npm の仕組み

Node.jsのパッケージ管理ツールである npm（Node Package Manager） の役割や、package.json と package-lock.json の違い、npm install 時の内部動作について初心者にも分かりやすく解説します。

1. npm とは

• Node Package Manager の略。
• Node.jsのパッケージ（ライブラリ）を管理するためのツール。
• 世界中の開発者が公開した便利なプログラムを、コマンド一つで自分のプロジェクトに取り込むことができる。

2. 主要な管理ファイルとその役割

npmを利用すると、プロジェクト内に2つの重要なファイルが作成されます。これらは似ていますが、役割は明確に異なります。

① package.json（「欲しいものリスト」）

• プロジェクトが必要とするパッケージのリストと、大まかなバージョンの指定を記録。

• バージョンの指定方法（チルダとキャレット）:

  • ^1.2.3 (キャレット): メジャーバージョンを固定し、マイナー・パッチバージョンは更新を許可。
  • ~1.2.3 (チルダ): マイナーバージョンまで固定し、パッチバージョンのみ更新を許可。

• 課題: バージョン指定に幅があるため、インストールするタイミングによって異なるバージョンがインストールされる可能性がある。

② package-lock.json（「確定リスト」）

• 実際にインストールされたパッケージの正確なバージョンを記録。
• ダウンロード元のURLや、改ざん防止のためのハッシュ値（整合性チェック用）も含まれる。
• メリット: チーム全員が全く同じ環境（バージョン）を再現できるため、「自分の環境では動くのに」というトラブルを防げる。

3. npm install の内部動作

コマンドを実行した際、裏側では以下のステップが自動で行われています。

1. package.json の読み込み: 必要なパッケージのリストを確認。
2. 依存関係の解決: 指定したパッケージが依存している「他のパッケージ」もすべて洗い出す。
3. ダウンロード: パッケージ本体をレジストリから取得。
4. node_modules/ への保存: ダウンロードしたファイルを展開して配置。
5. package-lock.json の更新: 最終的にインストールされた詳細情報を記録。

4. npm のパッケージ保存方式（コピー方式）

• npmは各プロジェクトごとに、必要なパッケージをすべて node_modules/ フォルダ内にコピーして保持します。
• プロジェクトが独立して動作できる一方で、複数のプロジェクトで同じパッケージを使っている場合、ディスク容量をその分消費するという特徴があります。

5. まとめ

• npm は開発を効率化する不可欠なツール。
• package.json は「だいたいこのバージョンが欲しい」という設計図。
• package-lock.json は「実際にこのバージョンを入れた」という確定記録。
• これらが組み合わさることで、多人数開発でも環境の一貫性が保たれる。

出典: 図解で理解する npm の仕組み – DevelopersIO