install --prefer-online

依赖优化

依赖树扁平化

npm自动进行依赖扁平化，但可以进一步优化：

bash
# 查看依赖树结构
npm ls --depth=0
npm ls --depth=1

# 检查重复依赖
npm ls | grep -c "node_modules"

依赖分析

bash
# 检查未使用的依赖
npx depcheck

# 检查过时的包
npm outdated

# 检查包大小
npx bundlephobia-cli package-name

# 分析依赖图
npx madge --image deps.svg --extensions js,ts src/

依赖精简

json
{
  "scripts": {
    "optimize-deps": "npx depcheck && npx npm-check",
    "remove-unused": "npx npkill"  // 交互式删除未使用依赖
  }
}

安装策略

生产环境安装

bash
# 生产环境安装（跳过devDependencies）
npm install --production

# 使用npm ci进行可重现构建（推荐用于生产）
npm ci

# 在Docker中优化安装
RUN npm ci --only=production --no-optional

并行安装

bash
# 使用npm 7+的并行安装（默认启用）
npm install

# 使用第三方工具并行安装
npm install -g npm-check-updates
ncu -u
npm install

工作区性能

工作区安装优化

bash
# 在工作区中并行安装
npm install --workspaces

# 在特定工作区安装
npm install package-name --workspace=frontend

# 在所有工作区运行脚本
npm run build --workspaces --if-present

工作区缓存

json
{
  "name": "my-workspace-project",
  "private": true,
  "workspaces": [
    "packages/*"
  ],
  "scripts": {
    "build": "npm run build --workspaces",
    "test": "npm run test --workspaces",
    "install:fast": "npm ci --no-audit --no-fund"
  }
}

CI/CD优化

持续集成优化

yaml
# .github/workflows/ci.yml
name: CI
on: [push, pull_request]

jobs:
  test:
    runs-on: ubuntu-latest
    strategy:
      matrix:
        node-version: [16.x, 18.x]
        
    steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      
      - name: Setup Node.js
        uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: ${{ matrix.node-version }}
          cache: 'npm'
          
      - name: Cache node modules
        id: cache-nodemodules
        uses: actions/cache@v3
        with:
          path: node_modules
          key: ${{ runner.os }}-node-modules-${{ hashFiles('**/package-lock.json') }}
          
      - name: Install dependencies
        if: steps.cache-nodemodules.outputs.cache-hit != 'true'
        run: npm ci --no-audit --no-fund
        env:
          CI: true
          
      - name: Run tests
        run: npm test

Docker优化

text
# Dockerfile
FROM node:18-alpine

WORKDIR /app

# 复制package文件
COPY package*.json ./

# 安装依赖（利用Docker缓存层）
RUN npm ci --only=production --no-audit --no-fund \
    && npm cache clean --force

# 复制应用代码
COPY . .

EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

包管理器比较

npm vs yarn vs pnpm

bash
# npm特点
# - 速度快（npm 7+）
# - 内置于Node.js
# - 工作区支持良好
npm install

# yarn特点
# - 锁定版本严格
# - 并行安装快
npm install -g yarn
yarn install

# pnpm特点
# - 磁盘空间效率高
# - 符号链接依赖
npm install -g pnpm
pnpm install

性能基准测试

bash
# 测试不同包管理器性能
npm install -g benchmark-cli

# 创建基准测试脚本
cat > benchmark.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
echo "Testing npm..."
time npm install

echo "Testing yarn..."
time yarn install

echo "Testing pnpm..."
time pnpm install
EOF

chmod +x benchmark.sh
./benchmark.sh

高级优化技巧

使用npx优化

bash
# 使用npx运行一次性工具
npx create-react-app my-app
npx serve .
npx http-server

# npx会缓存包，后续运行更快
npx some-cli-tool

预构建依赖

json
{
  "scripts": {
    "prebuild": "npm run prebuild-deps",
    "prebuild-deps": "node scripts/prebuild-deps.js",
    "build-cache": "npm run build && npm run cache-artifacts"
  }
}

依赖预拉取

bash
# 预拉取常用包
npm install -g create-react-app
npm install -g @vue/cli
npm install -g express-generator

# 使用缓存安装
npm install --prefer-offline

监控和测量

性能监控

bash
# 安装性能监控工具
npm install -g clinic
npm install -g 0x

# 使用clinic分析性能
clinic doctor -- node app.js

# 使用0x分析CPU性能
0x -- node app.js

安装时间测量

bash
# 测量安装时间
time npm install

# 使用自定义脚本测量
cat > measure-install.sh << 'EOF'
#!/bin/bash
START=$(date +%s.%N)
npm install
END=$(date +%s.%N)
DIFF=$(echo "$END - $START" | bc)
echo "Installation took $DIFF seconds"
EOF

chmod +x measure-install.sh
./measure-install.sh

故障排除

常见性能问题

bash
# 问题：安装速度慢
# 解决：更换镜像源
npm config set registry https://registry.npmmirror.com/

# 问题：内存不足
# 解决：增加Node.js内存限制
export NODE_OPTIONS="--max-old-space-size=4096"
npm install

# 问题：磁盘空间不足
# 解决：清理缓存
npm cache clean --force

调试性能问题

bash
# 详细日志
npm install --verbose

# 显示进度
npm install --progress

# 禁用进度条（有时可以提高性能）
npm config set progress false

最佳实践

项目级优化

json
{
  "name": "optimized-project",
  "scripts": {
    "preinstall": "node scripts/check-env.js",
    "postinstall": "npm run build || exit 0",
    "ci": "npm ci --no-audit --no-fund",
    "install:fast": "npm install --prefer-offline --no-audit --no-fund",
    "perf:check": "npx depcheck && npm ls --depth=0"
  },
  "engines": {
    "node": ">=16.0.0",
    "npm": ">=8.0.0"
  },
  "volta": {
    "node": "18.12.1"
  }
}

团队协作优化

bash
# 共享配置
# 创建.npmrc文件加入版本控制
echo "registry=https://registry.npmmirror.com/" > .npmrc
echo "audit=false" >> .npmrc
echo "fund=false" >> .npmrc

# 使用.editorconfig保持一致性
cat > .editorconfig << 'EOF'
root = true

[*.json]
indent_style = space
indent_size = 2
EOF

通过实施这些性能优化策略，您可以显著提高npm的工作效率，减少等待时间，从而提升整体开发体验。