摘要:即尽早地执行依赖模块。阮一峰输出值的引用模块是动态关联模块中的值,输出的是值得引用。的加载实现阮一峰运行时加载静态编译模块是运行时加载,模块是编译时输出接口。
模块化开发 优点
模块化开发中,通常一个文件就是一个模块,有自己的作用域,只向外暴露特定的变量和函数,并且可以按需加载。
依赖自动加载,按需加载。
提高代码复用率,方便进行代码的管理,使得代码管理更加清晰、规范。
减少了命名冲突,消除全局变量。
目前流行的js模块化规范有CommonJS、AMD、CMD以及ES6的模块系统
常见模块化规范CommonJs (Node.js)
AMD (RequireJS)
CMD (SeaJS)
CommonJS(Node.js)CommonJS是服务器模块的规范,Node.js采用了这个规范。
根据 CommonJS 规范,一个多带带的文件就是一个模块,每一个模块都是一个多带带的作用域,在一个文件定义的变量(还包括函数和类),都是私有的,对其他文件是不可见的。
CommonJS规范加载模块是同步的,也就是说,只有加载完成,才能执行后面的操作。
CommonJS 中,加载模块使用 require 方法。该方法读取一个文件并执行,最后返回文件内部的 exports 对象。
Node.js 主要用于服务器编程,加载的模块文件一般都已经存在本地硬盘,加载起来较快,不用考虑异步加载的方式,所以 CommonJS 的同步加载模块规范是比较适用的。但如果是浏览器环境,要从服务器加载模块,这是就必须采用异步模式。所以就有了 AMD,CMD 等解决方案。
var x = 5; var addX = function(value) { return value + x; }; module.exports.x = x; module.exports.addX = addX; // 也可以改写为如下 module.exports = { x: x, addX: addX, };
let math = require("./math.js"); console.log("math.x",math.x); console.log("math.addX", math.addX(4));AMD (RequireJS) 异步模块定义
AMD = Asynchronous Module Definition,即 异步模块定义。
AMD 规范加载模块是异步的,并允许函数回调,不必等到所有模块都加载完成,后续操作可以正常执行。
AMD 中,使用 require 获取依赖模块,使用 exports 导出 API。
//规范 API define(id?, dependencies?, factory); define.amd = {}; // 定义无依赖的模块 define({ add: function(x,y){ return x + y; } }); // 定义有依赖的模块 define(["alpha"], function(alpha){ return { verb: function(){ return alpha.verb() + 1; } } });异步加载和回调
require([module], callback) 中 callback 为模块加载完成后的回调函数
//加载 math模块,完成之后执行回调函数 require(["math"], function(math) { math.add(2, 3); });RequireJS
RequireJS 是一个前端模块化管理的工具库,遵循 AMD 规范,RequireJS 是对 AMD 规范的阐述。
RequireJS 基本思想为,通过一个函数来将所有所需的或者所依赖的模块装载进来,然后返回一个新的函数(模块)。后续所有的关于新模块的业务代码都在这个函数内部操作。
RequireJS 要求每个模块均放在独立的文件之中,并使用 define 定义模块,使用 require 方法调用模块。
按照是否有依赖其他模块情况,可以分为 独立模块 和 非独立模块。
独立模块,不依赖其他模块,直接定义
define({ method1: function(){}, method2: function(){} }); //等价于 define(function() { return { method1: function(){}, method2: function(){} } });
非独立模块,依赖其他模块
define([ "module1", "module2" ], function(m1, m2) { ... }); //等价于 define(function(require) { var m1 = require("module1"); var m2 = require("module2"); ... });
require 方法调用模块
require(["foo", "bar"], function(foo, bar) { foo.func(); bar.func(); });CMD (SeaJS)
CMD = Common Module Definition,即 通用模块定义。CMD 是 SeaJS 在推广过程中对模块定义的规范化产出。
CMD规范和AMD类似,都主要运行于浏览器端,写法上看起来也很类似。主要是区别在于 模块初始化时机
AMD中只要模块作为依赖时,就会加载并初始化
CMD中,模块作为依赖且被引用时才会初始化,否则只会加载。
CMD 推崇依赖就近,AMD 推崇依赖前置。
AMD 的 API 默认是一个当多个用,CMD 严格的区分推崇职责单一。例如,AMD 里 require 分全局的和局部的。CMD里面没有全局的 require,提供 seajs.use() 来实现模块系统的加载启动。CMD 里每个 API 都简单纯粹。
//AMD define(["./a","./b"], function (a, b) { //依赖一开始就写好 a.test(); b.test(); }); //CMD define(function (requie, exports, module) { //依赖可以就近书写 var a = require("./a"); a.test(); ... //软依赖 if (status) { var b = requie("./b"); b.test(); } });Sea.js
Sea.js Github Page
SeaJS与RequireJS最大的区别
使用Sea.js,在书写文件时,需要遵守CMD(Common Module Definition)模块定义规范。一个文件就是一个模块。
用法通过 exports 暴露接口。这意味着不需要命名空间了,更不需要全局变量。这是一种彻底的命名冲突解决方案。
通过 require 引入依赖。这可以让依赖内置,开发者只需关心当前模块的依赖,其他事情 Sea.js 都会自动处理好。对模块开发者来说,这是一种很好的 关注度分离,能让程序员更多地享受编码的乐趣。
通过 define 定义模块,更多详情参考SeasJS | 极客学院。
示例例如,对于下述util.js代码
var org = {}; org.CoolSite = {}; org.CoolSite.Utils = {}; org.CoolSite.Utils.each = function (arr) { // 实现代码 }; org.CoolSite.Utils.log = function (str) { // 实现代码 };
可以采用SeaJS重写为
define(function(require, exports) { exports.each = function (arr) { // 实现代码 }; exports.log = function (str) { // 实现代码 }; });
通过 exports 就可以向外提供接口。通过 require("./util.js") 就可以拿到 util.js 中通过 exports 暴露的接口。这里的 require 可以认为是 Sea.js 给 JavaScript 语言增加的一个语法关键字,通过 require 可以获取其他模块提供的接口。
define(function(require, exports) { var util = require("./util.js"); exports.init = function() { // 实现代码 }; });SeaJS与RequireJS区别
二者区别主要表现在模块初始化时机
AMD(RequireJS)中只要模块作为依赖时,就会加载并初始化。即尽早地执行(依赖)模块。相当于所有的require都被提前了,而且模块执行的顺序也不一定100%就是require书写顺序。
CMD(SeaJS)中,模块作为依赖且被引用时才会初始化,否则只会加载。即只会在模块真正需要使用的时候才初始化。模块加载的顺序是严格按照require书写的顺序。
从规范上来说,AMD 更加简单且严谨,适用性更广,而在RequireJS强力的推动下,在国外几乎成了事实上的异步模块标准,各大类库也相继支持AMD规范。
但从SeaJS与CMD来说,也做了很多不错东西:1、相对自然的依赖声明风格 2、小而美的内部实现 3、贴心的外围功能设计 4、更好的中文社区支持。
UMDUMD = Universal Module Definition,即通用模块定义。UMD 是AMD 和 CommonJS的糅合。
AMD 模块以浏览器第一的原则发展,异步加载模块。
CommonJS 模块以服务器第一原则发展,选择同步加载。它的模块无需包装(unwrapped modules)。
这迫使人们又想出另一个更通用的模式 UMD(Universal Module Definition),实现跨平台的解决方案。
UMD 先判断是否支持 Node.js 的模块(exports)是否存在,存在则使用 Node.js 模块模式。再判断是否支持 AMD(define 是否存在),存在则使用 AMD 方式加载模块。
(function (window, factory) { if (typeof exports === "object") { module.exports = factory(); } else if (typeof define === "function" && define.amd) { define(factory); } else { window.eventUtil = factory(); } })(this, function () { //module ... });ES6 模块 ES6模块和CommonJS区别
ES6 模块输出的是值的引用,输出接口动态绑定,而 CommonJS 输出的是值的拷贝。
CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口。
CommonJS 输出值的拷贝CommonJS 模块输出的是值的拷贝(类比于基本类型和引用类型的赋值操作)。对于基本类型,一旦输出,模块内部的变化影响不到这个值。对于引用类型,效果同引用类型的赋值操作。
// lib.js var counter = 3; var obj = { name: "David" }; function changeValue() { counter++; obj.name = "Peter"; }; module.exports = { counter: counter, obj: obj, changeValue: changeValue, };
// main.js var mod = require("./lib"); console.log(mod.counter); // 3 console.log(mod.obj.name); // "David" mod.changeValue(); console.log(mod.counter); // 3 console.log(mod.obj.name); // "Peter" // Or console.log(require("./lib").counter); // 3 console.log(require("./lib").obj.name); // "Peter"
counter 是基本类型值,模块内部值的变化不影响输出的值变化。
obj 是引用类型值,模块内部值的变化影响输出的值变化。
上述两点区别,类比于基本类型和引用类型的赋值操作。
也可以借助取值函数(getter),将 counter 转为引用类型值,效果如下。
在类的内部,可以使用 get 和 set 关键字,对某个属性设置存执函数和取值函数,拦截该属性的存取行为。 —— class | 阮一峰
// lib.js var counter = 3; function incCounter() { counter++; } module.exports = { get counter() { return counter }, incCounter: incCounter, };
// main.js var mod = require("./lib"); console.log(mod.counter); // 3 mod.incCounter(); console.log(mod.counter); // 4ES6 输出值的引用
ES6 模块是动态关联模块中的值,输出的是值得引用。原始值变了,import 加载的值也会跟着变。
ES6 模块的运行机制与 CommonJS 不一样。JS 引擎对脚本静态分析时,遇到模块加载命令 import,就会生成一个只读引用。等到脚本真正执行时,再根据这个只读引用,到被加载的那个模块里面去取值。ES6 模块中,原始值变了,import 加载的值也会跟着变。因此,ES6 模块是动态引用,并且不会缓存值。 —— ES6 Module 的加载实现 | 阮一峰
// lib.js export let counter = 3; export function incCounter() { counter++; } // main.js import { counter, incCounter } from "./lib"; console.log(counter); // 3 incCounter(); console.log(counter); // 4CommonJS 运行时加载 ES6静态编译
CommonJS 模块是运行时加载,ES6 模块是编译时输出接口。
这是因为,CommonJS 加载的是一个对象(即 module.exports 属性),该对象只有在脚本运行完才会生成。而 ES6 模块不是对象,它的对外接口只是一种静态定义,在代码静态解析阶段就会生成。
ES6 模块是编译时输出接口,因此有如下2个特点
import 命令会被 JS 引擎静态分析,优先于模块内的其他内容执行
export 命令会有变量声明提升的效果
在文件中的任何位置引入 import 模块都会被提前到文件顶部
// a.js console.log("a.js") import { foo } from "./b"; // b.js export let foo = 1; console.log("b.js 先执行"); // 执行结果: // b.js 先执行 // a.js
虽然 a 模块中 import 引入晚于 console.log("a"),但是它被 JS 引擎通过静态分析,提到模块执行的最前面,优于模块中的其他部分的执行。
由于 import 和 export 是静态执行,所以 import 和 export 具有变量提升效果。即 import 和 export 命令在模块中的位置并不影响程序的输出。
// a.js import { foo } from "./b"; console.log("a.js"); export const bar = 1; export const bar2 = () => { console.log("bar2"); } export function bar3() { console.log("bar3"); } // b.js export let foo = 1; import * as a from "./a"; console.log(a); // 执行结果: // { bar: undefined, bar2: undefined, bar3: [Function: bar3] } // a.js
a 模块引用了 b 模块,b 模块也引用了 a 模块,export 声明的变量也是优于模块其它内容的执行的。但具体对变量赋值需要等到执行到相应代码的时候。
ES6模块和CommonJS相同点 模块不会重复执行重复引入某个相同的模块时,模块只会执行一次。
循环依赖 CommonJS 模块循环依赖CommonJS 模块的重要特性是加载时执行,即脚本代码在 require 的时候,就会全部执行。一旦出现某个模块被“循环加载”,就只输出已经执行的部分,还未执行的部分不会输出。
//a.js exports.done = false; var b = require("./b.js"); console.log("在 a.js 之中,b.done = %j", b.done); exports.done = true; console.log("a.js 执行完毕");
上面代码之中,a.js 脚本先输出一个 done 变量,然后加载另一个脚本文件 b.js。注意,此时 a.js 代码就停在这里,等待 b.js 执行完毕,再往下执行。
再看 b.js 的代码。
//b.js exports.done = false; var a = require("./a.js"); console.log("在 b.js 之中,a.done = %j", a.done); exports.done = true; console.log("b.js 执行完毕");
上面代码之中,b.js 执行到第二行,就会去加载 a.js,这时,就发生了“循环加载”。系统会 a.js 模块对应对象的 exports 属性取值,可是因为 a.js 还没有执行完,从 exports 属性只能取回已经执行的部分,而不是最后的值。
a.js 已经执行的部分,只有一行。
exports.done = false;
因此,对于 b.js来说,它从 a.js 只输入一个变量 done,值为 false。
然后,b.js 接着往下执行,等到全部执行完毕,再把执行权交还给 a.js。于是,a.js 接着往下执行,直到执行完毕。我们写一个脚本 main.js,验证这个过程。
var a = require("./a.js"); var b = require("./b.js"); console.log("在 main.js 之中, a.done=%j, b.done=%j", a.done, b.done);
执行 main.js,运行结果如下。
$ node main.js 在 b.js 之中,a.done = false b.js 执行完毕 在 a.js 之中,b.done = true a.js 执行完毕 在 main.js 之中, a.done=true, b.done=true
上面的代码证明了2点
在 b.js 之中,a.js 没有执行完毕,只执行了第一行
main.js 执行到第二行时,不会再次执行 b.js,而是输出缓存的 b.js 的执行结果,即它的第四行。
exports.done = true;
总之,CommonJS 输入的是被输出值的拷贝,不是引用。
另外,由于 CommonJS 模块遇到循环加载时,返回的是当前已经执行的部分的值,而不是代码全部执行后的值,两者可能会有差异。所以,输入变量的时候,必须非常小心。
var a = require("a"); // 安全的写法 导入整体,保证module已经执行完成 var foo = require("a").foo; // 危险的写法 exports.good = function (arg) { return a.foo("good", arg); // 使用的是 a.foo 的最新值 }; exports.bad = function (arg) { return foo("bad", arg); // 使用的是一个部分加载时的值 };
上面代码中,如果发生循环加载,require("a").foo 的值很可能后面会被改写,改用 require("a") 会更保险一点。
// a.js console.log("a starting"); exports.done = false; const b = require("./b"); console.log("in a, b.done =", b.done); exports.done = true; console.log("a done"); // b.js console.log("b starting"); exports.done = false; const a = require("./a"); console.log("in b, a.done =", a.done); exports.done = true; console.log("b done"); // node a.js // 执行结果: // a starting // b starting // in b, a.done = false // b done // in a, b.done = true // a done
从上面的执行过程中,可以看到,在 CommonJS 规范中,当遇到 require() 语句时,会执行 require 模块中的代码,并缓存执行的结果,当下次再次加载时不会重复执行,而是直接取缓存的结果。正因为此,出现循环依赖时才不会出现无限循环调用的情况。
ES6 模块循环依赖跟 CommonJS 模块一样,ES6 不会再去执行重复加载的模块,又由于 ES6 动态输出绑定的特性,能保证 ES6 在任何时候都能获取其它模块当前的最新值。
动态 import()ES6 模块在编译时就会静态分析,优先于模块内的其他内容执行,所以导致了我们无法写出像下面这样的代码
if(some condition) { import a from "./a"; }else { import b from "./b"; } // or import a from (str + "b");
因为编译时静态分析,导致了我们无法在条件语句或者拼接字符串模块,因为这些都是需要在运行时才能确定的结果在 ES6 模块是不被允许的,所以 动态引入import() 应运而生。
import() 允许你在运行时动态地引入 ES6 模块,想到这,你可能也想起了 require.ensure 这个语法,但是它们的用途却截然不同的。
require.ensure 的出现是 webpack 的产物,它是因为浏览器需要一种异步的机制可以用来异步加载模块,从而减少初始的加载文件的体积,所以如果在服务端的话, require.ensure 就无用武之地了,因为服务端不存在异步加载模块的情况,模块同步进行加载就可以满足使用场景了。 CommonJS 模块可以在运行时确认模块加载。
而 import() 则不同,它主要是为了解决 ES6 模块无法在运行时确定模块的引用关系,所以需要引入 import()。
先来看下它的用法
动态的 import() 提供一个基于 Promise 的 API
动态的 import() 可以在脚本的任何地方使用 import() 接受字符串文字,可以根据需要构造说明符
// a.js const str = "./b"; const flag = true; if(flag) { import("./b").then(({foo}) => { console.log(foo); }) } import(str).then(({foo}) => { console.log(foo); }) // b.js export const foo = "foo"; // babel-node a.js // 执行结果 // foo // foo
当然,如果在浏览器端的 import() 的用途就会变得更广泛,比如 按需异步加载模块,那么就和 require.ensure 功能类似了。
因为是基于 Promise 的,所以如果你想要同时加载多个模块的话,可以是 Promise.all 进行并行异步加载。
Promise.all([ import("./a.js"), import("./b.js"), import("./c.js"), ]).then(([a, {default: b}, {c}]) => { console.log("a.js is loaded dynamically"); console.log("b.js is loaded dynamically"); console.log("c.js is loaded dynamically"); });
还有 Promise.race 方法,它检查哪个 Promise 被首先 resolved 或 reject。我们可以使用 import() 来检查哪个 CDN 速度更快:
const CDNs = [ { name: "jQuery.com", url: "https://code.jquery.com/jquery-3.1.1.min.js" }, { name: "googleapis.com", url: "https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.1.1/jquery.min.js" } ]; console.log(`------`); console.log(`jQuery is: ${window.jQuery}`); Promise.race([ import(CDNs[0].url).then(()=>console.log(CDNs[0].name, "loaded")), import(CDNs[1].url).then(()=>console.log(CDNs[1].name, "loaded")) ]).then(()=> { console.log(`jQuery version: ${window.jQuery.fn.jquery}`); });
当然,如果你觉得这样写还不够优雅,也可以结合 async/await 语法糖来使用。
async function main() { const myModule = await import("./myModule.js"); const {export1, export2} = await import("./myModule.js"); const [module1, module2, module3] = await Promise.all([ import("./module1.js"), import("./module2.js"), import("./module3.js"), ]); }
动态 import() 为我们提供了以异步方式使用 ES 模块的额外功能。
根据我们的需求动态或有条件地加载它们,这使我们能够更快,更好地创建更多优势应用程序。
webpack中加载3种模块 | 语法Webpack允许使用不同的模块类型,但是底层必须使用同一种实现。所有的模块可以直接在盒外运行。
ES6 模块
import MyModule from "./MyModule.js";
CommonJS(Require)
var MyModule = require("./MyModule.js");
AMD
define(["./MyModule.js"], function (MyModule) { });参考资料
AMD, CMD, CommonJS和UMD | Segmentfault
JS模块化加载之CommonJS、AMD、CMD、ES6
ES6 module的加载和实现 | 阮一峰
前端模块化开发方案小对比
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