本篇文章給大家?guī)砹岁P(guān)于JavaScript中模塊化的相關(guān)知識，希望對大家有幫助。

眾所周知，js在前端開發(fā)中的地位。學(xué)好它，真的很重要。

下面這篇文章，介紹一下模塊化。

什么是模塊化？

到底什么是模塊化、模塊化開發(fā)呢？

• 事實上模塊化開發(fā)最終的目的是將程序劃分成一個個小的結(jié)構(gòu)。

• 這個結(jié)構(gòu)中編寫屬于自己的邏輯代碼，有自己的作用域，不會影響到其他的結(jié)構(gòu)。

• 這個結(jié)構(gòu)可以將自己希望暴露的變量、函數(shù)、對象等導(dǎo)出給其結(jié)構(gòu)使用。

• 也可以通過某種方式，導(dǎo)入另外結(jié)構(gòu)中的變量、函數(shù)、對象等。

上面說提到的結(jié)構(gòu)，就是模塊；按照這種結(jié)構(gòu)劃分開發(fā)程序的過程，就是模塊化開發(fā)的過程。

模塊化的歷史

在網(wǎng)頁開發(fā)的早期，Brendan Eich開發(fā)JavaScript僅僅作為一種腳本語言，做一些簡單的表單驗證或動畫實現(xiàn)等，那個時候代碼還是很少的：

• 這個時候我們只需要講JavaScript代碼寫到

• 并沒有必要放到多個文件中來編寫。

但是隨著前端和JavaScript的快速發(fā)展，JavaScript代碼變得越來越復(fù)雜了：

• ajax的出現(xiàn)，前后端開發(fā)分離，意味著后端返回數(shù)據(jù)后，我們需要通過JavaScript進行前端頁面的渲染。

• SPA的出現(xiàn)，前端頁面變得更加復(fù)雜：包括前端路由、狀態(tài)管理等等一系列復(fù)雜的需求需要通過JavaScript來實現(xiàn)。

• 包括Node的實現(xiàn)，JavaScript編寫復(fù)雜的后端程序，沒有模塊化是致命的硬傷。

所以，模塊化已經(jīng)是JavaScript一個非常迫切的需求。所以ES6（2015）才推出了自己的模塊化方案。

在此之前，為了讓JavaScript支持模塊化，涌現(xiàn)出了很多不同的模塊化規(guī)范：AMD、CMD、CommonJS等。

沒有模塊化帶來的問題

比如命名沖突的問題。

通過立即函數(shù)調(diào)用表達式（IIFE）來解決上面的問題。因為函數(shù)有自己的作用域，不會造成不同文件命名沖突。

    // a.js     var moduleA = (function() {       var name = "llm"       var age = 22       var isFlag = true       return {         name: name,         isFlag: isFlag       }     })()

    // b.js     var moduleB = (function() {       var name = "zh"       var isFlag = false       return {         name: name,         isFlag: isFlag       }     })()

    // 使用     moduleA.name     moduleB.name

但是，我們其實帶來了新的問題：

• 我必須記得每一個模塊中返回對象的命名，才能在其他模塊使用過程中正確的使用。

• 代碼寫起來混亂不堪，每個文件中的代碼都需要包裹在一個匿名函數(shù)中來編寫。

• 在沒有合適的規(guī)范情況下，每個人、每個公司都可能會任意命名、甚至出現(xiàn)模塊名稱相同的情況。

所以，我們會發(fā)現(xiàn)，雖然實現(xiàn)了模塊化，但是我們的實現(xiàn)過于簡單，并且是沒有規(guī)范的。

我們需要制定一定的規(guī)范來約束每個人都按照這個規(guī)范去編寫模塊化的代碼。這個規(guī)范中應(yīng)該包括核心功能：模塊本身可以導(dǎo)出暴露的屬性，模塊又可以導(dǎo)入自己需要的屬性。JavaScript社區(qū)為了解決上面的問題，涌現(xiàn)出一系列好用的規(guī)范，接下來我們就學(xué)習(xí)具有代表性的一些規(guī)范。

CommonJS規(guī)范和Node

我們需要知道CommonJS是一個規(guī)范，最初提出來是在瀏覽器以外的地方使用，并且當(dāng)時被命名為ServerJS，后來為了體現(xiàn)它的廣泛性，修改為CommonJS，平時我們也會簡稱為CJS。

• Node是CommonJS在服務(wù)器端一個具有代表性的實現(xiàn)。

• Browserify是CommonJS在瀏覽器中的一種實現(xiàn)。

• webpack打包工具具備對CommonJS的支持和轉(zhuǎn)換。

所以，Node中對CommonJS進行了支持和實現(xiàn)，讓我們在開發(fā)node的過程中可以方便的進行模塊化開發(fā)。

• 在Node中每一個js文件都是一個單獨的模塊。

• 這個模塊中包括CommonJS規(guī)范的核心變量：exports、module.exports、require。

• 我們可以使用這些變量來方便的進行模塊化開發(fā)。

前面我們提到過模塊化的核心是導(dǎo)出和導(dǎo)入，Node中對其進行了實現(xiàn)：

• exports和module.exports可以負(fù)責(zé)對模塊中的內(nèi)容進行導(dǎo)出。

• require函數(shù)可以幫助我們導(dǎo)入其他模塊（自定義模塊、系統(tǒng)模塊、第三方庫模塊）中的內(nèi)容。

Node.js模塊化

Node中對CommonJS進行了支持和實現(xiàn)，讓我們在開發(fā)node的過程中可以方便的進行模塊化開發(fā)：

• 在Node中每一個js文件都是一個單獨的模塊。

• 這個模塊中包括CommonJS規(guī)范的核心變量：exports、module.exports、require。

• exports和module.exports可以負(fù)責(zé)對模塊中的內(nèi)容進行導(dǎo)出。

• require函數(shù)可以幫助我們導(dǎo)入其他模塊（自定義模塊、系統(tǒng)模塊、第三方庫模塊）中的內(nèi)容。

下面我們將來介紹exports、module.exports、require的使用。

• exports是一個對象，我們可以在這個對象中添加很多個屬性，添加的屬性會導(dǎo)出。

• 我們也可以通過module.exports直接導(dǎo)出一個對象。

• 我們通過require()函數(shù)導(dǎo)入一個文件。并且該文件導(dǎo)出的變量。

下面來詳細(xì)介紹一個module.exports。

CommonJS中是沒有module.exports的概念的。

但是為了實現(xiàn)模塊的導(dǎo)出，Node中使用的是Module的類，每一個模塊都是Module的一個實例，也就是module。

所以在Node中真正用于導(dǎo)出的其實根本不是exports，而是module.exports。

因為module才是導(dǎo)出的真正實現(xiàn)者。

并且內(nèi)部將exports賦值給module.exports。

該方式的導(dǎo)入導(dǎo)出有以下特點：

Node中的文件都運行在一個函數(shù)中?？梢酝ㄟ^打印console.log(arguments.callee + "")來驗證。

導(dǎo)入導(dǎo)出是值的引用，如果導(dǎo)出的是一個基本數(shù)據(jù)類型值，那么導(dǎo)出文件改變該值，然后導(dǎo)入文件該變量的值也不會變。

    // a.js     const obj = require("./b.js")     console.log(obj)     setTimeout(() => {       obj.name = "llm"     }, 1000)

    // b.js     const info = {       name: "zh",       age: 22,       foo: function() {         console.log("foo函數(shù)~")       }     }     setTimeout(() => {       console.log(info.name) // llm     }, 2000)     module.exports = info

他是通過require 函數(shù)來導(dǎo)入的，只有在執(zhí)行js代碼才會知道模塊的依賴關(guān)系。

代碼是同步執(zhí)行的。

模塊多次引入，只會加載一次。每個module內(nèi)部會存在一個loaded來確定是否被加載過。

代碼循環(huán)引入的時候，深度優(yōu)先來加載模塊。然后再廣度優(yōu)先。

下面來詳細(xì)介紹一個require的導(dǎo)入細(xì)節(jié)

我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，require是一個函數(shù)，可以幫助我們引入一個文件（模塊）中導(dǎo)出的對象。

那么，require的查找規(guī)則是怎么樣的呢？

詳細(xì)查找規(guī)則，請訪問這里

這里我總結(jié)比較常見的查找規(guī)則：導(dǎo)入格式如下：require(X)

模塊的加載細(xì)節(jié)

模塊在被第一次引入時，模塊中的js代碼會被運行一次

模塊被多次引入時，會緩存，最終只加載（運行）一次

為什么只會加載運行一次呢？

這是因為每個模塊對象module都有一個屬性：loaded。為false表示還沒有加載，為true表示已經(jīng)加載。

如果有循環(huán)引入，那么加載順序是什么？

如上圖，Node采用的是深度優(yōu)先算法：main -> aaa -> ccc -> ddd -> eee ->bbb

CommonJS規(guī)范缺點

CommonJS加載模塊是同步的：

同步的意味著只有等到對應(yīng)的模塊加載完畢，當(dāng)前模塊中的內(nèi)容才能被運行。

這個在服務(wù)器不會有什么問題，因為服務(wù)器加載的js文件都是本地文件，加載速度非?？臁?/p>

如果將它應(yīng)用于瀏覽器呢？

瀏覽器加載js文件需要先從服務(wù)器將文件下載下來，之后再加載運行。

那么采用同步的就意味著后續(xù)的js代碼都無法正常運行，即使是一些簡單的DOM操作。所以在瀏覽器中，我們通常不使用CommonJS規(guī)范。當(dāng)然在webpack中使用CommonJS是另外一回事。因為它會將我們的代碼轉(zhuǎn)成瀏覽器可以直接執(zhí)行的代碼。

AMD規(guī)范

在早期為了可以在瀏覽器中使用模塊化，通常會采用AMD或CMD。但是目前一方面現(xiàn)代的瀏覽器已經(jīng)支持ES Modules，另一方面借助于webpack等工具可以實現(xiàn)對CommonJS或者ES Module代碼的轉(zhuǎn)換。AMD和CMD已經(jīng)使用非常少了，所以這里我們進行簡單的演練。

AMD主要是應(yīng)用于瀏覽器的一種模塊化規(guī)范：

AMD是Asynchronous Module Definition（異步模塊定義）的縮寫。它采用的是異步加載模塊。

我們提到過，規(guī)范只是定義代碼的應(yīng)該如何去編寫，只有有了具體的實現(xiàn)才能被應(yīng)用。

AMD實現(xiàn)的比較常用的庫是require.js和curl.js。

require.js的使用

定義HTML的script標(biāo)簽引入require.js和定義入口文件。data-main屬性的作用是在加載完src的文件后會加載執(zhí)行該文件

// index.html  <script src="./require.js" data-main="./index.js"></script>

    //main.js     require.config({       baseUrl: '', // 默認(rèn)是main.js的文件夾路徑       paths: {         foo: "./foo"       }     })     require(["foo"], function(foo) {       console.log("main:", foo)     })

    // foo.js     define(function() {       const name = "zh"       const age = 22       function sum(num1, num2) {         return num1 + num2       }       return {         name,         age,         sum       }     })

CMD規(guī)范

CMD規(guī)范也是應(yīng)用于瀏覽器的一種模塊化規(guī)范：

CMD 是Common Module Definition（通用模塊定義）的縮寫。它也采用了異步加載模塊，但是它將CommonJS的優(yōu)點吸收了過來。

AMD實現(xiàn)的比較常用的庫是SeaJS。

SeaJS的使用

引入sea.js和使用主入口文件。

    // index.html       <script src="./sea.js"></script>       <script>         seajs.use("./main.js")       </script>

    //main.js     define(function(require, exports, module) {       const foo = require("./foo")       console.log("main:", foo)     })

    // foo.js    define(function(require, exports, module) {       const name = "zh"       const age = 22       function sum(num1, num2) {         return num1 + num2       }       // exports.name = name       // exports.age = age       module.exports = {         name,         age,         sum       }     });

ES Module

ES Module和CommonJS的模塊化有一些不同之處：

• 一方面它使用了import和export關(guān)鍵字來實現(xiàn)模塊化。

• 另一方面它采用編譯期的靜態(tài)分析，并且也加入了動態(tài)引用的方式。

• export負(fù)責(zé)將模塊內(nèi)的內(nèi)容導(dǎo)出。

• import負(fù)責(zé)從其他模塊導(dǎo)入內(nèi)容。

• 采用ES Module將自動采用嚴(yán)格模式：use strict。

基本使用

    // index.html     <script src="./main.js" type="module"></script>

    // foo.js     let obj = {       name: "zh",       age: 22     }          export default sum

    // main.js     import foo from './foo.js'     console.log(foo)

在html文件加載入口文件的時候，需要指定type為module。

在打開html文件時，需要開啟本地服務(wù)，而不能直接打開運行在瀏覽器上。

這個在MDN上面有給出解釋：

你需要注意本地測試 — 如果你通過本地加載Html 文件 (比如一個 file:// 路徑的文件), 你將會遇到 CORS 錯誤，因為Javascript 模塊安全性需要。

你需要通過一個服務(wù)器來測試。

exports關(guān)鍵字

export關(guān)鍵字將一個模塊中的變量、函數(shù)、類等導(dǎo)出。

我們希望將其他中內(nèi)容全部導(dǎo)出，它可以有如下的方式：

方式一：在語句聲明的前面直接加上export關(guān)鍵字。

    export const name = "zh"     export const age = 22

方式二：將所有需要導(dǎo)出的標(biāo)識符，放到export后面的 {} 中。注意：這里的 {}里面不是ES6的對象字面量的增強寫法，{}也不是表示一個對象的。所以： export {name: name}，是錯誤的寫法。

    const name = "zh"     const age = 22     function foo() {       console.log("foo function")     }     export {       name,       age,       foo     }

方式三：導(dǎo)出時給標(biāo)識符起一個別名。(基本沒用，一般在導(dǎo)入文件中起別名)。然后在導(dǎo)入文件中就只能使用別名來獲取。

    export {       name as fName,       age as fAge,       foo as fFoo     }

import關(guān)鍵字

import關(guān)鍵字負(fù)責(zé)從另外一個模塊中導(dǎo)入內(nèi)容。

導(dǎo)入內(nèi)容的方式也有多種：

方式一：import {標(biāo)識符列表} from '模塊'。注意：這里的{}也不是一個對象，里面只是存放導(dǎo)入的標(biāo)識符列表內(nèi)容。

    import { name, age } from "./foo.js"

方式二：導(dǎo)入時給標(biāo)識符起別名。

    import { name as fName, age as fAge } from './foo.js'

方式三：通過 * 將模塊功能放到一個模塊功能對象（a module object）上。然后通過起別名來使用。

    import * as foo from './foo.js'

export和import結(jié)合使用

表示導(dǎo)入導(dǎo)出。

    import { add, sub } from './math.js'     import {otherProperty} from './other.js'     export {       add,       sub,       otherProperty     }

等價于

    // 導(dǎo)入的所有文件會統(tǒng)一被導(dǎo)出     export { add, sub } from './math.js'     export {otherProperty} from './other.js'

等價于

    export * from './math.js'     export * from './other.js'

為什么要這樣做呢？

在開發(fā)和封裝一個功能庫時，通常我們希望將暴露的所有接口放到一個文件中。 這樣方便指定統(tǒng)一的接口規(guī)范，也方便閱讀。這個時候，我們就可以使用export和import結(jié)合使用。

default用法

前面我們學(xué)習(xí)的導(dǎo)出功能都是有名字的導(dǎo)出（named exports）：

在導(dǎo)出export時指定了名字。

在導(dǎo)入import時需要知道具體的名字。

還有一種導(dǎo)出叫做默認(rèn)導(dǎo)出（default export）

    // foo.js     const name = "zh"     cconst age = 22     export {       name,       // 或者這樣的默認(rèn)導(dǎo)出       // age as default     }     export default age

    // 導(dǎo)入語句: 導(dǎo)入的默認(rèn)的導(dǎo)出     import foo, {name} from './foo.js'     console.log(foo, name) // 22 zh

默認(rèn)導(dǎo)出export時可以不需要指定名字。

在導(dǎo)入時不需要使用 {}，并且可以自己來指定名字。

它也方便我們和現(xiàn)有的CommonJS等規(guī)范相互操作。

注意：在一個模塊中，只能有一個默認(rèn)導(dǎo)出（default export）。

import函數(shù)

通過import加載一個模塊，是不可以在其放到邏輯代碼中的，比如：

    if(true) {         import foo from './foo.js'     }

為什么會出現(xiàn)這個情況呢？

這是因為ES Module在被JS引擎解析時，就必須知道它的依賴關(guān)系。

由于這個時候js代碼沒有任何的運行，所以無法在進行類似于if判斷中根據(jù)代碼的執(zhí)行情況。

但是某些情況下，我們確確實實希望動態(tài)的來加載某一個模塊：

如果根據(jù)不同的條件，動態(tài)來選擇加載模塊的路徑。

這個時候我們需要使用 import() 函數(shù)來動態(tài)加載。import函數(shù)返回的結(jié)果是一個Promise。

    import("./foo.js").then(res => {       console.log("res:", res.name)     })

es11新增了一個屬性。meta屬性本身也是一個對象: { url: "當(dāng)前模塊所在的路徑" }

    console.log(import.meta)

ES Module的解析流程

ES Module是如何被瀏覽器解析并且讓模塊之間可以相互引用的呢？

ES Module的解析過程可以劃分為三個階段：

階段一：構(gòu)建（Construction），根據(jù)地址查找js文件，并且下載，將其解析成模塊記錄（Module Record）。

階段二：實例化（Instantiation），對模塊記錄進行實例化，并且分配內(nèi)存空間，解析模塊的導(dǎo)入和導(dǎo)出語句，把模塊指向?qū)?yīng)的內(nèi)存地址。

階段三：運行（Evaluation），運行代碼，計算值，并且將值填充到內(nèi)存地址中。

階段一：

階段二和三：

所以，從上面可以看出在導(dǎo)出文件中，修改變量的值會影響到導(dǎo)入文件中的值。而且導(dǎo)入文件被限制修改導(dǎo)出文件的值。