npm 模块安装机制简介

npm 是 Node 的模块管理器，功能极其强大。它是 Node 获得成功的重要原因之一。



正因为有了npm，我们只要一行命令，就能安装别人写好的模块 。

$ npm install

本文介绍 npm 模块安装机制的细节，以及如何解决安装速度慢的问题。

一、从 npm install 说起

npm
install

 命令用来安装模块到

node_modules

目录。

$ npm install <packageName>

安装之前，

npm install

会先检查，

node_modules

目录之中是否已经存在指定模块。如果存在，就不再重新安装了，即使远程仓库已经有了一个新版本，也是如此。

如果你希望，一个模块不管是否安装过，npm 都要强制重新安装，可以使用

-f

或

--force

参数。

$ npm install <packageName> --force

二、npm update

如果想更新已安装模块，就要用到

npm
update

命令。

$ npm update <packageName>

它会先到远程仓库查询最新版本，然后查询本地版本。如果本地版本不存在，或者远程版本较新，就会安装。

三、registry

npm update

命令怎么知道每个模块的最新版本呢？

答案是 npm 模块仓库提供了一个查询服务，叫做 registry 。以 npmjs.org 为例，它的查询服务网址是 

https://registry.npmjs.org/

 。

这个网址后面跟上模块名，就会得到一个 JSON 对象，里面是该模块所有版本的信息。比如，访问 

https://registry.npmjs.org/react

，就会看到
react 模块所有版本的信息。

它跟下面命令的效果是一样的。

$ npm view react

# npm view 的别名
$ npm info react
$ npm show react
$ npm v react

registry 网址的模块名后面，还可以跟上版本号或者标签，用来查询某个具体版本的信息。比如， 访问 https://registry.npmjs.org/react/v0.14.6 ，就可以看到 React 的 0.14.6 版。

返回的 JSON 对象里面，有一个

dist.tarball

属性，是该版本压缩包的网址。

dist: {
shasum: '2a57c2cf8747b483759ad8de0fa47fb0c5cf5c6a',
tarball: 'http://registry.npmjs.org/react/-/react-0.14.6.tgz'
},

到这个网址下载压缩包，在本地解压，就得到了模块的源码。

npm install

和

npm
update

命令，都是通过这种方式安装模块的。

四、缓存目录

npm install

或

npm
update

命令，从 registry 下载压缩包之后，都存放在本地的缓存目录。

这个缓存目录，在 Linux 或 Mac 默认是用户主目录下的

.npm

目录，在 Windows 默认是

%AppData%/npm-cache

。通过配置命令，可以查看这个目录的具体位置。

$ npm config get cache
$HOME/.npm

你最好浏览一下这个目录。

$ ls ~/.npm
# 或者
$ npm cache ls

你会看到里面存放着大量的模块，储存结构是

{cache}/{name}/{version}

。

$ npm cache ls react
~/.npm/react/react/0.14.6/
~/.npm/react/react/0.14.6/package.tgz
~/.npm/react/react/0.14.6/package/
~/.npm/react/react/0.14.6/package/package.json

每个模块的每个版本，都有一个自己的子目录，里面是代码的压缩包

package.tgz

文件，以及一个描述文件

package/package.json

。

除此之外，还会生成一个

{cache}/{hostname}/{path}/.cache.json

文件。比如，从 npm 官方仓库下载 react 模块的时候，就会生成

registry.npmjs.org/react/.cache.json

文件。

这个文件保存的是，所有版本的信息，以及该模块最近修改的时间和最新一次请求时服务器返回的 ETag 。

{
"time":{
"modified":"2016-01-06T23:52:45.571Z",
// ...
},
"_etag":"\"7S37I0775YLURCFIO8N85FO0F\""
}

对于一些不是很关键的操作（比如

npm search

或

npm
view

），npm会先查看

.cache.json

里面的模块最近更新时间，跟当前时间的差距，是不是在可接受的范围之内。如果是的，就不再向远程仓库发出请求，而是直接返回

.cache.json

的数据。

.npm

目录保存着大量文件，清空它的命令如下。

$ rm -rf ~/.npm/*
# 或者
$ npm cache clean

五、模块的安装过程

总结一下，Node模块的安装过程是这样的。

发出

npm install

命令

npm 向 registry 查询模块压缩包的网址

下载压缩包，存放在

~/.npm

目录

解压压缩包到当前项目的

node_modules

目录

注意，一个模块安装以后，本地其实保存了两份。一份是

~/.npm

目录下的压缩包，另一份是

node_modules

目录下解压后的代码。

但是，运行

npm install

的时候，只会检查

node_modules

目录，而不会检查

~/.npm

目录。也就是说，如果一个模块在

～/.npm

下有压缩包，但是没有安装在

node_modules

目录中，npm
依然会从远程仓库下载一次新的压缩包。

这种行为固然可以保证总是取得最新的代码，但有时并不是我们想要的。最大的问题是，它会极大地影响安装速度。即使某个模块的压缩包就在缓存目录中，也要去远程仓库下载，这怎么可能不慢呢？

另外，有些场合没有网络（比如飞机上），但是你想安装的模块，明明就在缓存目录之中，这时也无法安装。

六、

--cache-min

 参数

为了解决这些问题，npm 提供了一个

--cache-min

参数，用于从缓存目录安装模块。

--cache-min

参数指定一个时间（单位为分钟），只有超过这个时间的模块，才会从 registry 下载。

$ npm install --cache-min 9999999 <package-name>

上面命令指定，只有超过999999分钟的模块，才从 registry 下载。实际上就是指定，所有模块都从缓存安装，这样就大大加快了下载速度。

它还有另一种写法。

$ npm install --cache-min Infinity <package-name>

但是，这并不等于离线模式，这时仍然需要网络连接。因为现在的

--cache-min

实现有一些问题。

（1）如果指定模块不在缓存目录，那么 npm 会连接 registry，下载最新版本。这没有问题，但是如果指定模块在缓存目录之中，npm 也会连接
registry，发出指定模块的 etag ，服务器返回状态码304，表示不需要重新下载压缩包。

（2）如果某个模块已经在缓存之中，但是版本低于要求，npm会直接报错，而不是去 registry 下载最新版本。

npm 团队知道存在这些问题，正在重写
cache。并且，将来会提供一个

--offline

参数，使得 npm 可以在离线情况下使用。

不过，这些改进没有日程表。所以，当前使用

--cache-min

改进安装速度，是有问题的。

七、离线安装的解决方案

社区已经为npm的离线使用，提出了几种解决方案。它们可以大大加快模块安装的速度。

解决方案大致分成三类。

第一类，Registry 代理。

npm-proxy-cache

local-npm（用法）

npm-lazy

上面三个模块的用法很类似，都是在本机起一个 Registry 服务，所有

npm install

命令都要通过这个服务代理。

# npm-proxy-cache
$ npm --proxy http://localhost:8080 \
--https-proxy http://localhost:8080 \
--strict-ssl false \
install

# local-npm
$ npm set registry http://127.0.0.1:5080 
# npm-lazy
$ npm --registry http://localhost:8080/ install socket.io

有了本机的Registry服务，就能完全实现缓存安装，可以实现离线使用。

第二类，

npm install

替代。

如果能够改变

npm install

的行为，就能实现缓存安装。

npm-cache

 工具就是这个思路。凡是使用

npm
install

的地方，都可以使用

npm-cache

替代。

$ npm-cache install

第三类，

node_modules

作为缓存目录。

这个方案的思路是，不使用

.npm

缓存，而是使用项目的

node_modules

目录作为缓存。

Freight

npmbox

上面两个工具，都能将项目的

node_modules

目录打成一个压缩包，以后安装的时候，就从这个压缩包之中取出文件。