ng build 的增量编译模式

ng build --watch --configuration development 这一段 script 主要是 Angular 项目中在 package.json 中的脚本配置，用于执行构建命令。要理解这个命令，首先需要了解 Angular CLI 的工作机制，以及这个命令各个部分的作用。Angular CLI 是一个命令行工具，它为 Angular 项目的管理和开发提供了一套完整的工具链，包括生成、构建、测试、部署等方面的命令支持。下面将详细拆解这一命令的各个部分。

一、ng build 是什么？

ng build 是 Angular CLI 中用于构建应用程序的命令。构建应用程序的目的是将源代码转换成可以部署到 Web 服务器上的静态文件，这些文件通常包括 HTML、CSS、JavaScript 以及其他资源（例如图像和字体等）。

Angular 本身是一种框架，它提供了现代 Web 应用开发所需的各种工具与功能。为了使这些源代码可以正常运行在浏览器中，需要通过编译和打包的过程将代码转化为浏览器能够理解的 JavaScript 代码，而 ng build 就是用于这个目的。

构建过程不仅仅是简单的打包，通常还包括优化，如 Tree Shaking（移除未使用的代码）、代码压缩、资源合并等步骤。这些优化步骤可以让输出的文件尽可能的小，从而提高应用的加载速度与性能。

在构建命令的执行过程中，Angular CLI 会基于项目的 angular.json 配置文件，来决定构建的具体细节，如输入、输出目录、各类编译选项、环境配置等。

二、--watch 选项的含义

在构建命令中加入 --watch，表示构建过程将进入一种持续监控模式。监控模式的作用是让开发者在进行代码修改时，能够自动触发增量构建，而不需要每次都手动运行 ng build 命令。

--watch 的好处体现在开发效率的提升上。在开发过程中，代码总是不断变化的，开发人员可能不断地改写组件逻辑、样式、服务层代码等。如果每次修改后都需要手动重新构建应用，那么整个流程会非常繁琐，也会浪费大量的时间。

通过使用 --watch，Angular CLI 会保持一个监听模式，当检测到代码文件被修改时，它会自动触发构建过程，并将结果直接反映到目标输出文件中。这使得开发人员可以立即看到他们更改后的效果，对于保持工作流的流畅性至关重要。

使用 --watch 的典型应用场景是本地开发时。通过这种方式，可以确保应用与本地开发环境中的代码始终保持一致，这有助于开发人员快速调试与测试。

值得注意的是，--watch 模式下，Angular CLI 并不是重新编译所有内容，而是进行增量编译。增量编译意味着它只会重新编译那些改变的部分，而不是整个项目，从而进一步提升了构建速度。这也是 --watch 能够在开发过程中提供高效反馈的重要原因之一。

三、--configuration development 的含义

--configuration 参数是用来指定构建时使用的配置环境的。在一个典型的 Angular 项目中，可能会定义多个环境配置，如 development（开发环境）、production（生产环境）、testing（测试环境）等。

这些环境配置在 Angular 项目的 angular.json 文件中进行定义，不同的配置可以指定不同的构建选项。通过 --configuration，可以选择使用哪一个配置来完成当前的构建任务。

对于 development 环境配置，一般会具有如下特点：

1. 启用调试功能：开发环境的代码通常会包含详细的调试信息，比如 source maps。Source maps 是一种用来将编译后的代码映射回源代码的技术，有了它，开发者在浏览器调试工具中查看代码时，就可以直接看到 TypeScript 的源代码，而不是编译后的 JavaScript 代码。

2. 较少的代码优化：开发环境通常不会进行代码的压缩、混淆等优化步骤，因为这些优化会影响代码的可读性，给调试带来不便。在 development 配置下，代码构建速度会更快，以便快速查看调试效果。

3. 不进行 Tree Shaking：由于开发时需要保留所有的模块和组件来进行调试，因此 development 配置一般不会进行 Tree Shaking 这种移除未使用代码的优化。

4. 启用额外的错误检查：有时开发配置中会包含额外的编译检查或警告信息，这有助于开发者尽早发现问题，进行修复。

与之相对的是 production 配置，生产环境下的代码会进行最大程度的压缩与优化，以减少代码体积并提高加载性能，通常会关闭调试功能，以免对外暴露内部逻辑。

通过指定 --configuration development，Angular 会按照 angular.json 文件中 development 配置项的定义来进行构建，使得构建过程符合开发环境的需求，从而提高开发的效率。

四、ng build --watch --configuration development 的整体作用

结合以上的分析，可以看到 ng build --watch --configuration development 这一脚本的作用主要是：

• 使用 development 环境的配置构建应用，这意味着代码不会被压缩，包含调试信息，所有模块都会被保留。
• 构建过程会进入监控模式，当代码发生变化时自动触发增量构建，以提高开发时的反馈速度。

这一脚本在开发过程中非常有用，特别是当项目中包含较多组件或服务时，能够让开发者在保存文件后立刻看到更新后的结果，这极大地提高了开发效率，也降低了调试的成本。

五、深入理解 ng build 的内部机制

1. Angular 的编译与构建工具链

Angular 使用了一种名为 Angular Compiler（简称 ngc）的编译器，它在 ng build 中起到重要的作用。与普通 TypeScript 编译器（tsc）不同，ngc 能够处理 Angular 特有的语法与装饰器，比如 @Component、@Directive 等。这些特性在普通的 JavaScript 运行时中是无法直接执行的，因此需要通过编译器进行处理，最终生成标准的 JavaScript 代码。

除了 Angular Compiler，ng build 还依赖于 Webpack 这一模块打包工具。Webpack 负责将编译后的代码以及应用程序中引用的静态资源（如样式表、图片等）进行打包，最终生成可以部署的静态文件。Angular CLI 的构建过程高度集成了 Webpack，因此开发者通常不需要直接与 Webpack 配置文件打交道，大多数配置可以通过 Angular 提供的配置文件来进行。

2. --watch 增量编译的实现原理

--watch 模式的增量编译依赖于 Angular Compiler 与 Webpack 提供的 Watch 功能。当开发者进行代码修改时，Webpack 会通过监听文件系统的变化来捕获这一变化，进而重新调用编译流程。

Webpack 的增量编译不仅仅是重新编译变更的文件，它还会根据模块之间的依赖关系，仅重新构建受影响的模块。因此，即使在大型项目中，增量编译的速度也能保持在一个相对较快的水平。

3. 环境配置的灵活性

在 Angular 中，环境配置的灵活性是通过 angular.json 与环境文件（如 environment.ts 和 environment.prod.ts）来实现的。通过 --configuration 参数，开发者可以很方便地切换不同的构建配置。每一个配置都可以自定义特定的构建选项，如：是否启用 AOT（Ahead-Of-Time 编译），是否进行代码压缩，是否开启 source map 等。

通过这些不同的构建选项，Angular 能够为不同的场景提供针对性的构建支持，例如开发阶段需要快速的构建与调试支持，而生产阶段则需要尽可能优化代码体积与执行性能。

六、实践中的一些建议与最佳实践

1. 开发与生产配置的分离

开发配置与生产配置在构建目标上有显著的差异，开发配置注重调试与开发速度，而生产配置则注重性能优化与安全性。因此，在 package.json 中定义脚本时，通常会定义多个构建脚本，如：

"scripts": {
  "build:dev": "ng build --configuration development",
  "build:prod": "ng build --configuration production"
}

这种方式可以明确区分不同的构建环境，避免在发布时误用了开发配置。

2. 合理利用 --watch 提高开发效率

虽然 --watch 能够大大提高开发效率，但在一些场景中，比如性能较差的开发机或者项目体积非常庞大时，--watch 的持续增量编译也可能会对系统资源造成负担。因此，开发者可以根据项目的实际情况来决定是否使用 --watch，或者只在某些特定模块的开发过程中启用它。

3. 对环境变量的管理

在构建不同环境时，经常会需要设置不同的环境变量，比如 API 的地址、不同的认证密钥等。在 Angular 中，这些环境变量通常存储在环境文件（environment.ts）中，构建时 Angular CLI 会根据 --configuration 参数选择不同的环境文件来进行替换。

通过对这些环境变量的管理，开发者可以在开发时方便地使用本地的开发 API，而在生产发布时则使用真实的生产 API，避免因错误的环境配置导致的问题。

4. 结合其他工具进行自动化流程管理

在前端开发中，ng build --watch --configuration development 可以与其他工具一起使用，比如与 npm-run-all 结合，在一个终端中同时执行多个命令，如构建、启动本地开发服务器、运行单元测试等。

例如，可以使用如下的 scripts 配置：

"scripts": {
  "start": "ng serve",
  "build:dev": "ng build --configuration development",
  "watch:test": "ng test --watch",
  "dev": "npm-run-all --parallel build:dev start watch:test"
}

通过这种方式，开发者可以在一个命令下启动整个开发流程，进一步提高开发效率。

七、总结

ng build --watch --configuration development 这个脚本是开发 Angular 项目时常用的构建工具，通过它可以在本地开发环境中实现快速、自动化的代码构建，从而提高开发与调试的效率。它不仅提供了开发阶段所需的灵活性和便利性，还使得开发者能够专注于应用逻辑本身，而不需要花费大量时间在构建过程的重复操作上。