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终于有人站出来,打算跟 JavaScript 生态系统正面交锋了。这家伙知道自己在干什么,而且也描绘出了干掉 JS 之后要创造的美好新世界。

 

2022 年,前 Stripe 开发人员 Jared Sumner 发布了Bun,一种用 Zig 编程语言开发的运行时。据我所知,Bun 最初只是种 JavaScript webserver,但在后续发展中逐渐酝酿出了全面颠覆 JS 生态系统的野心。

 

按我个人的关注度排序,Bun 的优势主要有以下几点:

 

  • 据说能提供比 Node 或 Deno 更快的 JavaScript/TypeScript 运行时

  • 包管理器比 NPM 或 Yarn 都快上亿倍

  • Browser Bundler——全面支持 tsx、jsx、css、svg 等格式,能替代从 webpack 到 react-scripts 的所有内容,而且速度仍然快如闪电

  • 提供速度极快的 webserver(替代 Express)

  • Sqlite 客户端

  • Bread

 

Bun 改朝换代的思路看着非常简单粗暴——JS 有的我也要有,而且我的要更简单、更高效。这里没有小聪明、没有曲线救国,要的就是正面对抗而且样样比 JS 强。用一种低级语言,编写出运行极快的代码,这就是 Bun。

 

Bun 还很年轻,也许还没准备好迎接那些令人头大的真实生产用例。但它确实发展迅速,所以如果 Bun 真能在几年后快速占据市场份额,我也觉得完全在情理之中。

 

之前的方案到底有什么问题?

 

不知道大家在实际工作中有没有编写过 JS 或 TS 生产代码,那种体验挺难受的。多数情况下,开源工具和小项目也能良好运转,但一到商业和企业级用例上就经常掉链子。而因为传统、常规的路线走不通,企业只能试遍各种办法让项目能在生产环境中正常起效。

 

例如,TypeScript 在涉及多位开发者的项目中解决了不少老大难问题,所以只要 JS 的路子走不通,我们就能随时引入 TS 进行代码转换。这里要真心感谢微软。NPM 对大型项目和单体 repo 来说速度太慢,所以公司可能需要转向 Yarn。这里又要谢谢 Facebook。总之,我们就是在拼了命地东拼西凑,最终搞出性能勉强说得过去的成果。

 

作者提到自己所在企业的整个单体 repo 执行 eslint 需要耗费 79 秒,所以只能单独配置,保证只对发生变更的文件执行 lint。虽然会引入更多复杂元素,但也没有办法。

 

总的来说,无数开发者都在用自己的办法加速 JS 工具链中的某些特定部分。比如用 Yarn 3 那疯狂的“即插即用”节点模块虚拟化速度来替代 NPM,或者用基于 JSON Schema 的请求解析器解决 Express 的低速问题。其实大多数原有工具都有类似的问题,而且它们是由 JS 开发者编写、专为 JS 开发者服务的。用 JS 编写,就等同于速度很慢……

 

于是,一些用更快语言编写的高速工具开始流行起来。每家拥有大型 React 应用程序的企业,肯定都经历过 WebPack 构建要花掉整整一分钟的折磨。为此,他们必须转向用 Go 语言编写 esbuild。同样的,其他语言版本的 eslint 替代方案也开始出现,比如用 Rust 重写 Rome。

 

Bun 是这种趋势的自然延续,但采取的却是自下而上的推进路径。这个项目的核心思路就是从零起步、以内置“batteries”的方式,用低级语言重写整个 JavaScript 生态系统。而且到目前为止,效果还真心不错。

 

Bun 现在可以做些什么?

 

让解释器快起来

 

如果 Bun 只是对所有 JS 辅助工具进行重写,我当然也很欢迎,但那样的它只能算是 Node.js 的又一个替代品。Bun 并没有这样偷懒,它努力让解释器本身也快起来。

 

Bun 是用 Zig 编写的,而且配合苹果开发的 JavaScriptCore,类似于 Node 使用 v8。Zig 是一种新兴的低级语言,主要活跃在 C++占主导地位的场景。我不是低级开发者,所以没亲自用过,更多细节就留给其他技术更强的博主吧。在本文中,大家只要知道 Zig 写的代码很快就行了。至于 JavaScriptCore,它的作用跟 v8 一样,只是 v8 来自谷歌、而它来自苹果。Safari 和苹果的很多其他项目都有用到 JavaScriptCore。

 

Bun 比 Node 到底快多少还没有定论,但据称在某些特定场景下要快得多。很多朋友可能没经历过 io.js 刚诞生的时代,总结来说,那时候一个单纯能提高解释器速度的分叉就足以撼动整个 JS 生态系统。而 Bun 的启动速度又比 Node 快得多。我自己的亲身实验是 7 毫秒左右,大概比 Node.js 快了 10 倍,所以特别适合无服务器环境和边缘计算场景。

 

这一波颠覆依靠的不只是速度优势,Bun 还添加了不少优秀的标准库函数。例如,Bun.write()就是用于编写文件的新函数,它会返回一个承诺,而且号称可以通过更适合的系统调用进一步加快速度。

 

说起 Node API,Bun 目前已经能支持约 90%的现有 Node API。Node 规模很大,其中总有一些别说没用过、可能大家听都没听过的东西(比如 new AsyncLocalStorage() ),所以能支持 90%已经很好了。谁会运行 NPM 上的所有包呢?根本不需要,而且基本不影响我们的日常开发。

 

顺便说一句,TypeScript 在 Bun 这边可是相当有排面,直接调用 bun my-ts-file.ts 就行。Deno 对 TS 的支持也就这个水平了。使用 Bun 对新项目进行模板化,或者把 bun-types 添加到 tsconfig 当中,IDE 中的自动补全功能就将适用于这些新函数!

 

Bun 项目最初目标之一就是创建一种更快、更强大的 TypeScript 编译器。这个目标现在已经实现,同时被淹没在其他众多功能中。但目前,它仍然无法支持某些比较高级的 TypeScript 配置和功能,例如装饰器、tsconfig 中将多个配置合并起来的扩展功能等。

 

替代 NPM

 

下面来聊 Bun 最振奋人心的能力之一——替代 NPM。它真的很快,能让人人都满意那种快。

 

在 Linux 上,bun install 的包安装速度可以达到 npm install 的 20 倍到 100 倍。在 macOS 上,也能达到 4 倍到 80 倍。

 

我敢肯定,没 cache 快,有 cache 更快,总之就是快。

 

之前就已经有很多方案在努力帮 NPM 提速了。比如大家熟悉的 Yarn Plug-n-Play,它的思路就是彻底放弃 node_modules 文件夹来加快包安装速度。虽然有一定效果,但在实际使用中,提速并没有那么显著,而且还需要处理大量 polyfill 和 escape-hatches 操作。能用是能用,但我个人实在是不想再用、也不打算向大家推荐。

 

Pnpm 是另一种新兴的 NPM 替代方案,在继续使用 TypeScript 编写的同时实现了一部分智能优化。在 pnpm 中,node_modules 是通过符号链接从全局缓存中访问的,每个包都能在自己的独立时间内完成安装,无需等待其他包完成当前操作。

 

Bun 的基本思路跟 NPM 一样,但速度却更快。它有自己的 lockfile 格式,而且其中的 node_modules 和 package.json 看起来没什么变化。如果大家对文件系统调用比较熟悉,可以结合低级访问和快速语言实现极快的安装效果,而且无需任何花哨的技巧。

 

现在,Bun 还不提供工作空间支持,所以暂时没法对接那些期待它来拯救的大型单体 repo(我们的项目也属于这类)。但好在 Bun 正保持着迅猛的发展速度,几周前刚公布的路线图也提到了工作空间支持。

 

请注意,大家不用全面转向 Bun 也能把它当成包管理器、转译器或者解释器。只需要选择我们需要的部分,丢弃其余的部分就行。我猜 Bun 的初步普及可能也会走这条道路,就是先当个好用的包管理器,其他的以后再说。这样接受门槛会变得更低一些。

 

内含转译器,矛头指向 webpack、esbuild

 

Bun 当中包含一个用于网络浏览器的转译器,这明显是把矛头指向了 webpack 和 esbuild。顺带一提,Bun 中的解析器就是 esbuild 解析器的一个 Zig 端口,轻松愉快。

Bun 已经支持多种文件类型,css、svg、tsx、jsx、ts 之类的都行。JS 中的 CSS 等高级选项似乎也能在 Bun 上正常工作。

 

由于 Bun 包含一个带有几套内置模板的项目脚手架,所以这里我们可以直接调用:

 

bun create react my-app

 

之后,我运行 bun dev 并在浏览器里运行了一个 react 应用程序。我猜可以把 react-scripts 直接添加到 Bun 替换过的工具列表当中。

 

把文件扩展名从 jsx 改成 tsx,程序就立刻生效了。导入 svg,没有问题。开发模式似乎还支持 HMR,也就是前端开发者在使用 webpack 时的一大必备工具。

 

那么,转译器方面还缺什么吗?缺的还多,毕竟生产环境的要求可不简单。首先就是最小化了,这是实际用户最希望在后续发展路线图上看到的功能。对于大型插件生态系统来说,还必须要有能够支持不同文件格式的打包工具。例如,目前.vue 文件和.scss 还没有实际落地,特别是.scss,这东西几代开发者都在用,必须赶紧实现。目前我还不确定 Bun 捆绑器的可插拔性怎么样,而且最重点的是要直接在框架之内解决问题,不要依赖大量外部开源包。

 

其他功能——Web server 与 sqlite 客户端

 

Bun 还把不少传统意义上的框架元素添加到了标准库当中。就个人而言,我对那些库类型功能不太感兴趣,毕竟 Node 中已经有很多适用于 http server 的功能长城了。

 

Bun 的 webserver 看起来非常简单。Express 虽然有点落后于时代,但对大多数开发者来说仍然够用(开发团队今年还刚刚提供了对承诺的支持)。Bun server 好像跟 Cloudflare Worker 颇为相信。只要 JavaScript 生态中的其他问题逐一得到解决,也许 Bun 的开发团队会转回头好好打磨一下 webserver 吧。需要注意的是,在某些情况下,巧用系统调用可以让 Bun webserver 的速度提高一倍,特别是在文件处理过程中。

 

至于新的 SQLite 适配器,我觉得之前 Node 中的 sqlite 实现思路有点脱离正常人的脑洞。现在大多数开发者会把旧有 sqlite 3 包跟 sqlite 打包器结合使用,借此实现对承诺的支持。Bun 的解决方案看起来更简洁,所以就算速度上没啥大优势,我也愿意用。

 

酒香也怕巷子深

 

我最担心的是,Bun 的这么多优点难以转化成对社区成员的实际吸引力。Bun 本身就是 JS 生态系统的完整替代品,这么巨大的转变一般人恐怕很难快速接受。

 

Bun 还很年轻,目前没有完整的说明文档。对于大多数问题,我们只能查阅长长的自述文件。但创建一个 docusaurus 站点,再配合具备完整内联注释的 TypeScript 类型生成相应的 typedoc 并不困难,所以我猜这一点应该很快就能解决。

 

其他产品对比

 

服务端渲染 React 每秒 HTTP 请求数 (Linux AMD64) 对比,来自 Bun 官网

 

Deno

如果你从来没听说过 Deno、也不打算了解,直接跳过这章也行。而且就个人而言,我觉得 Bun 比 Deno 更有搞头、更有前途。

 

来自 Node 缔造者的 Deno 宣称解决了一些长期困扰开发者的老大难问题。它把 es-modules 设定成默认值,引入了第一方 TypeScript 支持(无需在发布前转译 NPM 模块)等等。但在我看来,Deno 在解决老问题的同时,也引入了不少新问题。

 

首先,Deno 对包解析和语法做的变更过于大刀阔斧,导致没法跟原有 NPM 生态系统兼容。换言之,Deno 需要培养起自己的全新库生态。虽然 Deno 慢慢开始支持一些早期库,但我觉得一个项目的影响力会直接决定它的发展上限,所以 Deno 的边界估计也就到这了。当然也有一些变通方法,比如把 NPM 包转换成 Deno 包的 CDN,但我觉得这不是什么好招。

 

Deno 还有不少在我看来暴露其半成品身份的问题,比如缺少 package.json。无论是从模块解析的角度来看,还是从缺少 manifest 文件出发,Deno 都不允许开发者为自己的包编写可扩展元数据。GoLang 甚至专门为此引入了 go.mod。

 

另外,我觉得 Deno 设计中的沙箱/权限系统应该是正确的思路,只是粒度不够细。它位于整个项目的顶层、脱离了包层次,这意味着大型应用程序最终还是需要所有权限,于是问题又回到了原点。而且作为一家安全公司,我们对 Deno 无法保护大型应用免受供应链攻击而颇感失望。当然,Bun 也没说打算如何解决这个问题,我这里只是发泄一下自己的不满。

 

所以总结起来:Bun 拥有远超 Deno 的发展潜力。具体原因如下:

 

  • 它支持现有 NPM 生态系统中的所有库,也支持大家已经编写的一切代码,甚至连 package.json 都不用改。

  • 它解决了生态系统中的几个突出问题(特别是大企业的诉求问题),而且把解决方案整合到了单一框架当中。

  • 它以人们已经熟悉的方式运行,只是速度更快。不需要改变范式,也不强求转变思路,用就是了。

  • 可以放心使用,哪怕感觉 Bun 拖慢了开发速度,我们也可以只用它的包管理器;或者说觉得 webpack 太慢,那就只用它的打包程序。

  • 它在几乎各个维度上都更快,这是种巨大的优势。从 io.js 就能看到,人们是愿意为了性能而转投阵营的。

 

Rome

如上所述,Rome 就是个验证器。Rome 的维护者们已经开始用 Rust 代替 JS 进行重写了,而且 79 秒的验证时长也有点夸张。(不骗人,我们的 eslint 就是用了 79 秒。)

 

从路线图来看,Rome 还打算引入捆绑器、文档生成器、压缩器、类型检查器、测试框架等等。但这一切尚未完成,而 Bun 明显已经走得更远。至少 Rome 还没开始重写 Node 核心本身,所以我觉得它的影响力也就差不多这样了。

 

总之,很多项目都发现了 Node 生态系统中的现有问题,而且各自尝试在统一的高性能框架中将其一举解决。接下来,就看谁发展得更快了。

 

开源世界中的生态阵营

 

这里我想把视野缩小一点,通过具体案例聊聊开源世界中的生态阵营是怎么产生的。

 

相信很多 Node 开发者都知道 Jest 是怎样力压 Mocha 测试框架,一路迅猛崛起的。Mocha 想当年也是人们首选的测试运行程序,效果不错而且语法优秀,但只要涉及更复杂的需求或者断言,就得引入其他模块和插件。好在有了社区协作,插件也不算太难找。总之,开发者需要具备更广泛的知识才能引入相应的库。

 

后来 Facebook 搞出了 Jest,一套内含“batteries”的测试框架。它借鉴了 Mocha 语法和库,并把一切整合到了单一框架中。Jest 什么都能解决,从伪造时间到需求的检测和模拟。Jest 也有扩展空间,但我在实际工作中就用过一次。大部分概念验证和设计都是由 Mocha 承担的,作为后来者的 Jest 只是把成果统一了起来并使其变得更易于访问。虽然 Mocha 也不乏铁杆粉丝,但 Jest 确实更受欢迎。

 

开源世界中有很多这样的案例。首创解决方案拿下先发优势,而后续一旦增长乏力,就会有热心的开发商把功能整合起来。这也让我想到了 Linux 大家族还未统一时的 systemd。如今,systemd 几乎可以管理大多数 Linux 发行版上的所有内容,而 Bun 也许会以同样的方式席卷整个 JavaScript 世界。

 

我意识到从开源的角度来看,这种合并和统一似乎与开源精神相悖,但用大量库实现简单需求确实已经成为折磨开发者们的痛点。而且如果每个库都有相应的维护团队,那恶意黑客通过简单的伪造邮件域就能实施供应链攻击。我们不想这样,但现实就是如此残酷。老手尚且容易中招,更遑论刚接触大量名称、还不熟悉种种语言的新人了。所以从务实的角度出发,我觉得很多朋友应该跟我一样,并不觉得把更多常用功能引入标准库、将多种开发工具整合进统一框架属于历史的倒退。

结束语

 

截至 2022 年 7 月,Bun 还是没有做好进军生产环境的准备,但我强烈建议大家自己装上试一试。整个流程非常便捷,而且我觉得现在的 Bun 已经足够应付小型子项目或者公司里的简单内部仪表板了。

 

我不敢说 Bun 在未来几年能否甚至如何重塑 JavaScript 的面貌,但我真心对它的发展充满期待。

 

原文链接:https://www.lunasec.io/docs/blog/bun-first-look/