pnpm 是一个高效、快速且节省磁盘空间的 JavaScript 包管理器，旨在解决传统包管理器（如 npm 和 Yarn Classic）在性能、磁盘空间使用和依赖管理结构上的不足。它通过创新的内容可寻址存储和非扁平化的 node_modules 结构，提供更高效的依赖安装和管理方式。pnpm 不仅适用于前端和后端项目，还在 Node.js 生态系统中表现出色，广泛用于现代 JavaScript 项目。

以下是对 pnpm 的详细介绍，涵盖其初衷、核心功能、安装方式、与其他包管理器的比较以及使用场景。

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一、pnpm 的项目初衷

pnpm 的设计目标是解决传统包管理器（如 npm 和 Yarn Classic）在磁盘空间、安装速度和依赖管理结构上的问题。其核心优势体现在以下三个方面：

1. 节省磁盘空间

pnpm 使用**内容可寻址存储（Content-Addressable Storage, CAS）**来管理依赖项，与 npm 和 Yarn Classic 相比显著减少磁盘空间占用。其工作原理如下：

• 单一存储位置：所有依赖文件存储在硬盘上的统一位置（通常是 ~/.pnpm-store），不同项目共享同一版本的依赖。
• 硬链接机制：在项目中安装依赖时，pnpm 使用硬链接将存储中的文件链接到项目的 node_modules 目录，而不复制文件，从而避免占用额外磁盘空间。
• 增量更新：当依赖更新时，仅存储发生变化的文件。例如，一个包有 100 个文件，新版本只修改了 1 个文件，pnpm 只会添加这 1 个文件，而不是重新存储整个包。

这使得 pnpm 在多项目开发中能够显著节省磁盘空间，尤其是在依赖数量多或项目规模大的场景下。

2. 提高安装速度

pnpm 的安装过程分为三个阶段，与传统包管理器的流程相比更高效：

1. 依赖解析：识别项目所需的依赖，检查内容可寻址存储中是否已存在，若不存在则下载。
2. 目录结构计算：根据依赖关系计算出 node_modules 目录的结构。
3. 链接依赖：从存储区中获取已有的依赖文件，通过硬链接将其加入 node_modules 目录。

相比 npm 和 Yarn Classic 的传统三阶段流程（解析、下载、写入），pnpm 的方法避免了重复下载和写入，从而显著提高了安装速度。

3. 创建非扁平的 node_modules 结构

传统包管理器（如 npm 和 Yarn Classic）会将所有依赖提升到 node_modules 的根目录，导致“扁平化”结构。这种结构可能引发以下问题：

• 项目可以直接访问非声明的依赖（依赖的依赖），可能导致意外的依赖冲突或安全问题。
• 依赖结构复杂，难以理解和管理。

pnpm 默认使用**符号链接（symlinks）**创建一个非扁平的 node_modules 结构：

• 项目的直接依赖通过符号链接放置在 node_modules 根目录。
• 依赖的依赖（子依赖）存储在 node_modules/.pnpm 目录中，并通过符号链接与直接依赖关联。
• 这种结构确保只有声明的依赖可以被项目直接访问，增强了隔离性和安全性，同时与 Node.js 的模块解析机制完全兼容。

如果工具不支持符号链接，pnpm 提供 nodeLinker=hoisted 配置，生成类似 npm 的扁平化结构以确保兼容性。

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二、pnpm 的核心功能

pnpm 提供了丰富的功能，使其在现代 JavaScript 开发中具有竞争优势。以下是其主要功能的概述，基于功能比较文档：

1. 功能概览

功能	pnpm	Yarn	npm	备注
Workspace 支持	✅	✅	✅	支持 monorepo 工作流。
隔离的 node_modules	✅	✅	✅	pnpm 默认使用隔离结构，增强依赖安全性。
Hoisted node_modules	✅	✅	✅	npm 默认使用扁平化结构，pnpm 可通过配置支持。
Plug’n’Play	✅	✅	❌	Yarn 默认使用，pnpm 可选支持。
自动安装 peer 依赖	✅	❌	✅	pnpm 和 npm 支持自动安装 peerDependencies。
零安装	❌	✅	❌	Yarn 支持零安装（Zero-Install），pnpm 暂不支持。
修补依赖	✅	✅	❌	pnpm 和 Yarn 支持修改依赖代码。
管理 Node.js 版本	✅	❌	❌	pnpm 通过 pnpm env 命令支持 Node.js 版本管理。
管理自身版本	✅	✅	❌	pnpm 和 Yarn 支持版本自管理。
锁文件	✅	✅	✅	pnpm 使用 pnpm-lock.yaml。
内容可寻址存储	✅	✅	❌	Yarn 在特定配置下支持，pnpm 默认使用。
动态包执行	✅	✅	✅	pnpm 使用 pnpm dlx，类似 npx 和 yarn dlx。
副作用缓存	✅	❌	❌	pnpm 支持缓存构建副作用，提升重复构建性能。
目录支持（Catalogs）	✅	❌	❌	pnpm 独有功能，简化 monorepo 依赖管理。
配置依赖	✅	❌	❌	pnpm 支持配置化依赖管理。
JSR 注册表支持	✅	✅	❌	pnpm 和 Yarn 支持 JSR 注册表。
脚本运行前自动安装	✅	❌	❌	pnpm 在运行脚本前自动安装依赖，Yarn 的 PnP 可确保依赖最新。
钩子（Hooks）	✅	✅	❌	pnpm 和 Yarn 支持自定义钩子。
列出许可证	✅	✅	❌	pnpm 通过 pnpm licenses list 支持，Yarn 需要插件。

2. 独特功能解析

• 内容可寻址存储：pnpm 的核心优势，通过单一存储和硬链接机制减少磁盘占用。
• 非扁平 node_modules：通过符号链接实现依赖隔离，防止意外访问子依赖。
• 副作用缓存：缓存构建过程中的副作用（如编译结果），提升重复构建效率。
• 目录（Catalogs）：在 monorepo 项目中简化依赖版本管理，适合大型项目。
• Node.js 版本管理：通过 pnpm env 命令管理 Node.js 版本，方便开发和 CI 环境配置。
• 自动安装 peer 依赖：简化依赖管理，减少手动配置的工作量。

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三、pnpm 的安装方式

pnpm 提供了多种安装方式，适用于不同操作系统和使用场景。以下是详细的安装方法：

1. 前提条件

• 如果不使用独立脚本或 @pnpm/exe，需要安装 Node.js v18.12 或更高版本。
• 某些安装方式（如 Corepack）需要额外配置。

2. 使用独立脚本安装

无需预装 Node.js，可通过以下脚本安装 pnpm：

• Windows（PowerShell）：

  Invoke-WebRequest https://get.pnpm.io/install.ps1 -UseBasicParsing | Invoke-Expression
  

  注意：Windows Defender 可能阻止可执行文件，建议使用 npm 或 Corepack。
• POSIX 系统（Linux/macOS）：

  curl -fsSL https://get.pnpm.io/install.sh | sh -
  

  或使用 wget：

  wget -qO- https://get.pnpm.io/install.sh | sh -
  

• Docker 容器：

  wget -qO- https://get.pnpm.io/install.sh | ENV="$HOME/.bashrc" SHELL="$(which bash)" bash -
  

• 安装特定版本：

  curl -fsSL https://get.pnpm.io/install.sh | env PNPM_VERSION=<version> sh -
  

3. 使用 Corepack 安装

Node.js v16.13+ 自带 Corepack，需先更新 Corepack：

npm install --global corepack@latest

启用 pnpm：

corepack enable pnpm

固定项目版本：

corepack use pnpm@latest-10

4. 使用其他包管理器

• npm：

  npm install -g pnpm@latest-10
  

  或安装无需 Node.js 的版本：

  npm install -g @pnpm/exe@latest-10
  

• Homebrew（macOS/Linux）：

  brew install pnpm
  

• winget（Windows）：

  winget install -e --id pnpm.pnpm
  

• Scoop（Windows）：

  scoop install nodejs-lts pnpm
  

• Chocolatey（Windows）：

  choco install pnpm
  

• Volta：

  volta install pnpm
  

5. 兼容性

pnpm 的版本与 Node.js 的兼容性如下：

Node.js 版本	pnpm 8	pnpm 9	pnpm 10
Node.js 14	❌	❌	❌
Node.js 16	✔️	❌	❌
Node.js 18	✔️	✔️	✔️
Node.js 20	✔️	✔️	✔️
Node.js 22	✔️	✔️	✔️

6. 设置别名

为方便使用，可设置 pn 作为 pnpm 的别名：

• POSIX 系统：
  在 .bashrc、.zshrc 或 config.fish 中添加：

  alias pn=pnpm
  

• Windows（PowerShell）：

  notepad $profile.AllUsersAllHosts
  

  添加：

  set-alias -name pn -value pnpm
  

7. 更新与卸载

• 更新 pnpm：

  pnpm self-update
  

• 卸载 pnpm：
  找到 pnpm 安装路径（使用 which pnpm 或 where.exe pnpm.*），删除相关文件（如 pnpm.cmd、 pnpx.cmd），然后重新安装或完全移除。

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四、pnpm 的优势与使用场景

1. 优势总结

• 节省磁盘空间：通过内容可寻址存储和硬链接机制，减少重复存储。
• 快速安装：分阶段安装流程，效率高于 npm 和 Yarn Classic。
• 依赖隔离：非扁平的 node_modules 结构，防止意外访问子依赖。
• 功能丰富：支持 monorepo、Node.js 版本管理、副作用缓存等现代开发需求。
• 兼容性强：与 Node.js 生态系统无缝集成，支持多种安装方式和配置。

2. 使用场景

• 大型项目和 monorepo：pnpm 的目录（Catalogs）和 Workspace 支持使其非常适合管理复杂的大型项目。
• 磁盘空间受限环境：如 CI/CD 服务器或开发者的本地机器，pnpm 能显著减少存储需求。
• 高性能需求：快速安装和副作用缓存适合频繁构建的场景。
• 需要严格依赖隔离的项目：非扁平的 node_modules 结构确保依赖安全性和可预测性。

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五、与其他包管理器的比较

pnpm 在功能和性能上与 npm 和 Yarn Classic 相比有明显优势：

• npm：传统包管理器，扁平化 node_modules 结构，磁盘占用高，安装速度较慢，缺少高级功能（如副作用缓存、Node.js 版本管理）。
• Yarn Classic：支持 Workspace 和 Plug’n’Play，但磁盘空间优化不如 pnpm，部分功能需要插件支持。
• pnpm：结合了 npm 的稳定性和 Yarn 的现代化功能，增加了内容可寻址存储、非扁平化结构等独特特性。

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六、总结

pnpm 是一个现代化、高效的 JavaScript 包管理器，通过内容可寻址存储、非扁平的 node_modules 结构和快速安装流程，解决了传统包管理器在磁盘空间、安装速度和依赖管理上的痛点。其丰富的功能（如副作用缓存、Node.js 版本管理、Catalogs）使其成为 monorepo、大型项目和性能敏感场景的理想选择。无论是在本地开发还是 CI/CD 环境中，pnpm 都能提供卓越的性能和灵活性，是现代 JavaScript 开发者的优选工具。

七、参考资料

• https://pnpm.io/zh/motivation